论述地球物理勘探在地热勘查中的应用

发表时间:2020/5/21   来源:《科学与技术》2020年1月2期   作者:李洋
[导读] 针对地球物理勘探在地热勘探中的应用进行了简要论述,
        【摘要】本文针对地球物理勘探在地热勘探中的应用进行了简要论述,希望能为相关的人员提供一定的参考。
        【关键词】地球;物理勘探;地热勘探;应用

        地热是一种宝贵的自然资源,它不仅为人类提供热能,同时也提供了水源和矿物资源,其功能多,用途广,使用年限长,具有绿色环保的特点,又是当前国家鼓励开发的新型能源,可供洗浴、采暖等利用,同时还是宝贵的医疗热矿水和饮用矿泉水资源,其社会、经济和环境效益非常显著,在发展国民经济中显示出越来越重要的作用。因此,对地热资源的开采利用,已越来越多地引起人们的广泛关注和重视。下文就简要分析了地球物理勘探在地热勘探中的应用。

        1地热勘察工作的意义

        在国际形势严峻的情况下,以及我国各行各业的发展对能源需求量越来越大的时候,能源储存显得愈发重要。我国传统能源的开采已经不能满足国家和社会各层日渐增加的能源需求,国家和能源企业为了寻求新的能源支撑转而开发一系列新能源,像是太阳能、风能、地热能、潮汐能等等都是目标能源,而我们今天要讲的地热勘察就是对我国现存的地热能进行勘探开发。地热勘察工作是满足我国能源储存的要求,在国家能源市场的博弈中具有重大战略意义;同时地热勘察工作也是可持续发展的要求,地热能作为一种新兴能源能够很好地做到环境保护和减小污染;进行地热勘察工作在一定程度上还能够带来巨大的经济效益和社会效益,保证能源输送的同时还能够提供庞大的经济价值。所以说,地热勘察工作意义巨大,它不仅是国家战略的需要,还是经济发展的需要,也是经济发展和环境保护统一的需要。

        2地球物理勘探技术及其特点

        地球物理勘探技术是地质领域十分重要的一项技术,主要用于解决各种地质问题并指导地质相关项目的实施。随着全球范围内对地质勘探工作的研究探索,目前已经有多项技术被用于地质勘探中,其中电法、地震法、重力与磁法以及遥感法是最主流的技术。

        电法是建立在地下岩层不同电性差异这一特性基础之上的,主要通过对电性差异的获取来探寻地热、矿石等分布,同时以此分析出具体的地质情况。电法进一步细分还可以分为自然电场法、电磁勘探法以及感应法等。

        地震法顾名思义就是通过地震波进行地质勘探的方法,其原理在于地震波在地下会因地质情况不同产生不同传播规律勘探人员通过对这些规律的分析能够了解地质情况并探寻相关资源。目前,地震法已经进一步衍生出折射法、反射波法、微地震法等多项技术,但反射法以其准确、高效的优势在地质勘探中占据主流地位。重力与磁力法是一种融合传统地质勘探方法和高重力与高分辨率法的一种新型勘探技术,其可以同时获取到重力与磁两方面的信息资料,然后利用重力资料得出地质类型、分布以及具体构造,再利用磁资料找寻资源、判定地下断裂带与岩浆层。虽然这种方法应用较少,但却是地球物理勘探技术中不可或缺的。

        遥感法是利用遥感系统获取卫星图像,再通过对图像的分析比对来得到地质情况的一种方法。遥感法在用于地质勘探时,其不但能够对地层地貌、水文进行观测,还可以有效得到地热溢出带的分布情况,这在地热勘探中能起到关键作用。

        在实际地热勘探工作中,地球物理勘探各项技术的应用多是需要根据实际情况而定的,且大多数情况下都是多项技术综合运用。总体而言,地球物理勘探技术具有以下几方面特点:一是组合灵活。地球物理勘探技术中的各项技术在实际勘探工作中可以自由组合,以达到分工协作,提升工作效率的目的。二是准确性高。每种地球物理勘探技术其本质上都是基于一定科学原理的,所以具有较高准确性。

