賈曉鵬,王 穎
(河北省地礦局第九地質大隊,河北 邢臺 054000)
地熱資源具有古老的發(fā)展歷史,人們對地熱資源的開采和利用經(jīng)歷了很長的階段,地熱資源的能量來源來自地球的放射性物質,通過衰變過程,形成的一種具有很高利用價值的自然資源[1,2],資源優(yōu)勢十分明顯,資源總量大,能量釋放強,在使用過程中,具有清潔和可再生等特點,屬于一種應用價值很高的生態(tài)型資源。很多發(fā)達國家已經(jīng)在地熱資源的利用方面取得了很大的進步,并獲得了更大的經(jīng)濟效益[3,4],我國地大物博,地熱資源總量豐富,具有廣闊的開發(fā)和利用前景,我國在地熱資源開發(fā)工作領域也經(jīng)歷了很長的時間,在我國廣東,天津,西藏等地區(qū),大力開展地熱資源勘查試驗型工作。并通過地熱資源的利用實現(xiàn)了地熱發(fā)電,建筑物采暖和農(nóng)業(yè)領域的廣泛應用,應用價值極高,具有一定的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益,在其他領域比如醫(yī)療,發(fā)電,種植,旅游也得到了進一步的推廣,在一定程度上促進我國國民經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展[5,6],并實現(xiàn)了經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)保事業(yè)共同進行的戰(zhàn)略目標。
我國經(jīng)濟的巨大進步與發(fā)展,離不開科學技術的支撐,科學技術是第一生產(chǎn)力,社會不同企業(yè)的進步,離不開對能源的消耗和利用,大量的資源利用導致很多不可再生資源面臨枯竭和短缺的問題,我國很多資源屬于不可再生資源,資源總量有限,在這種情況下,相關部門應該加強可再生新型能源的開發(fā)和利用,在注重經(jīng)濟效益的同時,將環(huán)保事業(yè)放在工作重點,新能源本身具有很多優(yōu)勢,同時利用前景和價值十分巨大,符合我國經(jīng)濟未來發(fā)展的必然要求,在資源利用中具有絕對的優(yōu)勢,地熱資源屬于新能源中的重要組成部分,利用價值和應用前景廣闊,所以近些年來,相關部門加大了對地熱能源勘查方法的研究,并取得了顯著的成效,本文總結了一些地熱資源的勘查方法,地熱資源勘查工作分為幾個重要環(huán)節(jié),主要分為地質測量,地質勘查,抽水試驗,取樣化驗和水位測量等等,下面針對幾個重要地質勘查方法進行分析。
在地熱勘查工作開始之前需要準備充分的材料作為工作依據(jù)和指導,在材料準備階段,材料收集工作十分重要,需要對整個地理信息和地質勘查報告的資料進行準備和收集,同時對收集的資料進行整理和分析,最后作出總結報告,明確掌握常見的勘查工作問題,及時做好預警機制,避免在勘查工作中出現(xiàn)類似的問題,積極的進行問題的解決,為以后地熱勘查工作的進一步開展打下良好的基礎。
在進行地質測量工作中需要工作人員對地熱勘查區(qū)域歷史石油資料和地質調查資料進行整體的分析和總結,目的是進一步了解該區(qū)域的巖漿活動情況,包括地質巖層變化情況以及地質構造,信息技術人員應該熟悉的掌握地熱資源形成的地質條件,并利用比例尺技術和地質測量技術進行區(qū)域性圖件的制作。
地球化學測量技術在整個地熱勘查工作中具有重要的作用,通過分析具有代表性的水源,大氣降水和地熱流體以及地下水等等,進行收集和采樣,通過對采樣的進一步分析得出數(shù)據(jù),判斷和總結地熱流體之間的關系,有效促進地質勘查工作的進一步開展,技術人員對溫度的分析和計算,可以推導出地下熱儲的溫度情況,利用化學技術和手段,對同位素或者放射性元素進行進一步的分析,并尋找地熱流體之間的相互作用關系,同時掌握地熱流體對形成地熱資源的影響,在地球化學調查技術應用過程中,調查的比例尺技術應用應該與地質測量比例尺保持一致,目的是減少技術應用之間的誤差。
地球物理調查方法在地熱資源勘查工作中,發(fā)揮著和重要的作用,對整個行業(yè)具有的影響深遠,所以相關地質勘查單位在進行地熱資源勘查工作中,大力推廣地球物理調查方法的應用范圍,在不同的地熱資源調查工作中,都可以進行技術應用,資源調查的詳細調查工作階段,需要建立在普通調查工作開展的基礎上,需要事先對劃定區(qū)域內的情況進行詳細的了解和掌握,包括區(qū)域內的異常情況和熱量資源的基本覆蓋范圍情況,在具體的地球物理調查方法應用中,需要技術人員掌握地熱田的基底起伏狀態(tài),對斷裂情況進行掌握,測量數(shù)據(jù)十分精準,在地熱資源的勘測工作中得到了廣泛的應用,在具體的地球物理測量技術應用過程中,需要確保比例尺與地面測繪比例尺的統(tǒng)一,避免出現(xiàn)誤差導致測繪數(shù)據(jù)的精準度偏離,需要相關技術人員結合具體的地理狀況,判斷地熱特征,并對所測繪的數(shù)據(jù)進行精準的分析和判斷,總結出測繪報告,為進一步開展地熱勘測工作提供重要的是數(shù)據(jù)支持。
