MT法在开封凹陷地热资源调查中的应用
CSAMT法在地热资源勘查中的应用

誊 科技 媳晨
2 7
CA S MT法在 地 热 资 源勘 查 中的应 用
白锦 琳 王 ,
( . 东省 煤田地质局物探测量队, 1山 山东 泰安 摘 要
瑞 曾爱平 ,
2 12 ;. 工业 工程勘察 院, 70 12 核 河南 郑州 40 0 ) 5 0 2
岩) 古近系 ( 、 主要岩性 为紫红 色粘 土岩 、 砂岩 及砺岩 ) 及第四系地层 ( 主要 岩性 为粉 质粘 土 ) 。一般 地 层从
泥岩 、 粉砂 岩、 细砂 岩、 中砂 岩 、 粗砂 岩 、 岩到 灰岩其 砾 电阻率值逐渐 升高 , 区内地层 比较平 缓且地 层沉积 测
率来改变探测深度 , 达到频率测深的 目的。 野外 资 料 采 集 时 发 射 电偶 源 偶 极 距 A 采 用 B
C A T法是可控源音频大地电磁法的简称。该方法 SM 是上世纪八十年代末才兴起的一种地球物理勘探新技术 , 它基于电磁波传播理论和麦克斯韦方程 组导出了水平电 偶极源在地 面上的电场及磁场公 式。沿 方 向的电场 ( ) 与沿 Y 方向的磁场 ( )相 比, 经过一些简单运 毋 并
该 文简述 了 C A T 法( o t ld Suc u i Feu nyMantelr SM C nr l oreA d r e c geo l i 控源 音 频 大地 电磁 法)的概 念及 其理 论 依据 , 文 以 oe o q t u c可 本
C A T法在某地 区地热资源普查 中的应用 为例 , SM 分析 了 方法在查找地下断层 中的 良 效果。 该 好
下的视电阻率 P , 称卡尼 亚 电阻率。又根据 电磁 波 的
趋肤效应理论 , 出了趋肤深 度公 式 : 导
电磁测深MT法在平原深部地热调查中的应用

电磁测深MT法在平原深部地热调查中的应用汪琪;赵志鹏;尹秉喜;胡伏生【摘要】地热资源的埋藏性和地下空间的复杂性,使得地热调查技术的选取显得尤为重要.介绍了电磁测深在地热调查中的应用现状,针对MT法在深部平原埋藏型地热探寻中的缺口,以银川盆地地热调查为例,利用电磁测深MT技术解译银川盆地热储范围,并结合盖层温度、控热断裂给予分析,结果显示,利用电磁测深MT法可以较好地圈定银川平原深部热储范围.说明了电磁测深MT技术在平原区深部埋藏型地热调查中是适用的.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2016(013)006【总页数】6页(P782-787)【关键词】热储范围;电磁测深;银川平原;深部地热【作者】汪琪;赵志鹏;尹秉喜;胡伏生【作者单位】北京市水利规划设计研究院地质所,北京100048;宁夏回族自治区地质调查院,宁夏银川750021;宁夏回族自治区地质调查院,宁夏银川750021;中国地质大学水资源与环境学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P631.3地热调查主要是寻找地热异常区并圈定热储范围,电法在地热远景区的圈定上起到了重要的作用。
常用的电法主要有MT-宽频大地电磁测深法、AMT-音频大地电磁测深法、CSAMT-可控源音频大地电磁法、TEM-瞬变电磁法、点测深法、联合剖面法、激发极化法等[1-3]。
MT在我国的应用实例很多,实际应用分析基于视电阻率ρs,影响岩石ρs的因素主要有岩石本身的成分、岩性,岩石水溶液的矿化度、压力、温度等。
实际上,在岩石的导电率很大程度上取决于岩石孔隙或裂隙中的水溶液,故而低电阻率成为地下流体存在的一个指标,常常反映出地下岩石结构疏松、湿度大、水溶液通过存在的空隙连通性好的特点[1]。
以下为电磁测深技术MT在我国地热调查中的应用现状。
MT法对地壳的地热事件很敏感,地热调查中的应用主要是查明深部地质特征和地下流体分布,从而圈定地热远景区。
辽河凹陷西部运用MT法[4]对地层进行了电性分层,并结合电测井资料对埋深2 000~3 000 m的低阻电性层确定岩性,定位潜在热储层,通过实际钻孔数据得到了很好地验证。
地热资源勘查中CSAMT法运用探讨

