物探方法在濟寧某地熱井勘查中的應用

臧 凱

（山東省物化探勘查院，濟南 250013）

物探方法在濟寧某地熱井勘查中的應用

臧 凱

（山東省物化探勘查院，濟南 250013）

隨著社會的不斷發(fā)展，科技的不斷進步，我國各個領域均得到了很好的發(fā)展，尤其在不斷加快城市化建設、城鎮(zhèn)化建設后，人們的生活質量有了更大的提升。在發(fā)展過程中，越來越多的地熱井被打造出來，其勘查方法需要進一步改進。物探方法可以優(yōu)化傳統(tǒng)方法的弊端，在劃分地層和查找地質結構方面具有很好的應用效果。本文簡要介紹了地熱井勘查中的物探方法，并分析了物探方法在地熱井勘查應用中面臨的挑戰(zhàn)。

物探方法；濟寧；地熱井勘查

濟寧市位于我國魯西南地區(qū)，該地具有鮮明的地形特征，大部分地區(qū)地形平坦，地勢北高南低，為由東北向西南注漿降低的濱湖沖積平原。據有關研究，該地的地熱成因、分布情況主要受活動性的斷裂構造控制，表現(xiàn)出局部深循環(huán)為主的地熱類型。該地獨有的優(yōu)勢對于促進地熱勘查有著積極作用，因此，筆者將以濟寧某地熱井為例來展開討論，以期能夠為促進我國地熱井勘查方面的發(fā)展提供有價值的參考。

1 概況

在對濟寧市的地熱井進行初步分析后，筆者在城北確定了探測區(qū)，其為擬建小區(qū)。如今在城市化建設中，很多城市積極響應國家號召，發(fā)展低碳經濟，努力改善生態(tài)環(huán)境，提高人們的生活水平。為了能夠更好地達到這一目的，筆者建議在小區(qū)范圍內開展物探勘查工作，確定小區(qū)周圍的地熱資源是否具有開發(fā)價值，這樣不僅能夠避免因地熱井距離過遠而導致的施工成本增加，也可以避免盲目鑿井帶來的風險[1]。

2 地熱井勘查中的物探方法

2.1 重力勘探

重力勘探方法的應用主要是根據重力變化進行分析，從而確定相關信息的過程。在勘探時，需要觀察地下巖層、礦物質密度分布等方面，在此過程中重力往往會因操作者不同的動作而表現(xiàn)出不同的反應，若是因巖石密度不同而導致出現(xiàn)重力變化，則可以將此種情況視為重力異常。在研究時，相關人員要記錄重力異常的相關信息，以便于進行后續(xù)分析，將其與其他地質材料進行比對。同時，在地下儲熱區(qū)開展勘探工作，不出意外，人們會在周圍尋找到地熱源。該技術的應用往往會集中在野外地區(qū)，分析后能夠得到相應的圖紙，具體有重力異常分布圖、剩余重力分布圖等。

2.2 磁法勘探

該方法的應用原理主要是圍繞巖層磁性，在磁場中，相關人員需要對地層進行磁性探測，根據探測的結果一步步進行剖析，即可獲得地質狀況、磁場空間分布情況、移動規(guī)律等方面的信息。如在進行沉積巖的勘探工作時，磁異常情況發(fā)生較為頻繁，并主要集中在巖漿巖侵入的地方，值得注意的是，只要巖漿巖存在，即很有可能有地熱源。研究表明，地質構造多種多樣，規(guī)模也有著較大的不同，但在大地質結構中，其往往伴有巖漿活動。磁法勘探不僅能夠在短時間內找到巖漿巖的位置，也可以通過精細分析對地熱源進行準確定位[2]。

2.3 電法勘探

在眾多勘探方法中，電法勘探的應用較為頻繁，且效果普遍很好。應用中，其可以完成地熱形成條件的分析和論證工作，并逐漸找到地熱儲藏的分布信息，直至找到異常地層。電法勘探經過不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新后，已經有了多種方法，如電測深法、激發(fā)極化法和可控音頻大地電磁法等。方式的不同導致技術效果的不同，各種方法對于勘測條件也有獨特的要求。例如，電測深法主要用來確認地熱儲存的深度、地熱存儲頂部巖層結構，因此在應用電法勘探技術時，需要對勘探的區(qū)域有明確的認知。

2.4 地震勘探

地震勘探屬于人工方式，其需要由人來創(chuàng)造地震波，將此波打入巖層時，巖層會受到撞擊而呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)，若巖層附近有地熱源，其往往會出現(xiàn)異常情況。地震波發(fā)出之后，它在各個地層中不斷傳播和反彈，在此過程中會出現(xiàn)很多震波信息，利用相關設備將此類信息進行收集，然后根據其傳播規(guī)律進行勘探。該技術具有精確度極高、探測深度大、分辨率高的優(yōu)點，應用較為普遍[3]。