相關技術人員在開展鉆探工作初期,需要做好準備工作,對地質不同數(shù)據(jù)進行詳細的調查,并合理的設計地熱田的布局,然后進行地熱田鉆探,在整個鉆探工作開展過程中,需要注意一些問題,首先要求相關技術人員作出科學合理的設計方案,使整個施工勘探井的測試滿足地熱資源開發(fā)的技術要求,對水位情況,地熱流體情況,壓力情況和溫度情況進行具體的掌握的分析,綜合考慮相關條件,確保相關條件滿組實驗設備的要求,同時對探采井進行合理設計,確保滿足開采中濾水管的工作要求,在鉆探工作的鉆進環(huán)節(jié),需要技術人員不斷的進行地球物理探測,時刻關注地質情況,包括溫度和電阻率等其他條件,在地熱資源開采施工過程中,需要進行完整的礦井試驗,測定參數(shù)和數(shù)據(jù),在完井試驗中,包括穩(wěn)定流抽水試驗和非穩(wěn)定流抽水試驗。
綜合物探方法在地熱資源勘查工作中應用十分廣泛,下面對綜合物探方法的具體應用情況進行分析,物探方法有很多分類,主要的分類包括重力測量,磁法測量,電法測量等,利用地球物理勘測方法,可以對地質的剖面進行深入的研究,目實是更好的解決地下地質問題。
磁法勘測方法主要技術原理是利用不同的巖層磁化強度情況,對地質層進行探測,根據(jù)相關的數(shù)據(jù),進一步分析地質和磁場空間分布規(guī)律之間的關系,比如,沉積巖作用下形成的地質層,磁場異常情況會頻繁發(fā)生,而巖漿巖的形成是依靠地熱條件,從而判斷出地熱能的源頭,在一些區(qū)域范圍比較大的地質構造中蘊藏地熱資源。在磁法技術應用過程中,可以判斷出較大地質構造的斷裂地帶,磁法勘探又可以分為高精度磁測和航空磁測。地熱資源勘測技術中,還包括重力勘測,其原理是根據(jù)地下巖層密度不同,導致重力情況存在差異,技術人員可以根據(jù)重力異常情況進行進一步的分析和研究,結合相關的數(shù)據(jù)和資料,進行對比分析,來實現(xiàn)對流體位置的判斷,重力勘測方法的運用環(huán)境一般在郊外,技術施工人員面臨一定的惡劣環(huán)境考驗。電法勘測技術在地熱資源勘查工作中,應用范圍相對廣泛,對準確判斷地熱資源覆蓋位置具有重要的作用。
首先要構建勘測區(qū)域立體地球物理參數(shù)模型,對相關數(shù)據(jù)進行分析和總結,對巖層數(shù)據(jù)和地熱資源的存儲情況進行分析和研究,并結合分析結果制定目標區(qū)域的物理參曲線圖,并以此為基礎,對不同地質巖層中的地震波情況進行了解和掌握,從而得出關于地熱資源分布情況的結論,在實際的組合物探法應用過程中,具有一定的實際意義,要求技術人員結合具體的地質情況,采用相適應的組合物探技術,提升地熱資源勘探技術的精準度,一般地熱勘測工作需要愛野外進行,技術應用環(huán)境相對惡劣,需要技術人員不斷克服困難,進行工作總結和分析,詳細的掌握地質情況相關數(shù)據(jù),并結合具體情況,采用相對應的組合物探技術,進一步提升地熱資源勘探工作質量和效率。
一些地質勘查單位或者組織對綜合物探技術的了解程度不高,缺乏對技術的正確認知,導致在具體的地熱資源勘查工作中,忽視了綜合物探技術的重要性,在一定程度上限制了綜合物探技術的應用價值和技術優(yōu)勢,導致技術沒有在地熱勘查工作的充分發(fā)揮,所以在以后的地熱資源勘測工作中,要積極地進行技術普及和應用,做好地質勘探工作,為地熱資源勘查工作的進一步的開展打好基礎,同時物質的形態(tài)和性質是處在不斷不花中,所以導致物理正演是非線性的,技術人員對數(shù)據(jù)的掌握存在一定的局限性,對地球物理反演數(shù)據(jù)都產(chǎn)生了不同程度的影響,所以導致地熱資源勘探工作面臨很大困難,我國地熱資源勘測技術應用還不夠充分,勘測難度相對較大,需要不斷的進行技術創(chuàng)新與優(yōu)化。
我國社會經(jīng)濟的長遠發(fā)展,離不開資源的開發(fā)與利用,地熱資源具有明顯的技術優(yōu)勢和應用前景,需要對地熱勘探技術進行進一步研究,結合綜合物探技術,發(fā)揮物探技術的最大作用和效果,為我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。