综合物探在地热资源勘查方面的应用

2021-12-01贾晓鹏

中国金属通报 2021年2期

贾晓鹏，王颖

（河北省地矿局第九地质大队，河北邢台 054000）

地热资源具有古老的发展历史，人们对地热资源的开采和利用经历了很长的阶段，地热资源的能量来源来自地球的放射性物质，通过衰变过程，形成的一种具有很高利用价值的自然资源[1，2]，资源优势十分明显，资源总量大，能量释放强，在使用过程中，具有清洁和可再生等特点，属于一种应用价值很高的生态型资源。很多发达国家已经在地热资源的利用方面取得了很大的进步，并获得了更大的经济效益[3，4]，我国地大物博，地热资源总量丰富，具有广阔的开发和利用前景，我国在地热资源开发工作领域也经历了很长的时间，在我国广东，天津，西藏等地区，大力开展地热资源勘查试验型工作。并通过地热资源的利用实现了地热发电，建筑物采暖和农业领域的广泛应用，应用价值极高，具有一定的环保效益和经济效益，在其他领域比如医疗，发电，种植，旅游也得到了进一步的推广，在一定程度上促进我国国民经济的稳定发展[5，6]，并实现了经济发展与环保事业共同进行的战略目标。

1 地热资源勘查方法分析

我国经济的巨大进步与发展，离不开科学技术的支撑，科学技术是第一生产力，社会不同企业的进步，离不开对能源的消耗和利用，大量的资源利用导致很多不可再生资源面临枯竭和短缺的问题，我国很多资源属于不可再生资源，资源总量有限，在这种情况下，相关部门应该加强可再生新型能源的开发和利用，在注重经济效益的同时，将环保事业放在工作重点，新能源本身具有很多优势，同时利用前景和价值十分巨大，符合我国经济未来发展的必然要求，在资源利用中具有绝对的优势，地热资源属于新能源中的重要组成部分，利用价值和应用前景广阔，所以近些年来，相关部门加大了对地热能源勘查方法的研究，并取得了显著的成效，本文总结了一些地热资源的勘查方法，地热资源勘查工作分为几个重要环节，主要分为地质测量，地质勘查，抽水试验，取样化验和水位测量等等，下面针对几个重要地质勘查方法进行分析。

1.1 资料准备

在地热勘查工作开始之前需要准备充分的材料作为工作依据和指导，在材料准备阶段，材料收集工作十分重要，需要对整个地理信息和地质勘查报告的资料进行准备和收集，同时对收集的资料进行整理和分析，最后作出总结报告，明确掌握常见的勘查工作问题，及时做好预警机制，避免在勘查工作中出现类似的问题，积极的进行问题的解决，为以后地热勘查工作的进一步开展打下良好的基础。

1.2 地质测量技术

在进行地质测量工作中需要工作人员对地热勘查区域历史石油资料和地质调查资料进行整体的分析和总结，目的是进一步了解该区域的岩浆活动情况，包括地质岩层变化情况以及地质构造，信息技术人员应该熟悉的掌握地热资源形成的地质条件，并利用比例尺技术和地质测量技术进行区域性图件的制作。

1.3 地球化学测量技术

地球化学测量技术在整个地热勘查工作中具有重要的作用，通过分析具有代表性的水源，大气降水和地热流体以及地下水等等，进行收集和采样，通过对采样的进一步分析得出数据，判断和总结地热流体之间的关系，有效促进地质勘查工作的进一步开展，技术人员对温度的分析和计算，可以推导出地下热储的温度情况，利用化学技术和手段，对同位素或者放射性元素进行进一步的分析，并寻找地热流体之间的相互作用关系，同时掌握地热流体对形成地热资源的影响，在地球化学调查技术应用过程中，调查的比例尺技术应用应该与地质测量比例尺保持一致，目的是减少技术应用之间的误差。

1.4 地球物理调查方法

地球物理调查方法在地热资源勘查工作中，发挥着和重要的作用，对整个行业具有的影响深远，所以相关地质勘查单位在进行地热资源勘查工作中，大力推广地球物理调查方法的应用范围，在不同的地热资源调查工作中，都可以进行技术应用，资源调查的详细调查工作阶段，需要建立在普通调查工作开展的基础上，需要事先对划定区域内的情况进行详细的了解和掌握，包括区域内的异常情况和热量资源的基本覆盖范围情况，在具体的地球物理调查方法应用中，需要技术人员掌握地热田的基底起伏状态，对断裂情况进行掌握，测量数据十分精准，在地热资源的勘测工作中得到了广泛的应用，在具体的地球物理测量技术应用过程中，需要确保比例尺与地面测绘比例尺的统一，避免出现误差导致测绘数据的精准度偏离，需要相关技术人员结合具体的地理状况，判断地热特征，并对所测绘的数据进行精准的分析和判断，总结出测绘报告，为进一步开展地热勘测工作提供重要的是数据支持。

