地质科研综述

海新区的地质科研工作始于1963年，目前馆藏地质科研类成果资料300余种，涉及油气资源、海岸带、地热资源、地质遗迹、地下水开采利用和地质灾害等方面的内容。研究成果对于提高和保持大港油田的油气产能、海岸带的开发保护、地热资源开发、地下水合理利用以及开展地质灾害防治起到了重要的作用。

一、石油天然气地质研究　研究的主要目的是加快油气资源勘查和提高油气产量与采收率。自1963年，伴随着大港油田大规模的油气资源勘查与开发，开展了大量的油田地质研究工作。初期主要从地层沉积、地质构造和油气运移与聚散的角度对油气藏的形成提出一些重要认识，指导油气资源勘查。1988年以后为保持油气产能和提高油气采收率，开展了各种驱油方法机理和应用条件研究，结合油田地质条件和油气特性，提出了一系列有效的驱油方法。大港油田提交的大量的科研报告，对于研究油田地区的地质构造具有重要的参考价值。

二、地质环境保护研究　研究的主要目的是为滨海新区综合开发和合理利用自然资源，保护生态环境，开展海岸带的保护开发以及港口建设等提供环境地质依据。主要研究报告有：

◆《渤海沿岸现代海蚀研究：环渤海地区现代海蚀机制、对策与研究》：通过野外调查访问、室内大量实测数据的计算统计以及各种文献资料的整理、归纳、分析与对比，认识到渤海沿岸现代海蚀的严峻性，经过对各种海蚀机制的深入分析和讨论，提出引起海蚀主要原因是修库、建闸使河流入海水中含沙量明显减少，引起渤海水沙运动失衡所致。提出以解决水资源为重点，制定水利长远规划和切实可行的海岸保护法的对策。

◆《渤海湾西部贝壳堤与古海岸线问题》：1963年，南京大学开展了渤海湾西部贝壳堤与古海岸线问题研究，经对贝壳堤的物质成份、沉积特征、地貌特征以及黄河变迁、考古资料的综合分析，认为天津第二道贝壳堤形成于汉代和唐代之际，第一道贝壳堤形成于元朝初。该报告对于滨海新区贝壳堤的保护和开发具有参考作用。

◆《天津市天津港区环境地质调查及脆弱性评价》：该报告分析了全新世以来海岸带侵蚀与淤积的特征，研究区域地质灾害主要涉及软弱地基、地面沉降，通过评估将工作区划分为工程地质适宜区、基本适宜区和适宜性差区，根据各区的差异性进行了工程地质条件平面分区和剖面工程地质分层，提出了港区建设和规划建议。该成果为天津港建设与规划提供了依据。

◆《天津市填海造陆环境工程地质综合研究》：该报告对滨海新区填海造陆地区工程地质条件、地质灾害进行系统研究，指出填海后可能会出现地面沉降、海岸带的侵蚀与淤积、浅层地下水腐蚀等环境地质问题。并提出了围埝建造、吹填土的加固等方法措施，对海岸带的开发建设提供了前期资料信息，对规划建设中所关心的场地稳定性、海洋地质作用、场地工程地质条件、地质灾害、建设用地适宜性等问题，提供了基础资料。

◆《大港地区矿产资源开发对地质环境影响评价》：该报告获得2008年度天津市科技进步二等奖。通过分析工作区矿产资源的种类、分布、开发利用现状、存在的地质环境问题，确定以油气对地下水污染和地面沉降作为本次工作的重点。报告针对有机污染现状用五种方法进行了污染评价，并对评价结果进行对比分析，指出了造成污染的各种因素和途径；针对地下水污染的主要影响因素，采用了ANN与GIS耦合技术开展了工作区地下水有机污染的脆弱性评价，并进行了相应的脆弱性分区；针对工作区地面沉降的发生发展演变过程和研究现状，重点研究了地下水弱透水层的变形机理，在建立水文地质概念模型、地层变形概念模型的基础上，建立本地区地面沉降数学模型，对工作区不同地段的地面沉降发展趋势进行了定量预测。该报告在环境影响评价方面开一先例，对于大港地区矿产资源开发、规划以及城市建设具有借鉴作用。