2.5 地表勘探

通過對地表信息的分析，人們可以獲取地溫場的變化信息。在地表勘探的眾多功能中，開采孔確定是其最基本的功能。除此之外，在應用中，它可以幫助相關人員找尋斷裂帶的位置，但其對地質條件有一定的要求，若此方面條件較好，則可以獲得優(yōu)質的結果，這也是其尚未得到普及應用的原因。

2.6 巖漿巖勘探

巖漿巖勘探是地熱井勘查中最具針對性的一種，其主要是根據不同巖石的特點來尋找信息。例如，花崗巖具有其他巖石所不具備的特點，尤其在磁化程度方面，其往往很差，但火山類巖石與之完全不同，其強度往往較強。但是，巖石的種類很多，有些巖石不帶磁性，這就使得勘探工作變得較為復雜，因此需要根據實際情況來決定是否采取該方式。

2.7 可擴源音頻大地電磁法的應用

該技術是近年來新應用于該領域的新興技術，主要是借助電磁波傳播原理進行工作，具體如下：由人工向地下提供音頻斜邊電流，以便于建立電磁場，由電磁來發(fā)揮作用，勘探周圍環(huán)境，然后收集信息進行反饋。該種方式能夠完成對范圍的確定，也可以明確地熱蝕變帶位置。另外，該技術的應用效果十分顯著，應用范圍較廣，但最好還是應用在地熱井勘查方面，這主要是因為地下水是地熱的主要來源，該技術所具有的特質使得其與地下水往往可以發(fā)生各種反應，根據不同的反應也可以確定熱源[4]。

3 物探方法在地熱井勘查應用中面臨的挑戰(zhàn)

近年來，我國雖然加大對地質勘探方面的資金、技術和人才的支持力度，但我國地質勘探企業(yè)由于種種因素，自身建設不夠完善，具體表現(xiàn)為技術不先進、未對此方面引起足夠重視，同時缺少相應的高端人才。另外，在進行地質勘查時，需要借助地球物理資料，然而地球的特征使得此方面沒有固定的資料可以參考，其往往會隨著時間的推移而出現(xiàn)不同的信息。我國在發(fā)展中逐漸面臨資源匱乏的問題，如今對地熱資源的需求越來越高，必須加快開發(fā)步伐。但是，根據國情顯示，我國本土地熱資源已經逐漸消失殆盡，若要開發(fā)出更多資源，則必須依靠更為先進的技術和設備來進行深層開發(fā)，而我國目前尚未具備此方面的能力[5]。

4 結語

研究物探方法在濟寧某地熱井勘查中的應用具有十分重要的意義，其不僅關系到物探方法的應用與優(yōu)化，也關系到地熱井勘查方面的發(fā)展。如今，地熱井的應用已經得到了人們的廣泛關注，其應用范圍也在不斷拓展。隨著對地熱資源需求的持續(xù)增加，傳統(tǒng)勘探方法已經難以滿足，而物探方法恰恰可以很好地解決這一問題。即使如此，物探方法在實際應用中還會暴露出些許問題，因此相關機構和人員應加強此方面的研究。

1 曹永安，姜海灝.綜合物探方法在鞍山市某地熱田外圍地熱勘查中的應用[J].地質找礦論叢，2013，（1）：153-157.

2 左麗瓊，王彩會，荊 慧，等.綜合物探方法在南通小洋口地區(qū)地熱勘查中的應用[J].工程地球物理學報，2016，（1）：122-129.

3 趙 蕻，謝興友，王士黨，等.綜合物探方法在航磁查證中的應用——以濟寧梁山東丁莊鐵礦勘查為例[J].山東國土資源，2016，（6）：71-74.

4 宋希利，方慶海.綜合物探方法在濟南市章丘地區(qū)地熱資源勘查中的應用[J].山東國土資源，2010，（3）：26-30.

5 蔣麗麗，李祎昕.綜合物探方法勘查在沈陽新城子盆地地熱勘查中的應用效果[J].地質與資源，2016，（6）：575-579.

The Application of the Method of Test Analysis in a Geothermal Well in Jining

Zang Kai
(Shandong Institute of Geophysical amp;Geochemical Exploration, Jinan 250013, China)

With the continuous development of society, the progress of science and technology, in various fields in our country have been very good development, especially in accelerating city construction, urban construction, people's quality of life has been greatly improved.In the course of development, more and more geothermal wells have been created, and their exploration methods need further improvement.Geophysical methods can optimize the drawbacks of traditional methods, and have good application in the division of strata and the search for geological structures.This paper briefly introduces geophysical prospecting methods in geothermal well exploration, and analyzes the challenges that geophysical prospecting methods are facing in the application of geothermal wells.

geophysical method; Jining; exploration of geothermal well

P631；P314 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500(2017)08-0126-03

2017-06-01

臧凱（1985-），男，山東諸城人，工程師，研究方向：地球物理勘查。