献县地热资源开发利用现状与问题探讨

齐俊启

（河北省煤田地质局水文地质队，河北 邯郸 056000）

献县地热资源丰富，具有面积广、储量大、埋藏浅、温度高、水质优五大特点，是全国中低温地热资源综合开发利用示范区[1-3]。但由于不合理的开发及利用，献县出现了地热资源勘查程度低、利用效率低、可持续性差等问题。为解决这些问题，实现地热资源绿色、安全、经济、高效、可持续利用，本文在资料收集、地热地质调查、综合分析研究的基础上，针对地热资源开发利用中存在的问题提出了对应的解决方案。

1 地质背景

献县跨两个Ⅲ级构造单元，即位于献县东部的沧县台拱区和位于献县西部的冀中台陷区。区内共有4个Ⅳ级构造单元，受区内深大断裂影响，区内构造格局呈北东及北北东向展布[1]。构造分区如图1所示。

图1 献县大地构造分区

2 地热资源分布特征

2.1 热储发育特征

县域内共发育五套热储，根据热储物性差异可划分为新近系孔隙热储（明化镇组和馆陶组）和基岩岩溶裂隙热储（中元古界长城系、中元古界蓟县系雾迷山组、古生界寒武-奥陶系）[2-3]。

目前，县域内主要利用热储为明化镇组孔隙型热储与蓟县系岩溶裂隙热储，其中新生界明化镇组热储及中元古界基岩热储为区域性热储，全区均有分布；馆陶组热储仅在献县断裂以西即冀中台陷构造单元内发育；古生界寒武-奥陶系热储主要分布在献县东部。

2.2 地温场特征

通过对区域地热地质条件和地温分布规律的分析，人们发现，区域地质构造特征（Ⅳ级构造单元）是控制献县地温场分布的主要因素[4]。如图2所示，区内地温梯度高值区主要分布在献县城区一带，与献县断凸构造位置相对应，呈NE向条带状分布，地温梯度值在3.0～4.5℃/100 m；低值区主要分布在献县西部冀中台陷Ⅲ级构造单元和东北部，其中献县西部地区地温梯度值在1.8～2.5℃/100 m，东北部地区地温梯度值在2.5～3.0℃/100 m。

图2 献县1 500 m埋深地温等值线图

3 地热资源开发利用现状

据调查，献县对地热资源的利用始于1997年（献热1井），目前县域内共有地热井57眼，其中：主城区内共有地热井26眼，包括蓟县系基岩地热井22眼，新近系明化镇组孔隙型地热井4眼。其他乡镇蓟县系岩溶裂隙型基岩地热井5眼；新近系孔隙型地热井共26眼，其中明化镇组孔隙型地热井24眼，开发利用馆陶组热储的地热井2眼。目前，献县地热水年总开采量为1 098.11×104m3，地热资源开发利用方式以供暖为主，并开展了地热资源发电、供暖梯级利用科学研究与试验工作[5]，详情如图3 所示。

4 地热资源开发利用中存在的主要问题

4.1 勘查程度低，资源配置不合理

献县由于资金投入不足，地热勘查程度偏低，地热资源储量精度偏低。此外，地热开发利用缺乏集约化的规划指导，地热开发多以单井独户的方式进行，这给地热资源的合理调配带来了一定的限制，导致资源配置的不合理。

4.2 开采区位、层位相对集中

县域内基岩地热井分布不均。基岩地热井主要集中于县城区域，且开采热储层主要为中元古界蓟县系热储，开采区位、层位相对集中，导致城区基岩热储水位下降速率达5 m/a。

4.3 资源利用率低，资源浪费严重

地热资源利用率低、利用方式深度不够，中温热水没有充分利用，献县县域内已开发多数地热井开发利用方式仅为供暖，而且仅进行一次供暖，不加循环就直接回灌或排放，资源浪费比较严重。

5 结论

本文分别介绍了河北省献县的地质背景、地热资源赋存分布特征以及地热资源的开发利用现状，最终提出以下建议。

一是加强地热资源勘查、评价工作，加大地热勘查资金的投入，提升县域地热资源的勘查工作程度，查清地热资源概况，合理引导地热资源开发利用市场。二是限制地热水开采总量。根据地热资源允许开采量，参考地热供暖面积需求，科学调控年度开采总量，合理设置生产井的空间布局及数量，将热储静水位下降速率控制在3 m/a以下，以保证地热资源的可持续利用。三是推广新技术，提高地热资源利用率。要对献县地热资源开展地热梯级利用研究，扩大地热资源的开发利用范围，自高温至低温逐级利用，实现地热资源高效利用，最大化提高地热资源开发利用的经济性，加强回灌技术的研究工作，保障地热资源可持续利用。四是科学完善统一管理模式。建议完善地热资源统一开发利用回灌管理模式，做到地热资源的有序开发和可持续利用，最大限度地发挥地热资源的经济价值。