◆《天津市滨海新区矿产资源合理开发利用研究》：该报告在论述滨海新区区域经济发展总体规划布局基础上，对矿产资源开发与区域经济发展关系进行了深入分析。建议汉沽地区要充分研究开发区内的看财庄和桥沽地热资源，加快北塘滩海油气田勘探开发力度；塘沽地区在充分利用本区优势地热资源的同时，要努力提高资源利用率，尽量减少资源开发引起的环境问题；塘沽油田陆上油田开发应服从于塘沽城区的总体规划，认真协调解决城市建设与压覆矿产资源的矛盾；大港地区要依托丰富的石油、天然气资源，加大勘探开发力度，发挥资源优势，将大港建成石油化工为主的现代化石油城。加快万家码头地热田勘探开发步伐，优化地热资源开发秩序；海河下游工业区要利用山岭子地热田的地理优势，合理有序开发地热资源。该报告为滨海新区的规划和建设，合理地利用矿产资源提供依据。

三、地热资源开发利用研究 地热资源科研工作一般都伴随着地热资源勘查进行，随着塘沽地热田的不断深入勘查开发，针对地热资源开发利用出现的环境地质问题以及对地热资源的需求，开展了地热地质研究工作。主要研究报告有：

◆《天津市塘沽区地热流体回灌研究》：该报告以塘沽地热田馆陶组热储层地热井为研究对象，开展了自然回灌状态下的生产性对井回灌试验，对回灌设备、回灌方法、回灌量的衰减等有了进一步的认识，并利用“LUPFIT”集中参数模型软件对塘沽地热田馆陶组热储层流体的开采强度进行了拟合，证明在馆陶组热储层进行回灌有相当的潜力，在适宜的回灌条件下，地热田的开采潜力可增加30％～50％。

◆《塘沽地热田开采方案优化研究》：该报告以塘沽地热田馆陶组热储层地热井为研究对象，对塘沽地热田馆陶组地热流体的补径排条件进行了深入研究，并通过计算模型对地热井的分布、开采、回灌进行了模拟，提出了地热田的优化开采、管理方案，在满足地热水需求的情况下，实现水位降深最小；尽量降低地热井开发过程中的相互干扰，充分发挥地热井的效益，促进地热资源的合理开发，避免地热田的过早枯竭。

◆《地热供热供水系统中充氮注硫解决氧腐蚀问题的研究》：该报告以塘沽地区地热井利用系统为研究对象，解决地热利用系统的腐蚀问题。通过对充氮注硫除氧工艺的研究，揭示该技术不但能除去输水管的氧腐蚀，而且能防止地热井的氧腐蚀。使用该技术预计可延长地热井寿命5年以上，延长管道及暖气系统寿命8年以上，平均延长深井泵、循环泵寿命5年以上，具有装置简单，投资少，见效快的特点，适用于PH值在7.9～9.1的地热水供水系统。

◆《塘沽地区地压型地热田勘探可行性分析报告》：该报告通过对地震勘探和石油钻探资料研究，证实塘沽地区地层压力为三层压力系统（开启的新近系静水压力系统，古近系封闭和半封闭的超压系统和下伏基岩侧向径流静水压力系统），古近系中发育地压型地热田，主要热储层是东营组和沙河街组三段，岩性为砂岩和砂砾岩，孔隙率18～25%，厚度和分布面积较大，具有较大的开发潜力。地压型地热田中富含水溶性甲烷气，具有良好的开发前景。该报告为塘沽地区地压型地热田勘探和开发、地热资源规划提供依据。

四、地下水合理利用研究　随着城市建设的发展，以及水文地质勘查工作的不断深入，充分、合理利用地下水资源，解决在地下水开采利用过程中出现的地质环境问题是开展研究工作的主要目的。主要研究报告有：

