浅析综合物探技术在深层地热勘探中的应用论文_贾明坤,马月姣

浅析综合物探技术在深层地热勘探中的应用论文_贾明坤,马月姣

河北省地质测绘院 河北廊坊 065000

摘要:随着社会经济的进一步发展,对各种能源的需求量逐渐增多,尤其是面对现在污染情况越来越严重生态环境,各种清洁能源的需求尤其多,而地热能就是一种非常清洁的能源,对于现在全球经济能源环境的可持续发展来讲,地热能的开发是其重要的组成部分。但是就目前而言,现在对地热能的开发还主要是对其比较浅层面的开发,对于深层地热勘探还需要继续深入研究,现在的综合物探技术对于深层地热勘探具有非常重要的作用,它是在多种单一物探方法的基础上形成并发展起来的一项技术,是在物探技术的发展过程中和各种矿产资源的勘探生产实践相结合产生的,比单一的地球物理方法在技术方面上更加具有优势,作用也更加的显著。对此,本文针对综合物探技术进行了深入的分析。

关键词:物探;地热井;勘探;应用

引言

地热能相比较于煤炭、天然气等能源,是一种可以在开采的时间利用上,能够人为控制的一种可再生资源,具有非常广泛的应用价值,比如地热能可以广泛的应用在现在的水产养殖、供暖、干燥、发电、现代种植业等多个方面,地热能创造的应用价值以及经济价值现在已经逐渐的被人们理解并产生了浓厚的兴趣。地热能的开发对于现在全球经济能源环境的可持续发展来讲,是其重要的组成部分。

一、综合物探技术的特点

综合物探技术是一种在地球物理方法的基础上形成发展起来的一种地球物理勘探技术。地球物理方法总体而言,在地热勘探技术当中具有其独特的优点,这是其他勘探方法所不能替代的。不仅在勘探的范围方面更加的广阔,勘探的深度更加的大,其勘探的成本也比较低并且其勘探的效率反而非常的高。另外,随着现在科学技术的进一步发展,进行地球物理勘探的仪器也在不断地更新换代,并且在性能方面也得到了极大的提升,在加上地球物理数据处理技术的进一步发展,极大的促进地球物理方法在地热勘探方面的应用,发挥着越来越大的作用。同时,由于不同的地球物理方法具有不同的特点以及地球物理前提,所以在目前的地热勘探当中发挥着不同的作用,比如现在综合物探技术中的重力勘,在区域的构造反应上具有明显的优势;磁法勘探则更适用于探测测区内火成岩以及侵入岩体的存在和分布特征。综合物探就是集重力、磁法以及另外的电法、地震等地球物理方法的优势,所形成并得到极大发展的一种地球物理勘探技术,是物探技术的不断发展在地热勘探生产实践中相结合产物,拥有比这些单一的地球物理方法更加具有技术上的优势,作用也更加的强大,也更加的显著。

二、地热能开发的现状以及地热勘探的风险性

(一)地热能开发的优点以及现状

地热能作为一种新兴的清洁能源,比其他的常规能源,如天然气、石油、煤炭以及核能,甚至是新型的环保能源太阳能等,更加的有优势,不仅可以持续利用,并且对环境的危害也非常的小,并且不需要因为天气的情况而受到影响,并且地热能的投资成本也比较低,对其进行开发利用的技术设备也比较简单,因此它的市场竞争力也就非常的强。

就目前而言,我国的地热能开发利用率非常的低,并且基本都是对浅层地热能的开发,对于深层地热能源的开发和利用则非常的少,并且利用率也比较低。对于更深层次的地热资源的开发利用还比较少,还需要继续加大对深层地热能源的开发和利用。

(二)深层地热能勘探的难点

对于深层地热勘探的难点,就在于如何能够准确的发现地热田的确切位置。从更加具体的方面来讲,主要是包括三个方面。首先,地热能的“热”在什么地方。其次,是指对于利用地热所需要的循环介质,也就是水或者气是否充足。最后,就是指地热井所需要的施工深度。这三个条件是必须满足的,缺少任何一个都可能出现没有热水的现象,或者是有热但是没有水或气,有水或气但是无热的情况发生。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相比较于浅层地热井,深层地热井的深度非常的深,并且需要进行施工的孔径也比较大,一般来讲,深层地热井极少取芯,钻井的深度也成为了衡量一个地热井的最主要的经济指标。所以,如何才能够准确的判定钻机的施工是否达到目的层,就是地热勘探的一个重要的难点。如何才能发现地热田、确定地热井的施工位置以及判定地热井的施工深度就是深层地热能源开发的难点所在,而综合物探技术的出现与发展以及与地质资料的结合,就能很好的解决这个难点。

