莺歌海盆地作为我国南海北部重要的油气勘探开发区域,其东方气田已发现东方1-1等浅层气田群及东方13-1、13-2等中深层气田群,伴随油气勘探积累了丰富的地质、地球物理、地球化学资料及成熟的钻完井技术,为地热资源勘查与开发提供了有利条件。然而,东方气田地热研究尚处起步阶段,地热资源背景及潜力亟待明确。本研究通过系统整理东方气田地质资料、测井数据及热物性数据,深入分析区域地热地质背景,完善现今地温场特征,计算得到东方区地温梯度平均值为42.1±3.1℃/km,呈现西高东低的分布特征,与基底起伏及沉积层厚度变化密切相关。平均大地热流为82.7±5.4 m W/m²,地壳供热占比为41%,地幔供热占比为59%,显示“冷壳热幔”型岩石圈热结构。研究进一步评估了热源、储层、盖层及流体通道等地热资源形成条件,利用热储法估算东方气田地热资源总量达6.07×10²⁰ J,相当于207.2亿吨标煤,且资源量自浅部向深部逐渐增加。在此基础上,以东方13-2气田热储层为对象,基于水-热耦合数值方法,采用COMSOL Multiphysics软件建立热储模型,设计不同开发方案,分析回灌水温、质量流量、采灌井井距及储层非均质性对热储层生产动态的影响。模拟结果表明,四十年运行周期内,生产井温度及发电效率呈现双阶段特征:初始稳定期(0-4年),出口温度维持在143.6℃,发电功率稳定于2.67 MW;温度衰退期(5-40年),冷流体突破导致出口温度降至104.2℃,降幅27.4%,发电功率衰减至1.63 MW,效率损失39.1%。井间距为300m、400m和500m时,高注入参数较之低注入参数使热突破时间提前2-6年,稳定期缩短,下降期延长;随井间距增大,注入流体温度影响减弱,注入流速影响更显著。在注入质量流速70 kg/s、温度40℃、井间距500m的条件下,地热系统有效发电量最大,达2.2-3.1 MW。本研究揭示了莺歌海盆地现今地温场特征以及地热资源量,为东方气田地热资源高效开发提供了科学依据和优化方案,对推动油气田伴生地热资源利用及区域能源结构优化具有重要意义。