◆《天津市汉沽地区含水层超采研究报告》：汉沽的含水层超采已经造成了严重的地面沉降。通过此研究项目，建立地面沉降计算模型，根据过去35年中沉降监测数据进行标定，进一步研究了地下水开采总量和沉降之间的关系，并预测至2020年不同开采方案可能引起的地面沉降量，模型计算结果给管理决策提供含水层最佳开发方案；建立了社会经济计算模型，考虑汉沽地区含水层超采以及不同管理方案的成本和效益，确定一套汉沽地区的最低成本供水体系，对今后的管理具有重要作用。

◆《天津市滨海新区供水保证程度论证及地下水合理开发利用研究》：该报告通过调查分析研究，认为本区地下水以第四系、新近系松散层孔隙水为主。浅层地下水为咸水，为5类差水，水位动态基本稳定，目前尚未充分利用；深层地下水可采资源量为7326.9×104m3，按照开采潜力指数评价，滨海新区深层地下水潜力不足，并考虑到控制地面沉降，应将塘沽、汉沽城区等列为限制深层地下水开采区。并提出在宁河北部岳龙水源地、宝坻石化水源地以及黄港洼、团泊洼一带建立地下水应急水源地，预计可为滨海新区提供应急水资源5110×104m3/a。该报告为滨海新区水资源合理开发利用和城市建设规划提供重要依据。

五、控制地面沉降研究　建国以后，随着滨海地区经济社会的发展，地下水开采量逐年加大，引发了较严重的地面沉降。在地面沉降勘查与监测的基础上，天津市环境地质研究所、天津市控制地面沉降工作办公室等多个单位合作，开展了多项地面沉降灾害研究工作，对滨海新区地面沉降的影响因素、形成机理有了比较明确的认识，预测了地面沉降发展趋势，并提出了控制地面沉降措施。主要研究报告有：

◆《天津市滨海地区软土工程地质特征性研究报告》：该报告以滨海新区第一海相层为代表的软土为研究对象，软土主要分布在滨海地带（塘沽、新港、开发区）和西部李庄子一带，以深灰色淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土为主，其微结构以粘土基质型结构、絮凝链接型结构为主。通过对软土工程特性和本构关系的研究，饱和软土在地震烈度8度区，在较大振动荷载作用下其强度迅速降低，当动荷载超过其临界值后，将产生较大的震陷量。软土分布地区天然地基条件甚差，是典型的由变形控制承载力的软土地基区，软土蠕变为速率逐渐衰减型，在达到破坏前能产生较大的变形量。该份研究报告是一份紧密结合滨海新区开发建设的研究报告，为滨海新区规划和工程建设提供重要数据。该成果达到国内先进水平。

◆《天津市滨海新区地面沉降研究》：该报告分析了滨海新区1959～1997年地面沉降状况，研究表明滨海新区的地质环境十分复杂，发育数千米厚的可压缩产生地面沉降的地层，其中埋深2500m以下还存在欠固结土层；超量开采地下水是引发地面沉降的主要原因。1986年以来通过大力压缩地下水开采，加强地下水资源管理等，滨海新区地面沉降普遍减缓，塘沽城区尤其明显。通过对比研究GPS测量结果与水准测量结果具有一致性，是监测地面沉降快捷、有效的手段。并利用灰色数学模型和多元回归数学模型较准确地预测当时条件下地面沉降的发展趋势。

◆《天津市滨海地区软土特性及其对地面沉降影响的研究》：该报告对天津市滨海地区软土的特性进行了深入的研究，以分层标组十余年的长期监测资料（地层变形量、地下水位、孔隙水压力）为依据，分析了滨海地区软土的次固结变形特征及规律，认为软土次固结已成为开发区地面沉降的主要原因，对研究滨海地区软土特征与地面沉降关系提出了新的认识。