北京地区中元古界下马岭组页岩气形成条件

以野外露头与地热井的岩屑样品为基础,以岩石学、有机地球化学和储层物性实验测试分析为手段,对北京地区中元古界下马岭组页岩进行了页岩气形成条件研究。结果表明,中元古界下马岭组页岩分布广泛,沉积厚度大,有机碳含量高,有机质类型好,以Ⅱ型为主、兼有少量的Ⅰ型,具有良好的页岩气形成条件。中元古界下马岭组页岩矿物组成主要为石英和黏土矿物,石英平均质量分数为60%,黏土矿物平均质量分数为31.5%,黏土矿物中伊利石含量最高,占黏土矿物总组成的77.54%;页岩中微孔隙与微裂缝发育,具备良好的页岩气赋存条件,等温吸附实验也证明了这一点。北京地区经历了多期构造变动,但页岩气藏具有较强的抗构造破坏能力,使得研究区具有较好的页岩气保存条件。总体认为北京地区中元古界下马岭组是较理想的页岩气勘探目的层系。     

碳酸盐岩热储酸化压裂增产机理研究及应用

酸化压裂技术是解决水热型地热系统增产增灌的有效手段,针对北京地区低孔低渗的碳酸盐岩热储层酸化压裂改造机理开展研究。以北京蓟县系雾迷山组白云岩为研究对象,在理论模型建立、室内酸盐反应实验、GCTS三轴岩石抗压强度实验的基础上,考虑表皮系数,优化了传统地热井产量计算模型,并对碳酸盐岩储层酸化压裂作用机理开展研究。研究结果表明,酸化作用会在井筒周围形成蜂窝状结构,降低储层强度,有利于压裂形成人工裂缝。改造效果与储层构造特征、矿物组成相关,天然裂缝、岩脉、矿石条带以及节理等结构弱面越发育,酸化压裂效果越好,碳酸盐岩含量越高,酸化压裂效果越好。最后针对北京某地热井建立酸化压裂增产技术方案,实现出水量增产123%以上,出水温度增温2.5℃。     

北京地区雾迷山组地热储层微观孔隙结构及孔渗特征

以北京地区中元古界蓟县系雾迷山组碳酸盐岩地热储层为研究对象,通过扫描电镜(SEM)和薄片鉴定,划分了样品微观孔隙类型,借助MATLAB图像处理技术,定量化表征微裂缝密度和尺寸发育特征; 联合毛管力测试与低温液氮吸附实验,定量化雾迷山组白云岩微-介-宏孔体积分布; 分析宏观孔渗测试结果,认为微裂缝越发育、透气孔越多、孔喉均质性越好,孔渗越大的微观-宏观作用规律,并拟合了孔渗经验关系式; 建立了基于测井资料划分有利开发层段的方法。雾迷山组白云岩基质孔隙连通性较差,微裂隙与溶蚀孔洞提供了主要渗流通道; 整体孔隙分布频率随孔径整体呈正态分布,最可能几率孔径分布于50~60 nm。研究成果可为华北地区雾迷山组地热资源开发提供基础数据支撑。     

北京城区地热田西北部地热地质特征

自2001年在北京大学成功打成地下热水井后,北京西部隆起区的地热勘探开发受到重视。通过对区域地质背景条件的介绍,根据地热井钻探揭露的地热地质成果,对研究区的热储构造条件、地热地质特征及地下热水地球化学特征进行了分析研究。结果表明,八宝山断裂的性质具有先逆断层后正断层的多期活动性特征;研究区蓟县系雾迷山组白云岩为鼻状背斜凸起型热储构造;深部热流主要沿着黄庄-高丽营断裂的上盘向上传导聚集;浅部古生界碳酸盐岩地层富集强径流冷地下水的作用使青白口系的地温梯度高于北京平原区,纵向地温场坡度较北京平原区大;临近深大断裂构造带导致地下热水具有放射性镭含量高的特征;地下热水的¹⁴C年龄特征反映城区地热田接受西部隆起区地下水的补给很少;地热井水头分布趋势反映雾迷山组白云岩热储地下热水受黄庄-高丽营断裂阻隔后由南向北方向径流。      

北京平原区寒武系奥陶系钻井地层时代划分方法

针对无岩心水井钻探地层时代划分的困难, 通过对北京市平原区寒武系和奥陶系层型剖面标志特征的分析, 识别了岩石地层单位的分层标志特征;介绍了钻井岩屑地质编录的基本技术要求;分析了岩石地层单位地球物理测井的物性标志特征。阐明, 通过岩屑地质编录结合物探测井能够较好地对平原区钻井进行地层时代划分。      

大地电场岩性探测技术在北京地热勘查中的应用

本文简要介绍了大地电场岩性探测技术的原理和方法,通过地热勘查实例着重探讨了大地岩性探测技术在地热勘查热储含水性评价和指导钻井施工中的应用,对岩性探测技术在地热勘查中的有效性进行了评价。     

京西隆起北京大学医学部地区地热地质条件

北京大学医学部位于京西隆起地区,处于八宝山断裂和黄庄-高丽营断裂之间,断裂构造较为复杂,加之周边地热井距离较远,在该区进行地热资源勘查有一定的风险。北京大学医学部地热勘查的成功,对于评价本区的热储盖层、热储层、地热增温率和热储构造等地热地质条件起到了积极作用。查明了该区涌水量一般大于1000m~3/d、出水温度大于50℃、水化学类型为重碳酸钙镁型、热矿水类型为氟型淡温泉水;该区热储盖层地热增温率不是十分理想,但厚度较大也能起到保温作用,出水温度较为理想,但成井深度偏大。同时在研究区发现了一条F1断裂,分析认为是黄庄-高丽营断裂的次级断裂,其与主断裂基本同时形成,逐级下掉,共同组成了构造分区断裂。     

地热井洗井及增产工艺技术探讨

本文从地热井钻探过程入手,分析了钻井过程中对含水层通道的污染因素,系统总结了地热井的洗井工艺和流程、水层改造增产技术及变更设计增产技术,在地热钻井中的应用。     

水井钻探岩屑地质编录方法探讨

本文介绍了当前地质钻探技术规范对水井钻探岩屑地质编录要求,分析了岩屑地质编录对水井钻探和基础地质及城市地质研究的重要性。论述了"岩屑实物剖面法"录井方法的优点、程序以及应用,"岩屑实物剖面法"录井方法对水井钻探项目,具有一定的借鉴和推广意义。     

北京“洼里砾岩”地质特征及时代讨论

洼里砾岩的隐伏性和岩性特征决定了确定其成因及地层归属的困难。由于洼里砾岩紧邻八宝山断裂和黄庄－高丽营断裂，并且赋存丰富的地下水，所以研究洼里砾岩的成因和地层时代归属具有重要的基础地质和工程地质意义。随着近年地热深钻孔对洼里砾岩的揭穿，揭示其与下伏侏罗系九龙山组呈角度不整合接触，岩性特征表明它是由流水沉积作用形成的，属正砾岩岩块砾岩类，地层时代应归属侏罗系上统髫髻山组的下部。