吕航
天津地热开发有限公司
摘要:地热资源通过地下水热对流、岩层热传导、火山喷发、地震等多种形式进行释放,地热资源的开发与勘测主要是针对地热流体进行的,地热流体具有普通化石能源的属性,功能广泛,意义深远,作为新型可持续再生能源受到国内外研究人员的青睐,因此,通过有效措施和手段对地热资源进行勘测是十分必要的。现阶段,在进行地热勘查时,经常应用到综合地球物理勘查技术,其根本原因在于应用这一技术手段能够减少地热勘查过程中出现问题的可能,有效提升地热勘查水平。
关键词:综合地球物理勘查;地热勘查;应用
引言
我国作为世界第一人口大国,改革开放四十年来发展迅猛,但同时对能源的消耗也十分巨大,所以国能的能源更加趋紧。在未来,国际间的竞争将会越发白热化,谁在能源开发领域走在前列,谁就将在竞争中占据绝对优势。对此,我国已经开始将目光向各种新能源的开发与利用转移,如太阳能、风能、地热能等,都是能源开发的主要目标。其中,地热资源的开发技术难度大,但资源量却十分诱人,所以,加强地热勘查以求对其充分开发利用在增强我国能源储备、满足社会能源需求以及占据国际能源市场博弈优势方面具有极其重要的战略意义。此外,地热能是一种清洁性能源,在当前我国生态环境问题日益严峻的情况下,勘查地热能并对其加以利用还能够有效缓解我国的环境压力,促进我国社会的可持续发展。
1地球物理勘查技术的概述
地球物理勘查技术主要运用地质学,数理基础与地球物理学为理论知识基础,这种技术能够对矿产资源开发和利用,地震预测,地球物理工程做出巨大的贡献。这种技术简称为物探,主要是对地球上的各种物理场进行相关研究与观测,主要观测地层岩性,地质构造等一些地址条件。其次在运用地球物理勘查技术进行勘测时,由于组成地壳的不同岩石介质在密度,导电性,磁性,放射性等方面存在差异,这些差异也无法消除,因此会在勘查过程中引起相应的地球物理场的局部变化,最终对这些物理场的变化进行进一步分析,结合已有的地质资料不断进行研究,判断出地质性状。地球物理勘查技术主要通过搜索地球本体以及近地空间的介质结构,物质组成,形成演化等,对表现出的自然现象进行研究。
2地球物理勘查技术
2.1重力法
重力测量技术是一种常用的方法。显示地质和矿物勘探的研究和分析分为裂缝、水槽盆地、岩浆岩群,金属相关花岗岩等基底地质具有广泛的应用前景。重力勘查技术是一种常用的地热资源勘测方法,能够根据当地重力分布异常情况准确推断平原区覆盖层下基底隆起、断裂与凹陷构造的位置,并根据地质构造分布情况能够进一步勘查地热田实际勘查状态,缩小地热田勘查范围,提高勘查效率,缩短测试时间。由于岩石密度随着温度的升高会出现明显的下降,所以,也可以使用该项依据进行重力法的地热勘测,保证勘测效果和勘测准确性。
2.2磁性法
综合地球物理勘查技术中的磁性测量主要是通过磁性设备与仪器对大自然中的岩石与矿石资源的磁性状态进行测量与评估,磁勘探技术在我国地质资源勘测工程项目中已经有了十分广泛的应用,而且取得了良好的勘测效果,将磁性勘测技术应用于地热资源勘测过程中,也有显著的效果。通过对勘测地带磁场变化程度进行检测与分析,可以反映出当地的地质问题和资源储备情况,调查结果相对比较准确,能够短时间内对地质条件的磁性状态进行反馈和分析,从而预测地热资源的分布范围和储量。
2.3地震法
地震勘探是检查和观察不同地层之间的密度和弹性波群,通过设备来检测信号和无线电波的存在。地震受到人为手段的刺激,然后进行地质学研究。此外,现有的煤炭资源和石油资源也可以进行调查。从目前地质勘探技术的应用情况看,已经实现了煤矿井下作业的更多应用,并通过高分辨率成像技术实现了三维地震模型的建构。
对图像进行了更多的三维渲染和处理,并对中文数据库进行了仪器记录和处理。目前地震法勘探技术主要包括透射波法﹑反射波法﹑折射波法地震,微地震,有浅层﹑深部地震,以及二维地震﹑三维地震等等。