地热资源勘查中CSAMT法运用探讨摘要:本文结合断陷盆地型和岩浆型两种类型的地热资源探讨了CSAMT法运用,有利于提高地热田的勘探效果、降低成本、减少投资风险,供同行借鉴参考。
关键词:地热资源;勘查;CSAMT法地下热水能够使热储层位电阻率降低,低阻异常是识别地热资源的重要标志,所以以往地热资源调查中,直流电阻率法一直占主导地位。
直流电阻率法工作效率低、勘探深度相对较浅,在使用中受到较大限制。
目前地热资源开发的深度越来越大,大多开采深度已超过2 000 m。
随着深度加大,地下热水引起的电阻率差异越来越小,以至难以观测到由地热变化引起的电阻率异常,所以深部地热资源调查的主要任务是勘查热储地层及地质构造分布情况。
本文结合实例介绍下CSAMT法进行地热资源勘查的运用。
1 断陷盆地型地热资源1. 1 白云岩热储断陷盆地型热水埋深相对较大,以中低温为主,分布范围较广,是目前利用最广的地热资源,在北京已经得到广泛的开发和利用。
北京市及周边地区蓟县系雾迷山组白云岩厚度较大,埋深一般0 m~n@1 000 m,岩溶裂隙较为发育、热导率值较高,是北京市主要热储地层。
其地热勘查主要任务是了解蓟县系白云岩埋藏深度、上覆地层和构造分布情况。
这是北京市远郊勘查实例,测区大部为第四系所覆盖。
第四系(Q)由粘土、粉砂和砂砾石组成;第四系下伏地层有:白垩系(K),以泥岩、细砂岩为主;侏罗系(J),岩性以凝灰质砂岩、熔岩、火山碎屑岩为主;中元古界蓟县系(Jx),岩性主要为白云岩。
区内第四系电阻率较低,约20Ω·m左右;白垩系15Ω·m~25Ω·m,侏罗系电阻率为100Ω·m~300Ω·m;蓟县系白云岩电阻率大于500Ω·m。
各时代地层岩性之间电阻率存在明显差异,为电法勘探工作提供了充要的地球物理前提。
下页图1是该区某线CSAMT法测深反演电阻率和地质解释综合断面图。
由图1可见,断面内电阻率横向变化较大,剖面中段浅部低阻层较厚,向二侧低阻层逐渐变薄,明显呈盆地的电性分布特征。
大地电磁测深应用范围面临问题及解决方法-北京欧华联科技有限

1.大地电磁测深应用范围、面临问题及解决方法大地电磁测深(MT )已成功的应用于油气田勘探、矿产资源勘查、地热资源调查、工程勘察、地壳和上地幔深部地质构造的研究中,取得了明显的地质效果,已成为这些领域的主要应用手段之一。
但由于天然电磁场某些频段振幅弱(图1)、某些地区工频信号及谐波干扰又很强(图2),导致信噪比低,使某些频点的视电阻率和相位值失真。
另一方面,在传统的MT 方法中都是在频带的每个量级中取8-12个目标频率计算视电阻率和相位值,然后将其连成曲线。
由于频点稀可能使某些薄层被圆滑掉了,降低了MT 法的分辨能力。
德国Metronix 公司研发的GMS-07e 综合大地电磁仪所携带的Mapros 数据处理软件成功的解决了上述的两个难题,显著提高了MT 法的应用效果。
`图2测点频谱叠加图50Hz 工频信号 工频谐波干扰 图1 测点频谱叠加图振幅较弱,数据易受干扰2.抑制工频信号及谐波干扰德国metronix 公司研发的综合大地电磁仪GMS-07e 是目前最先进的频率域电磁法勘探仪器,它采集的是天然电磁场时间域信号,而反映地下电性结构的视电阻率和相位值是在频率域中求得的,因此需通过傅里叶变换将时间域信号转换成频率域信号。
若数据采集时存在工频干扰,它也会记录到采集的数据中。
由于工频信号不满足平面电磁波垂直入射的条件,导致视电阻率和相位值失真。
为了抑制工频干扰,在Mapros 预处理软件中可调节目标频率的窗口宽度,避开工频信号及其谐波对数据的干扰,可极大程度的提高数据信噪比,从而提高观测精度。
Mapros 不仅可以通过筛选时间序列、改变目标频率窗口宽度避开噪声频率,而且也可以自定义输出频点个数提高大地电磁法的分辨率。
现举例如下:为了比较目标频率窗口宽度的选择对数据质量的影响,在其他处理参数相同的前提下,对同一频谱数据采用不同窗口宽度计算视电阻率和相位值,其中窗口宽度公式为2f t C r /π,f t 为目标频率,C r 为parzen 半径。
CSAMT方法介绍及其在地热资源勘察中的应用

