综合物探在中深层地热勘查的应用研究

摘要：地热资源的应用发展十分迅速，被广泛应用于发电、供暖、洗浴、生态种养殖等诸多领域，在治理雾霾、节能减排和生态文明建设等方面发挥巨大的作用。但地热田解释手段和勘查方法还没有得到实质性的提高，不同的地热田勘查中物探勘查方法和解释技术还在延续传统的技术理论。基于此，文章针对综合物探技术在中深层地热勘查的应用进行了研究，以供参考。

关键词：综合物探；地热勘查；应用措施 1中深层地热能勘查技术概述

地热资源是指能够被经济利用的地球内部的地热能流体及其有用组分。通过合理设计可以实现地热资源的循环利用，因此地热资源可以归类于可再生能源。地热资源不仅不会对环境造成污染，还能实现全天候全时段应用，具有绿色低碳、储量大、分布广、稳定性好、利用系数高等特点，对于拥有者来说是一种具有强大竞争力且非常现实的可再生能源。地热资源有显著的二氧化碳减排效果且输出稳定，平均能源利用系数为73％，高于常见新能源资源，太阳能技术的能源利用系数不足它的1／5，风能技术的能源利用系数也仅有它的1／3强。地热资源在未来能源供应与节能减排方面有着巨大潜力，受到世界各国高度认同与重视。中深层地热能主要是指地下200米以下至2000米以上的地层中蕴含的热能资源。地热资源的分布受到很多因素的影响，所以地热勘查也需要结合多种技术手段，如地质调查、深部地球物理勘查等，并要注意充分利用从前的地质调查数据和地球物探地球化学及深部地热钻井资料，从而确定热异常区，寻找赋存温度达到使用用途的热流体或热储。在缺少深部钻井地质资料的地区，应采用有效的深部地球物理勘查技术。根据地热资源特征，按地热储集体的输出温度、储热形态与规模以及储热区地质构造复杂程度，地热资源可划分为高温地热田和中低温地热田两个大类，各三个亚类。

2综合物探在中深层地热勘查的应用

综合物探方法的定义：为了得到同一个工程测量区域的真实数据，在工程基础勘探过程中不止使用一种勘探方式。具体的综合物探方法需要根据工程测量区域的特点以及勘探目的需求进行勘探方法的选择。具体的开展需要工作人员首先明确勘探工程测量区域的地质资料，对勘探内容进行全面的分析与交流，结合现场调查的具体结果，选择勘探工程测量区域适合的多种勘探方法。 综合物探的功能：综合物探方法在实际使用过程中会应用多种的仪器设备以及勘测方法，常见为浅层的反射法、高密度电法以及地质雷达等，有着较高的地质的勘测精准度以及物探分析成果质量水平。由于不同勘探的方式使用不同的技术方法以及仪器设备，就需要勘探工作人员可以在具体工作开展前，根据工程的基础性质，对不同勘探的方法进行综合对比分析，选择最佳的综合物探方法，提高勘探结果的精准性。传统的单一勘探方式往往会受到来自地质情况以及地球物理条件的不同程度影响，存在很大的不足之处。所以需要使用其余勘探方式或者增加勘探方式挽救雷达探测的误差；部分勘探人员在煤矿采空区探测工作选择使用综合物探的探测法，由于其不同工程测量区域的基础性质存在差距，选择多种勘探方式可以对勘探数据进一步完善，提高探测数据的准确性。

2.1地热钻井技术

就地热井钻井技术来说，其应用不仅能够促进地热能源的开发，而且在与油气井相比的情况下，地热钻井更加具有经济性。但是这样的地热能源在短期开发中，远远不如油气开发，甚至会超过油气井钻井费用。这一问题的出现，主要是因为其受到地热井温度较高，体积较大等因素的影响。也就是说，在促进地热井钻井技术推动的过程中，主要的工作内容就是保证其经济性。这可以通过将钻井技术进行优化来进行实现，将井下情况的复杂程度进行减弱。在具体的工作过程中，受到地热钻井温度较高的影响，可以选择油基或是气基钻井液作为最好的选择，但是它也具有一定的限制作用。因此，还需要行业研发出适合高温水基钻井液，促进深层油气的开发。

2.2梯级利用地热能技术

地热能最直接利用的方式是利用地热水的热能量。目前地热能利用比例最高的技术是地热能发电技术，然而地热发电的热能利用率也仅有5％-20％，80％以上的热能只能废弃，废热通常蕴含在尾水当中，直接排放到自然环境中或者回灌到地下，造成地热资源的浪费，如果直接排放还会形成热污染，给植被、生物和土壤带来不良影响。地热梯级利用是从温度由高到低分别采用不同的方式对各个温度级别的地热水加以利用。理想的梯级利用情况是，首级为新采的高温地热水，用来发电，次级为发电之后的次高温热水，用于供暖及工业热源，三级是次级取热后形成的略高体温的地热水，可以用来开展养殖业、种植业及温泉洗浴。经过以上梯级利用之后的最末端尾水温度一般可降低至20％左右，如此，一方面最大程度的利用了地热资源，另一方面也最大程度的降低了热污染对自然环境的危害，可见地热梯级利用技术对推动地热产业发展意义重大。通过地热梯级利用的全流程设计，能充分发挥深层地热的利用潜力，相比以往的简单地热利用，地热梯级利用的能源效率更高，可以最大限度地利用地下热水蕴含的热能。