三、地热井勘察中物探技术的应用

(一)选择井位

综合物探技术在地热井勘探的应用中,首先是对地热井位的选择。综合物探技术可以根据探测区内地热的地质勘探报告以及相关的资料进行深入的分析,根据其分析出的资料来进行判断。比如说是华北谋省的一个地热探区,可以勘探出这一地区的地热能储备类型一般为断裂深循环型地热,它的热储备的分布趋势在一般的情况下会沿着断裂所呈现出的带状进行延伸。并且还会根据物探的结果以及外围的地热井的相关资料对其进行更加深层次的分析,比如判断其每小时的涌水量,判断地热井的预计温度以及需要对地热井进行的钻探深度,并进行预估、确定。

(二)综合物探的方法

从综合物探技术中物探方法的勘探能力上来看,能够达到深层地热勘探的方法主要有电法和地震两种。其中电法勘探主要用于查明深层地热的地质问题,首先,可以对地热储体的空间分布进行确定,同时圈定深层地热地质中地热比较异常的范围。其次,对地热田基底的起伏以及隐伏断裂的空间进行确定,并进行展示公布。另外,对隐伏火成岩体和岩浆房位置进行圈定。最后,对地热蚀变带进行圈定。如此一来,使用电法勘探能够有效地对地热地质进行探测,避免一些不必要的麻烦和经济投入。对于深层地热勘探来讲,电法勘探是主要的物探方法,所以在以后的地热勘探当中可以选用多种的电法,充分发挥它们各自的优势、作用。另外要充分的利用综合物探的优势,为需要进行探测区域的地热地质特征进行更加准确的判定。这些电法勘探的物探方法主要有以下几种三种,一是音频大地电磁测探法,可以采用远参考采集技术和ROBUST处理技术,对300m深度范围内电性分布特征进行重点解决。二是垂向电测深法、电阻率剖面法。垂向电测深法可以用于研究岩层沿垂直方向,由浅到深的对视电阻率的变化情况进行探测;电阻率剖面法可以了解地下勘探深度以上沿测线水平方向上岩石的电性变化。三是音频大地电场法,本方法是一种效果较好的普查方法,可快速勘查测区内地质界限和断层破碎带的分布情况。

地震勘探最大的特点就是可以对深层次的地热深度进行勘探,其最大的勘探深度可以达到3000米,并且对于地热勘探而言,还可以准确的查明测线上大于50米的断点和位置,并对各地层的深度以及厚度进行查明、确定,进而对热储层埋深及厚度;大型断裂的性质、规模及产状,盖层的性质及厚度进行明确。同样地震勘探也是存在一定的缺点的,就是对于地层的赋水性及断层的导水、富水却无法查明。

四、结语

总之,综合物探技术已经经过实践进行证明,不仅可以有效地降低地深层地热勘探的盲目性,还可以有效地提高相关勘探成果的准确性,从而大大的降低了深层地热勘探的风险,避免了比必要的勘探资金的浪费,节约了勘探的成本,并为我国地热能源的开发与利用提供了先进、科学的技术支持,推动了我国地热能源的开发与利用,进而促进环保型经济的快速发展,提高了我国民众的生存环境的质量。

参考文献:

[1]汤振清,孙文洁,强孟东.综合物探方法在地热勘查中的应用[J].山东国土资源,2007,Z1:6-70.

[2]陈进宝,苏金宝,陈娟,张作宏,杨春光,曹勇.物探方法在江苏赤山湖地热井勘探中的应用[J].物探与化探,2014,06:1172-1175+1185.

[3]郭趋靖,物探技术在地热井勘探中的应用探讨[J].世界有色金属,2017年 9月上.

论文作者:贾明坤,马月姣

论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期

论文发表时间:2018/5/21

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