地热能作为新能源领域的研究热点之一,对于缓解气候变化、促进能源转型具有重要意义。雄安新区位于渤海湾盆地、冀中坳陷中部,水热型地热资源非常丰富。高于庄组热储是最近发现的除雾迷山组的深部第二热储,水温高、水质好,然而储层非均质性强,无法满足开发需求。因此,热储裂缝定量表征是地热开发利用的基础,针对低孔渗区域实施酸化改造是必要措施。本文针对深部碳酸盐岩热储裂缝表征难,多因素影响下的碳酸盐岩酸岩反应机理及动力学过程需进一步研究等问题,选取雄安新区容城凸起高于庄组碳酸盐岩热储为研究对象,采用资料整理分析-野外调查-室内实验-现场试验-地质建模-数值建模-综合研究的一体化研究方法,系统研究区域地热地质和水文地质特征。以研究区天然裂缝实际发育特征、相互切割关系为基础,统计裂缝网络几何学参数、长度分布模式,建立区域尺度的三维离散裂缝网络模型,定量刻画天然裂缝分布,提出高于庄组裂缝开度与裂缝长度的幂律函数。进行酸岩反应动力学实验,揭示反应机理,获得多矿物反应动力学参数。选择地热勘探井进行酸化改造实验,分析注酸流速、井底压力的实时监测曲线,明晰注酸引起的井周渗透率增强效果。建立场地尺度的酸化预测模型,模拟酸液注入引起的地球化学反应、量化矿物溶解沉淀规律,研究孔隙度、渗透率时空演化规律,获得酸化改造孔隙度-渗透率演化本构关系,并综合评价不同孔渗、温度、岩石矿物组成、超临界二氧化碳酸化液条件下的热储酸化改造效果。基于地质力学理论,量化天然断层在酸化改造条件下的激活可能性,评价诱发地震风险。研究结果不仅可以为雄安新区地热资源开发利用提供支撑,而且有助于掌握碳酸盐岩热储天然裂缝分布规律,推动水岩反应机理的相关研究工作。高于庄组属于蓟县系热储下段,分布于容城地热田全境,盖层为第四系、新近系、古近系。热储在容城凸起顶板埋深约为2000m,3000m深度地温为70℃～80℃,受对流影响,热储层内平均地温梯度0.688℃/百米。岩石密度平均为2.81 g/cm~3,热导率平均为5.28 W/m·K,比热容平均为840 J/kg·K,放射性生热率平均为0.29/,侵入岩放射性生热率平均为1.07/。地热水起源于西部太行山大气降水,热水年龄在2～4万年之间。高于庄组热储高角度裂缝居多,利于热水的垂向运移。热储裂缝受区域构造影响显著,研究区热储裂缝分为EW裂缝集和NW裂缝集,前者的走向、倾角的分布更为集中,显示出受徐水断裂影响的特征。三维离散裂隙模型定量刻画了热储裂缝分布,整个热储层段平均裂缝线密度为0.3894条/m,预测的最大裂缝开度为1mm,最大裂缝渗透率为5×10-8m~2。基于ODA方法和水热耦合模型反演方法预测的热储渗透率介于1×10-15m~2和2.5×10-13m~2之间,渗透率空间分布非均质性强,分布趋势与测井结果具有较好的一致性。基于以上研究,提出了高于庄组裂缝开度与裂缝长度的幂律函数,高于庄组裂缝开度与长度的0.5次方成正比,比例系数为4.2×10-5。高于庄组热储岩石主要的组成矿物为白云石,其次为石英、粘土矿物。在盐酸作用下,白云石、方解石、伊利石发生溶解作用,钾长石和斜长石溶解作用不明显。现场的酸化改造试验表明,单位涌水量由0.024 m~3/h·m增加到0.745 m~3/h·m,增产改造效果十分显著,各因素对酸化改造效果的影响大小为:温度和矿物组成＞局部渗透率＞酸液浓度。（1）酸液浓度对热储岩屑溶蚀率影响较小,15 wt.%HCl对高于庄组岩屑的溶蚀率平均能达到84.1%,20 wt.%HCl的溶蚀率仅提高2.1%,考虑酸化效果和酸液用量,可选择15 wt.%HCl作为酸化改造主体酸液。（2）温度越高矿物溶解速率越快,由40℃升高至100℃,岩心溶蚀完全所需的时间由20min减少至5min;从热储响应规律来看,温度越高,井附近区域的改造效果越好,热储温度由70℃升高至130℃,酸化改造后渗透率变化由30×10-15m~2增加至54×10-15m~2。且随着注入温度与热储温差的加大,层段的底部更能获得更好的改造效果,在130℃条件下,层段底部渗透率变化最大可达108×10-15m~2。（3）从岩石矿物组成来看,高粘土含量的储层酸化改造效果较差,平均渗透率增加15.9×10-15m~2;高方解石含量的储层酸化改造效果更好,平均渗透率增加91×10-15m~2。高方解石含量更易产生酸蚀蚓孔,最高渗透率增加可达184×10-15m~2。且方解石溶蚀对白云石的溶解有一定的限制作用。（4）热储局部渗透率通过控制渗流场影响酸化改造效果,改造范围随渗透率增加而增加。单纯的酸化措施不适用于低渗透率储层(＜5×10-15m~2),改造效果差,改造范围小;较高的渗透率(＞10×10-15m~2)条件下,酸化改造效果理想。（5）从酸岩化学反应角度来看,超临界CO2短时间内（20天）无法实现高于庄组热储的增产改造,但是超临界CO2压裂可能是一个较好的尝试。建议针对高温和高方解石含量的储层可以增加酸液排量以提升改造范围。低孔渗层段(＜5×10-15m~2)需要采用水力压裂和酸化结合的手段。在酸岩反应动力学方面,基于过渡态理论的矿物反应动力学模型能够很好的描述矿物的溶解过程。在盐酸作用下（酸性机制）,白云石、方解石和伊利石的反应速率常数可达2.4×10-4mol/m~2/s、5.3×10-1 mol/m~2/s和9.5×10-2 mol/m~2/s,分别比天然状态下高4、5和15个数量级。基于现场酸化改造试验,建立高于庄组热储孔渗演化本构关系为:渗透率=初始渗透率·孔隙度/初始孔隙度。基于蒙特卡洛模拟的分析表明,雄安新区断层在天然状态下十分稳定,酸化改造和开发利用不会引起断层滑动。某些特定断层面（走向NWW、倾角60°以及相似特征断层）具有较高的滑动趋势,需要更为精细的勘探和长期监测工作。