基于钻孔测温的地球化学温度计适宜性评价:以雄安新区为例

地球化学温度计是估算深部热储温度的常用方法,在没有钻孔或钻孔深度未达到地热储层时被广泛使用.但是过去地球化学温度计的计算结果主要用于与井口温度进行对比,而与钻孔实测温度之间的对比研究工作相对较少,这不利于温度计计算结果的可靠性评估.为此,本文选择勘探相对成熟的华北平原冀中坳陷雄安新区的 12口地热井开展工作,通过现场水温测定、钻孔地温测量、地热水采集与测试的手段,在水岩相互作用程度判定和矿物化学热力学平衡模拟基础上,利用地球化学温度计估算地热水的热储温度,对比钻孔实测温度和温度计计算结果的误差,进而给出研究区不同热储的最适温度计方法.研究结果表明:(1)研究区内井口温度<70℃时,井口温度落在热储层顶底板钻孔实际温度的区间范围内.但井口温度超过 100℃时,受降温、减压、相分离、CO2 脱气、SiO2 沉淀等因素影响,井口温度明显低于热储层顶板温度,更低于热储层底板温度,在地球化学温度计可靠性评估时需格外注意.(2)蓟县系岩溶热储地热水未达到水岩平衡,阳离子温度计不适用,新近系砂岩热储馆陶组地热水达到部分平衡,阳离子、SiO2 温度计均具可行性;针对不同储层,通过与实测温度对比发现玉髓溶解度温度计最适合岩溶热储,平均误差 6.2℃;Na-K温度计和玉髓温度计最适合砂岩热储,平均误差分别为 6.0℃和 3.4℃.(3)在使用地球化学温度计时建议结合地层信息或岩石特征及井口温度进行筛选;在无实测温度情况下,对于同一地质构造单元,可根据不同采样深度的地球化学温度计计算结果了解地下深部温度情况,指导地热资源勘探工作.研究成果对于流体温度计应用及地热资源可持续开发利用具有重要意义.