1.5 钻探过程控制技术

相关技术人员在开展钻探工作初期，需要做好准备工作，对地质不同数据进行详细的调查，并合理的设计地热田的布局，然后进行地热田钻探，在整个钻探工作开展过程中，需要注意一些问题，首先要求相关技术人员作出科学合理的设计方案，使整个施工勘探井的测试满足地热资源开发的技术要求，对水位情况，地热流体情况，压力情况和温度情况进行具体的掌握的分析，综合考虑相关条件，确保相关条件满组实验设备的要求，同时对探采井进行合理设计，确保满足开采中滤水管的工作要求，在钻探工作的钻进环节，需要技术人员不断的进行地球物理探测，时刻关注地质情况，包括温度和电阻率等其他条件，在地热资源开采施工过程中，需要进行完整的矿井试验，测定参数和数据，在完井试验中，包括稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验。

2 综合物探在地热资源勘查方面的应用情况分析

综合物探方法在地热资源勘查工作中应用十分广泛，下面对综合物探方法的具体应用情况进行分析，物探方法有很多分类，主要的分类包括重力测量，磁法测量，电法测量等，利用地球物理勘测方法，可以对地质的剖面进行深入的研究，目实是更好的解决地下地质问题。

2.1 不同物探勘测方法的应用及原理

磁法勘测方法主要技术原理是利用不同的岩层磁化强度情况，对地质层进行探测，根据相关的数据，进一步分析地质和磁场空间分布规律之间的关系，比如，沉积岩作用下形成的地质层，磁场异常情况会频繁发生，而岩浆岩的形成是依靠地热条件，从而判断出地热能的源头，在一些区域范围比较大的地质构造中蕴藏地热资源。在磁法技术应用过程中，可以判断出较大地质构造的断裂地带，磁法勘探又可以分为高精度磁测和航空磁测。地热资源勘测技术中，还包括重力勘测，其原理是根据地下岩层密度不同，导致重力情况存在差异，技术人员可以根据重力异常情况进行进一步的分析和研究，结合相关的数据和资料，进行对比分析，来实现对流体位置的判断，重力勘测方法的运用环境一般在郊外，技术施工人员面临一定的恶劣环境考验。电法勘测技术在地热资源勘查工作中，应用范围相对广泛，对准确判断地热资源覆盖位置具有重要的作用。

2.2 组合物探方法在地热资源勘探中的应用

首先要构建勘测区域立体地球物理参数模型，对相关数据进行分析和总结，对岩层数据和地热资源的存储情况进行分析和研究，并结合分析结果制定目标区域的物理参曲线图，并以此为基础，对不同地质岩层中的地震波情况进行了解和掌握，从而得出关于地热资源分布情况的结论，在实际的组合物探法应用过程中，具有一定的实际意义，要求技术人员结合具体的地质情况，采用相适应的组合物探技术，提升地热资源勘探技术的精准度，一般地热勘测工作需要爱野外进行，技术应用环境相对恶劣，需要技术人员不断克服困难，进行工作总结和分析，详细的掌握地质情况相关数据，并结合具体情况，采用相对应的组合物探技术，进一步提升地热资源勘探工作质量和效率。

2.3 综合物探方法在地热资源勘探应用中的问题分析

一些地质勘查单位或者组织对综合物探技术的了解程度不高，缺乏对技术的正确认知，导致在具体的地热资源勘查工作中，忽视了综合物探技术的重要性，在一定程度上限制了综合物探技术的应用价值和技术优势，导致技术没有在地热勘查工作的充分发挥，所以在以后的地热资源勘测工作中，要积极地进行技术普及和应用，做好地质勘探工作，为地热资源勘查工作的进一步的开展打好基础，同时物质的形态和性质是处在不断不花中，所以导致物理正演是非线性的，技术人员对数据的掌握存在一定的局限性，对地球物理反演数据都产生了不同程度的影响，所以导致地热资源勘探工作面临很大困难，我国地热资源勘测技术应用还不够充分，勘测难度相对较大，需要不断的进行技术创新与优化。