地熱資源的勘查方法

  區域地質資料的搜集和分析

 

  地熱資源的埋藏分布大多與區域構造斷裂，基底埋藏分布，深部地層巖性等密切相關，廣泛搜集區域地質構造資料及已有石油，煤炭的勘查資料，是開展地熱勘查的必備工作，進而確定地熱勘查區所處地質構造部位，基底埋藏特征、地層巖性特征、地熱水儲存和運移特征等，為地熱勘查提供基礎地質條件。

 

  航衛片解譯

 

  航衛片的解譯可以判斷地熱勘查區地質構造基本輪廊及隱伏構造；可以顯示泉群和地熱溢出帶位置，地面水熱蝕變帶的分布，熱紅外解譯可判斷地表異常分布等。在勘查面積較大，已有地質資料較少地區，該方法可提供較多的地熱地質信息。

 

  地熱地質調查

 

  應在已有的區域地質資料和航衛片解譯資料基礎上進行，實地驗證航衛片解譯的重點問題，尋找地質露頭，觀察地熱田的地層及巖性特征，地質構造、巖漿活動與新構造運動情況，分析地熱勘查區地熱形成的地質構造背景。  調查勘查區地表熱異常分布特征及與構造的關系。

 

  調查勘查區溫泉出露及分布特征、泉水溫度及流量變化特征及開發利用歷史，調查勘查區內已有地熱井水溫、水量、開采層段及地層巖性特征，地熱水開發利用及動態變化特征。 對不同精度和工作目的的地熱地質調查，其工作內容可以有所側重。

 

  地球化學調查

 

  對土壤中砷、汞、銻的探測，可以幫助判定深部隱伏斷裂的展布情況。地熱井巖芯中水熱蝕變礦物鑒定分析可以推斷地熱活動特征及其演化歷史。

 

  對地熱水中氟、二氧化硅、硼等組份的測定，可以幫助確定地熱異常分布范圍。

 

  測定代表性地熱水，常溫帶地下水、地表水、大氣降水中穩定性同位素和放射性同位素，可以推斷地熱流體的成因與年齡。

 

  地球物理勘查

 

  采用地溫測量可以圈定地熱異常區，分析熱儲空間分布特征。

 

  在較大的地熱勘查區可以采用重力法確定勘查區基底起伏及斷裂構造的空間展布。利用磁法確定火山巖體的分布及蝕變帶位置。  可控源音頻大地電磁測深及氡氣測量等方法可以判定斷裂構造展布特征及地層富水情況。

 

  利用地震探測可以較準確的判定構造斷裂展布特征及產狀，測試地層波速為熱儲層段劃分提供信息。  地球物理勘查工作是間接探測方法，信息解譯有多解性。開展工作時應設計出合理的方法組合，盡量用較小的投入獲取較多的地熱地質信息，以便去粗取精，去偽存真，例如：應先在較大范圍內采用氡氣測量，初步圈定構造斷裂的大概位置，再有針對性的布置部分人工地震探測剖面，以便較準確判定斷裂展布、產狀和地層結構，最后選擇布井有利部位，開展少量音頻大地電磁測深點判定富水情況。

 

  地熱鉆探

 

  地熱鉆探是地熱勘查中最直觀、最準確有效的方法，但因投資較大，工作量受到限制，因此地熱鉆孔施工前要綜合分析所有相關資料，精心編制地熱鉆孔地質工作設計和鉆探施工設計，鉆探過程中應盡量開展各種樣品采集和各種測試、試驗工作，獲取最多的地熱地質信息。

 

  (1) 開展巖屑錄井及鉆時錄井，觀察沖洗液溫度變化及漏失變化，詳細記錄鉆井過程中的漏水，井噴、涌沙、逸氣、掉塊、塌孔、縮徑等現象及出現時的井深和層位，進而分析熱儲特征及地熱水賦存部位。

 

  (2) 在熱儲層段采集代表性巖芯，觀察巖性特征，判定巖石名稱、測試其孔隙度、密度及滲透率、比熱、熱導率等量并與測井資料比較。還可做部分放射性含量、古地磁同位素年齡測試、判定地熱田地質歷史及區域熱異常背景。

 

  (3) 開展綜合物探測井，著重解決熱儲層段劃分及主要含水層段位置，獲取不同層位的孔隙率，滲透率、含水率、巖石密度等數據，獲取井內地溫變化曲線，井溫測量應在停鉆24小時以后，并應測兩條溫度曲線，兩條測溫曲線溫差應在允許范圍。

 

  (4) 按穩定流及非穩定要求進行抽、放水試驗，觀察水溫、水量、水位變化特征，為地熱水資源評價提供基礎數據。

 

  (5) 采集地熱水樣品，有氣體逸出，及中高溫地熱水應采集氣樣。水樣應進行全分析，穩定性同位素、放射性同位素及醫療熱礦水的微量元素分析，氣體分析應盡量做H2S、CO2、O2、CO、NH4、CH4、He、Ar等。

 

  (6) 地熱井的鉆進技術和成井工藝，包括沖洗液技術、測井要求、井斜、終孔口徑、泵室段的確定均應滿足勘探鉆孔的目的要求。

 

  動態監測

 

  動態監測應貫穿地熱資源勘查開采的全過程，擬投入勘查開發的地熱田應對每一個勘探孔及地熱開采井均進行水位、水量、水溫、水質的動態監測，以便掌握地熱資源的天然動態與開采動態。對已開發的地熱田一定保持動態監測的連續性和合理性，以便為地熱資源計算與評價、地熱田管理與地熱田開發有關的環境地質問題提供實際資料。