2.3地热回灌技术

在促进地热产业发展的过程中，其所面临发展难题中最为重要的一点是回灌技术的应用。就地热资源来说，它的可再生需要建立在合理的使用基础上，需要人们根据其发展特点进行规划开发，而不是随意应用。因此，需要促进回灌技术的开发。在促进这种地热回灌技术应用的过程中，不仅可以将资源资源的应用效率进行提高，实现可持续发展。同时还可以将废弃热水对环境产生的污染问题进行缓解。在将地热回灌技术进行应用的过程中，其实施方法相对较多。首先，可以通过同井分层方法进行实现，在两个或多个热水层的地热井中选取一个作为热水层的生产层，另一个为回灌层，从而保证取热过程和回灌过程在单井内同时进行。其次，可以在在合理的范围内对地热井进行打造，将其中一个作为生产井，另一个为回灌井，可以促进两个井进行角色互换，如果出现生产层和回灌层相同的情况，需要将两井之间的距离进行保证，避免对采热效果造成影响。

3加快深层地热理论开发技术研究 3.1地热地质基础理论研究

我国地质情况复杂多变，目前面对的地热勘探区域多有埋深大、构造复杂、物性差、勘探开发技术难度大等缺点，加之深层地热勘探的重点地区主要是三北地区，即东北、华北、西北，而三北地区主要为盆地型(传导型)地热田，尽管我国的地热勘查已取得了一些成果，但系统的地热地质基础理论研究还有待进一步的深入。（1）成盆理论研究。主要内容是加强研究储热盆地的构造特征、发展演化历史及其与储热性的关系，为评价优选储热盆地提供依据。我国盆地类型众多，对一些盆地的确切分类和每个盆地的属性还有待进一步研究，对各类盆地的储热特点、富热区的构造单元和构造样式还需深入分析，以盆地形成演化与构造发展特点为依据评价、优选盆地的预测理论亟待形成。这些地质基础理论研究的开展和完成无疑将大大促进我国深层地热资源的勘探开发工作。（2）热储理论和地热田分布规律的研究。我国地质情况复杂多样，海相、陆相、海陆交互相及过渡相盆地并存，构造发育，与之相对应，热储层也相对较为复杂。从新生界半胶结的砂砾岩到火山岩、基岩乃至风化壳，都可在某一特定地区作为其热储层单独或伴生存在，即使在同一盆地型地热田，其热储层也不尽相同，尤其是各类复杂的断坳裂谷盆地及前陆盆地内的地热田，都有着各自独特之处。其间的热储理论和地热田分布规律需要地热地质工作者在工作中不断的研究总结和建立，从而指导深层领域的地热勘探。

3.2优选目标，提高深层勘探效益

深层地热埋深大、地质构造情况复杂，对设备、人员及技术力量要求高，施工具有相当大的难度和风险。为了有效利用深层地热资源，应以地质综合研究为基础，优选有利勘探区块进行预探，为下部深层勘探提供可借鉴的经验。为提高深层勘探效益，规避风险，在区块优选和储热田评价过程中，对地质优选出的有利区块进行严格的经济评价和风险分析，再从经济效益角度进一步优选，进而确定勘探的有利区块和钻探对象。

结语

综上所述，近年来，我国对环境问题的重视程度日益提高，绿色发展成为主流思想，地热产业面临历史性的发展机遇，具有极其可观的发展潜力。中深层地热能是地热应用领域最具价值和潜力的部分，必将在能源结构优化、能源清洁化

转型及大气污染防治中发挥更加重要的作用。目前国内中深层地热开发还处于刚刚起步的初级阶段，其基础理论和技术尚未突破，面临很多困难，因此需要通过技术攻关和示范工程等多种方式不断完善地热应用的理论体系与技术工艺，形成完整且高效的中深层地热开发技术体系，以促进地热资源进一步开发利用。

参考文献 参考文献： 1.

方朝合，宿方儒.中深层地热勘探开发技术进展与开发对策[J].山东商业职业技术学院学报，2017，17（01）：89-93.

[2]田延山．中国地热资源及开发利用[M]．北京：中国环境科学出版社，2016：147-159．

[3]张金华，魏伟，杜东，等．地热资源的开发利用及可持续发展[J]．中外能源，2013(18)：30-34．

[4]丁永昌．中深层地热能梯级利用系统优化研究[D]．山东建筑大学，2016：154-159．