3综合地球物理勘查技术在地热勘查中的应用现状及对策
3.1缺少地球物理勘测技术方面的人才培养
随着我们国家的发展,以及人们观念的改变,绿色能源成为我们大家共同追求、以及理念。所以在这个大前提下,我们国家对地热资源的勘探还是很重视的。但是对于我们国家的地热勘探技术来说,其发展时间短,发展周期又比较长,所以还是存在很多问题的。比如,地球物理勘探技术只能得到岩层的物理数据,关于岩层的详细状态、以及地热能源的发布,需要专业人士来解读。而我们国家对于这方面人才的培养也是比较欠缺的,所以对于地热的勘探来说,我们还有很长的路要走。我们即要重视地球物理勘探技术设备的发展、以及提高,还要注重对地球物理勘探结果分析的人才培养,只有地球物理勘探设备、与相关人才的发展相平衡,我们国家在地热勘探上面才能更好。
3.2提高勘测技术方面的人才
在地球物理勘察技术中,要多给人们宣传普及保护绿色意识,并且还要宣传落实到实处,以此来慢慢的改变人们以前的老思想,虽然地热勘查技术发展的时间比较短,就业人才方面存在很大的缺口。但是对于这项技术而言,人才综合素质和他们的技术还是非常重要的就像物理数据等都需要专业人去看,平常人是看不懂的,所以我们必须严格要求他们的技术是否到位,多让他们进行技术交流的活动,这类人才不仅要掌握丰富的理论知识,还要有实践经验和熟练的操作能力,以此来提高员工们的综合素质。我们还可以开展学习先进的技术,更新自己的知识,提高自己的学习水平,合理应用这项技术;再次就是要每年进行专业技术人员的考试,通过考试来使技术人员掌握技能知识,以此激发他们的积极性。
4综合地球物理勘查技术在地热勘查中的应用
4.1构建地球物理参数模型
在地热勘查中运用地球物理勘查技术,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查技术。在这一方面,勘查人员通常会先做好勘查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查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,勘查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,以为后期地热勘查技术的选择以及具体实施提供依据,确保地热勘查工作科学有效且安全的完成。
4.2地球物理勘查技术的应用
地热勘查通过对不同勘探方式加以利用,对同一地区展开垂向测量和平面测量,在分析总结资料和野外试验的基础上对地质体的垂向和平面特征加以了解。通常情况下,都会在地热资源的可行性勘察和预可行性勘察期进行,其勘察的范围包含相关结构单元,同时还需与地热钻井井位相结合来加以确定。通常情况下,平面测量是对天然物理场进行测量。包括电法、磁法、重力,它所接收的场值是稳定的,在同一测点上的数值只有一个,通常需在地面设置多个观测点才可以对物理场分布特征有所反映。应用电子勘测技术和重力勘测法确定热量存储区域和覆盖岩层的具体方位和其具有的厚度与深度,通过对电力、重力以及磁力数据进行分析可以明确勘测区域构造带阻值和密度,确定地热调查和开采的最佳区域,利用电子勘查法和重力法可以找出热藏开发的程度,了解该区域的水库深度和盖层厚度。地温法作为寻找深部地区热田的最直接方法,在地热资源开采中具有关键作用,尤其是针对深部地热田的勘查过程中,地温法可以显著提升勘测精度,提高勘测效率。在地热田勘查过程之前要明确地热田形成的原因,根据勘查目的选择温度测量方法,保证探测效果。
参考文献:
[1]提云生,王义利。综合地球物理勘查技术在地热勘查中的应用[J]。中小企业管理与科技,2019(13):167-168。
[2]杨松.地球物理勘查技术在地热勘查中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(19):29.