探究综合地球物理勘查技术在地热勘查中的应用

2021-11-15 08:42张勇
科技信息·学术版 2021年24期
关键词:物探勘探勘查

张勇

摘要:由于地热资源是一种新型可再生能源,因此,其逐渐得到人们的重视,地热资源具有安全、储量巨大的特点,其可以广泛应用于工业领域。利用多种物探方法综合进行地热资源的勘探工作,不仅可以保证数据的精准性,还可以提升地热资源勘探与开发的质量,保证地热资源开发的合理性和安全性。本文通过物探这一技术手段的优势,探讨其在地热资源勘探中的应用。

关键词:物探;地热资源勘查;应用效果

引言

地热资源是一种环保性高、经济效益良好的新型能源,对其的勘探与开发可以在保护环境的基础上促进经济建设。在地热资源的开发之前,首先需要对地热资源进行勘探工作,根据调查发现,我国地热资源储量十分丰富,相较于煤炭、石油等资源而言,我国地热资源的利用率较低,而且目前地热资源主要集中于水热系统的应用之中。通过综合物探技术在地热资源勘探中的应用,不但可以加大对地壳深部地热能开发与利用,缓解我国能源短缺的压力;也可以利用这种新型环保的资源,改善我国环境。

1物探技术的概念

物探的全称是地球物理勘探,是根据区域内岩石,矿石或者地层的物理性质(密度、导电性、放射性等特质)差异为基础的一种专业技术。物探技术在我国地质勘探方面发挥着重要的价值,保证地热资源勘探的有序性和高效性,也可以确保地热资源勘探的安全性。由于地热资源的勘探过程较为复杂,物探方法也多种多样,可以适应不同的岩层需求,通过不同的手法解决不同的问题。

2地热资源的几种勘探方法

2.1遥感技术

遥感技术是利用电磁波理论,在地热勘探中搜集电磁波信息,通过成像景物观察光谱波段,判断地热资源位置的一种技术。勘探过程中主要利用传感仪器从远距离对目标辐射和反射的信息进行处理和成像观察,在利用遥感技术进行地热资源的勘探过程中,主要可以使用三种光谱波段,分别是绿光、红光和红外光,虽然其在进行地热资源勘探的过程中可以提升效率,但由于受到地层因素、地层深度的影响,勘探的精准度有待考量。

2.2电法勘探

电磁法勘探是电法勘探中常用的一种方法,电磁法勘探是通过观测和研究天然电磁场的规律进行地质勘查的一种方法,在利用电法勘探的过程中,技术人员需要根据不同的岩石和矿石电性差异摸索电磁场时间与空间的分布规律。在进行地质勘探的过程中,电法勘探是应用最广泛,也最简便的一种方法,其可以通过探测地层与地下热水之间的成因关系,确定断裂构造位置,并根据地下热水分布的范围锁定地层覆盖的厚度,判断隐伏基岩岩性。地热勘探过程中,电法勘探可以通过程序来控制电机转换的开关、工程电测仪的检测,通过呈现地层断面分布的物理规律,展开地热勘探。

2.3地震勘探

由于不同岩层、不同矿石之间的弹性差异不同,因此,研究人员可以通过地震波的运动和动力传输特征来进行地震勘探。在勘探过程中,研究人员可以通过地震波传输的二维地震剖面,确定断裂位置和断裂位置的性质,这种方式的测试精准度较高。解释时通过对层位的追踪,可以准确判断断裂处的产状。地震方法可以解决地层和地质构造之间的问题,由于被动源地震方法的成本比较低,因此,其可以广泛应用于地热资源的普查之中。

3物探方法在地热资源勘探中的应用

3.1综合物探方法的组合

每一种物探方法在勘探精度勘探范围方面都具有一定的差异,其各自的优点和缺点也比较明显,因此,在进行实际的地热资源勘探过程中,可以根据实际情况选择合理的物探方法,以经济适用性为前提,保证物探过程的安全性和有效性,提升物探的效率。在进行物探资源的勘探中,可以根据城市、平原、山地等不同的地势结构进行物探方法的选取,例如在城市地热资源勘探的过程中,可以将地震勘探和电磁勘探进行组合,利用可控源音频大地电磁法,接收在测区外3~5倍的供电极距位置上发射的人工电磁波,根据不同频率和人工发射电磁场的频率范围,扩大勘探范围,降低勘探成本;再利用勘探深度较深的地层勘探方法,在后期对确定地层的位置进行再度勘探,通过回馈的数据进行精准的开发。在勘探过程中,将电磁法与地震法有效结合,既可以提高勘测的深度,也可以提高勘测的抗干扰能力。在平原地区,可以采用遥感技术和高密度电法进行勘探,由于平原的地势较平坦,因此可以利用遥感技术迅速圈定地热异常区域,再根据高密度电法进行精确的勘探,在圈定的地热异常区域内缩小勘探范围。除了可以根据地势结构进行物探之外,还可以根据地热资源的类型选取不同的物探方法,目前已知的地热资源类型主要有裂缝型、承压型,在裂缝型的地热资源勘探中,断裂处与地下深处的热源会相通,因此可以利用遥感、电磁相结合的方法。

3.2综合物探方法的技术优势

要明确的选择综合物探的方法组合,在短时间内迅速勘探地热资源,还要保证地热资源的精准性,就需要根据不同的数据材料确定每一种勘探技术的优势,利用横向与纵向测量的结合,对地热资源的勘探区域进行综合考量和数据校正。由于不同地区有特殊性的地质形态,因此可以分时期进行勘探,在初期选择经济成本低、寻找速度快的勘探技术,在中期和后期利用精准性高的技术进行勘探,通过合理的搭配,充分发挥每一种物探法的优势,实现效果最大化。

3.3解决综合物探方法的问题

目前由于综合物探的勘探方法仍处于起步阶段,因此并未得到广泛的应用,在实际的地热资源勘探过程中,还会采用传统勘探方法,勘探质量和勘探效果无法达到预期要求。在对地热资源進行勘查和开发的过程中,需要综合利用物探的多种方法,提高勘测数据的精准性,为进一步开发提供数据支持。加上地球的地质形态在不断的变化,勘探的数据可能在一段时间后会产生新的变化,这就容易给地热资源的开发带来安全影响。

4总结

物探勘查方法都有各自的局限性,单一方法不能满足地热勘查的目的和要求,需要综合多种物探勘查方法,同时要尽可能收集以往物探、地质、水文地质、钻探等各方面资料,通过综合分析和解译,才能有效解决复杂地区地质问题。

参考文献

[1]邱玉超.该盆地基岩油气藏形成机制及分布规律[D].大庆:东北石油大学,2012:19.

[2]徐睿鑫.综合物探方法在地热勘查中的应用[J].地球,2019(7):92-93.

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