而多种勘探技术的组合运用则可以在一定程度上实现多项数据的分别比对和最终综合研判,从而进一步提升勘探的精确性。三是较高的经济性。地球物理勘探技术的经济性并非指其技术本身投入少,而是指通过勘探技术的运用能够提升工作效率,减少工作量,从而使地热勘探中的人力、物力、财力投入都相对减少,进而极大的提高勘探工作的经济效益。

        3地热勘探中地球物理勘探技术的应用

        3.1地球物理参数模型构建

        在地热勘探中运用地球物理勘探技术,首先需要掌握地球物理的相关情况,如此方能确定出具体使用的勘探技术。在这一方面,勘探人员通常会先做好勘探地区的各种地质资料的收集,然后对其中各项地热存储区域的物理性质、特点等参数进行统计分析,最终初步掌握该地区的相关地球物理性质。具体而言,前期地球物理性质的勘探资料需要初步掌握该地区的地热储存层的地震波速度、磁性以及地热储存层与其他地址层在属性上的差异。在掌握到这些资料后,勘探人员就需要运用现代信息技术构建出该地区精确的地球物理参数模型,以为后期地热勘探技术的选择以及具体实施提供依据,确保地热勘探工作科学有效且安全的完成。下面分析基岩碳酸岩溶裂隙型热量储存层,一般来说这种热储层的地震波速都在2681m每秒和2732m每秒之间,这个数值明显是高速的热量储存层,但是和它之上的第四系进行比较的话,地震波速度也存在明显的差异;此热储层的电阻率一般来说都在100以上,绝对算是高阻层,而与它上面的第四系相比较来说差异也是十分明显;此热量储存层有着2.68g每立方的高密度,在密度方面和上面的第四系相比差距也是非常大;不过在磁性方面这种热量储存层就没有那么高,甚至可以说是弱磁层,和其他层相比的话磁性差异也没有那么大。这些资料使我们在查看该地区的研究资料以及各个地质层物理特性之后得出的,在进行地热工作之前,我们必须要得到完整可靠的资料,才能更好地开展后续的工作。

        3.2地球物理勘探技术应用分析

        在完成地球物理参数模型构建后,就可以确定出具体的勘探技术。通常情况下地热勘探应组合运用多种勘探技术。一方面,多种勘探技术得到的结果相互印证能够提升勘探准确性,另一方面有助于找到最合适的开发利用方法。首先,可以利用电子勘探法与重力法确定出地热存储以及岩层覆盖的位置、厚度以及深度,然后再运用电法、重力与磁力法勘探该区域内的人构造带阻值与密度,并通过分析确定出最好的地热资源开采区域。另外,还应该运用重力法与电子勘探法勘测出地热资源开发的具体程度。对于地下的热田,则可以采用地温法进行探寻,以确保勘探的准确性。但在具体勘探前则需要勘探人员通过调查找到热田的具体成因,并根据勘察目标确定好好温度的测量方法,如此方能有效提升整个勘探工作的效果。

        结语

        综上所述,在进行地热勘察工作的时候我们必须要遵守物理探测的程序,然后才能将不同的地球物理勘测手段进行组合。通过不同物探手段的组合,可以在勘测的时候进行工作上的弥补和验证,运用一种方法对另一种方法得出的结果进行检验,既客观又合理,同时还具有极大的经济价值。由此得出,地热勘察工作中的地球物理技术的综合应用既有好处,运用的时候也要谨慎。

        参考文献

        [1]黄兆辉,魏长洪,李春辉.综合物探方法在地热资源勘探中的应用[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2010(01).
        [2]王璨,苏彬.综合物探方法在地热勘探中的应用[J].黑龙江科技信息,2012(03).
        [3]刘振华,等.综合物探技术在邯郸地热由勘探中的应用[J].工程地球物理学报,2013(01)





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