摘要：随着社会的飞速发展，人们对于矿产资源的需求量日益上升，人们开始探索能够勘查环境、矿产等领域的技术，地球物理勘查技术应运而生。本文中详细分析地热井勘探中物探技术的应用，以供同行借鉴与参考。
关键词：地热井勘探；物探技术；应用要点
综合应用物探技术可以及时查明地下地质情况，将地层进行划分，对于查找地质构造有着十分明显的优势，本文结合了测区的水文地质地质资料、分布特征进行分析，论述了物探技术在地热井勘探中的应用。
一、地球物理勘探概述
（一）含义
地球物理勘探是地质学专业术语，它是对地球本体和近地空间物质组成、形成演化、物质构造、以及地球物理场的分布进行观测，研究相关的现象和变化规律。
（二）地球物理探测技术
物探技术常常利用岩石的物理性质，如密度、弹性等，因此相对应的勘探方法主要有重力勘探、电法勘探、地震勘探、磁法勘探等。重力勘探：是指利用引力的地表重力加速值以及组成地壳的岩体矿体的密度差异所引起的变化而进行的一种勘测方法。电法勘探：对地壳中岩体和矿体的电磁学性质进行监测。查明地质构造及解决地质问题和寻找不同类型有用矿床的地球物理勘探方法。地震勘探：反射折射发生在地表和井中的检测波反应。地下岩层的性质和结构是到的地震波信号与震源特性、检波点的震点、位置经过的有关。磁法勘探：磁法勘探是物探的方法之一。从探测深度上分别，物探主要分为四种类型：超浅层、浅层、中深层、深层，其分别应用的探测方法为：①对于超浅层，主要用于地质雷达技术与浅层地震技术两个探测方法；②在浅层上，有高密度电阻率和高频电磁成像两种方法；③对于中深层，主要应用可控源电磁测深和高精度重力测量两种方法。
二、物探技术在地热井勘探中的应用
（一）工程概况
1.测区概况
本文以某省某的测区为例，其在北西、北东上都有一定面积晚侏罗系花岗岩体而被裸露出来，其的岩体呈现出NW走向。但是该岩体其侵入的时代总体而言比较晚，同时也有着良好的热源条件，周围有着一定的范围的寒武奥陶系灰岩而分布，并且具有着富水地层，拥有着较好的地热赋存环境。而这个地区的大地构造位置一般都处在了东部，桓仁凸起北缘。而此区域中的地层从下到上一般出露青白口系钓鱼台石英砂夹页岩，寒武系上统灰岩，侏罗系安山岩、火山碎屑岩等等。在该区域中露出中生代燕山期的花岗岩，其构造岩浆活动也给工作区域提供了合适的热源。并且也可以在不同露头点来采集岩性标本，并且应用了对称四级法来对标本做出电性测量。
2.岩石参数
在区域中其主要的岩性的视电阻率值一般在2500～3500Ω•m之间，而玄武岩以及安山岩等等则主要为中高阻，并且其视电阻率一般在10000Ω•m；而花岗岩则为高阻，其视电阻率一般会高于17000Ω•m。在该区域中地热水的温度和储量通常同导热构造、热储层以及地热增温以及热储层等等之间有着密切的关系。所以，探测的深部构造以及热储层应该作为其勘查的重点内容，深部断裂造成了岩石的破碎，其充水则就会造成电阻率逐渐降低，并且岩石的平均密度也会慢慢降低，同时也就会导致重力异常的情形发生。
（二）物探技术应用
1.选择井位
依据测区地热的地质勘察报告以及以前的资料进行分析，该地区的热储类型一般是断裂深循环型地热，其热储一般会沿着断裂呈现出带状分布的趋势。并且依据物探结果进行分析，可以结合测区外围的地热井相关资料，并且预测其涌水量为0～15T/h，并且预计井温一般在40℃，而2#热水井的设计井深则为600m。
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2.工作方法技术
可控源音频大地电磁法作为在浅层地球物理探勘过程中最为重要的手段，在本次勘探中应用了进口的V8电法系统，在这之中包括有发射机、发电机组以及接收机等等三个部分。接收机主要是通过V8以及两个RXU而构成，发射机一般为TXU-30（20kW）。发电机组则是德国进口30kW的24GF型柴油发电机组，其最高电压为1000V（I=20A），而其最大电流则为40A（V=500V）。微动勘探方法则是将平稳随机过程理论作为其基本依据，可以从微动信号之中提取一些面波的频散曲线，进而也可以以对其反演而得到地下介质的横波速度构造，进而给地质进行解释应用。
微动探测法主要是应用了日本的MTKV-1C型微动勘察仪系统，并且一种投入了9台，微动观测则应用的是各点独立观测的形式。时间校正则是通过记录仪之中放置GPS的形式而实现。CSAMT法总共设置了6条测线，在这之中有5条是近东西的侧向的，有一条是近南北向的测线的。而在前期CSAMT法得到一定成果的基础上，需要将也需要将业主的要求考虑在内，并且也要求布置一条微动测线，其最大的观测半径是400m，而勘探的深度为2.5km。
3.钻探以及测井技术
可以以CSAMT以及物探的方法来进行分析，同时也要求确定一个理想的凿井位置，并且处于测线75m的地方，而在后期此位置上应该进行钻孔，深度保持在1160m，而在深度为920m之时，会出现岩石漏水以及破碎的情况情况出现，同物探资料之间的推断比较符合。从这个位置到终孔多段会出现破碎带，并且在1100m，1150m以及1160m的位置上容易见到溶洞。从后期以抽水试验为角度进行分析，可以确定出这个井的用水量是58m3/h。并且对于钻孔应该进行数字测井，一般测量参数是有聚焦的电阻率，伽玛长以及自然电位等等。从当前的测井资料进行分析，一般在孔深910m下，其灰岩就会发生多段破碎的情况，而局部溶洞发育，这些都和钻探资料之间相符合。而通过最近一次的井温测量结果来看，其在终孔位置的1150m处，其温度就会达到大约42.84℃，并且其温度等级应该是一种低温的地热资源。
三、地球物理勘探技术的发展
在未来的发展中，地球物理勘探技术会向信息化和数字化方向发展，这也是物探技术的一个基本方向。提升数据管理工作，完善强化物探设备、相关软件和技术，实施技术领先战略，促进一体化的发展，这些也是地球物理勘探技术总的发展趋势。
（一）“软件与硬件”的同时发展
信息化时代的飞速发展，使得地球物理勘探技术向数字自动化、轻便智能化和多功能化方向发展。随着集成化计算机辅助测试技术的应用和功能强大的应用软件的开发，使得测量的仪器设备和物探技术的发展日新月异。
（二）总线技术的发展
总线技术会进一步的发展，成为模块化、积木式和插卡式物探。促使物探系统结构的紧凑是因为这些技术可以更好的实现自动测量多参数，这是总线技术最为关键的掌握，这也是地球物理勘探技术的发展方向之一。
（三）非常规油气以及特殊地形勘探工作的加强
传统化石燃料的日益减少，使得地球物理勘探工作在非常规油气和特殊地形区域不断开展。因此，我们要提高常规油气的勘探精度，同时加强非常规油气和特殊地形的勘探工作。在物探的技术和设备上，要形成适应我国国情的方式，同时有效的吸收先进技术，真正的提高我国的物探技术。
结语
总而言之，应用物探的形式来找到地下地质的具体情况，将地层进行划分，找到地质构造等等有着较为明显的优势，尤其是可控源音频大地电磁法具有着探测深度比较大，穿透高阻屏蔽作用较为明显的优势，进而可以将其作用充分发挥出来。
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论文作者:郝蕙兰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/3
标签：物探论文; 地热论文; 技术论文; 地球物理论文; 电阻率论文; 地质论文; 方法论文; 《基层建设》2017年第36期论文;