4 C S A MT在地热勘探 中的应 用
4 . 1 C S A M T在地热勘察中的可行性探讨
现 实存 在的物 质均 具有 其特 有的地 球物 理特 性 。在 以
2 C S A M T野外工作 方法
CS AM T 采 用 的 是 人 工 源 大 地 音 频 电 磁 法 ,信 号 往工作 以及 前人 总结 的经验 中 ,非矿 岩体 呈高 阻特征 ,水
热勘 探 中越来越 体现其 对地热资 源勘探 的优越性 。
1 C S A M T工作基本原理
C S AMT 法是 通 过沿 一 定方 向 ( 设 为 X 方 向 )布 置
的接 地导 线 AB 向地 下供入 某一音 频f 的谐变 电流 I =1 0 e —
i Q・ m t( 角频率 Q・ m=2 丌 f ) ;在其 -N或 两侧 6 0 。张 角
反演处理
卵石为 主 。
4 . 3 物探测量剖面反演成果展 示
B 0 l 反演 c ^ M 反演
R R I 松弛 反演
其他 方法
从 图 3中我 们可 以看 出推 测寓 水 s l以 及推 测富 水
区 S 2与周 围的 高阻 岩体相 比均 呈明 的低 阻 反映 , 地 质勘查 等方 越弱 ,但 信 号衰 减 的也越 快 。 图 1为 C S AMT 野外 工 作
面 ,均取 得 了良好 的地 质效 果 。基于 “ 勘 探深 度大 、横 向 布置示 意 图。
分辨 率高 、视 电阻率 分辨能 力 强”等优 点 ,C S A MT 在地
3 C S A MT资料 处理 与反演
CS AMT 的 室 内处 理包 括资料 的预 处理 和数 据反演 。 资料 的预 处理 主要 包括 对野 外采集 数据 曲线 的 圆滑 、静 态 校 正 、近场校 正和 滤波 来保 证所 采集数 据 的真实 性和 合理 性 。数 据的 反演 主要是 根据 预处 理数据 来进 行一 维反演 和 二维反 演 ,并绘 制 出视 电阻率等 值线 图 ,根 据反 演结 果分
开封凹陷区深层地热资源评价

开封凹陷区深层地热资源评价
孙军胜;白何领;潘飞飞
【期刊名称】《能源与环保》
【年(卷),期】2022(44)8
【摘要】为推动清洁能源的开发利用,减少碳排放,服务国家清洁取暖试点城市建设,以开封市区为例,评价分析了开封凹陷区深层地热资源。
根据研究区内存在的开封断裂和祥符—刘店断裂,把研究区切割为4个区块进行研究,计算得出,新生界热储储存热水资源总量为107.47×10^(10) m 3;地热储存热量为439.90×10^(18) J。
根据《地热资源地质勘查规范》(GB 11615—2010)对地热田规模的划分,得出3个大型地热田,分别为新近系明化镇组热储、新近系馆陶组热储和古近系热储。
研究确保地热能安全可持续开发利用,推进清洁能源开发利用进程;可为后期城市发展规划和建设项目布井方案(采灌井比、采灌井间距)提供地热能源利用技术依据。
【总页数】8页(P205-212)
【作者】孙军胜;白何领;潘飞飞
【作者单位】河南省金属矿产深孔钻探工程技术研究中心;河南省地质矿产勘查开发局第三地质勘查院
【正文语种】中文
【中图分类】P314.1
【相关文献】
1.河南省开封凹陷区地热田地热资源分析
2.开封凹陷区地热资源开发利用与保护
3.开封凹陷区地热资源大地电磁测深研究
4.周口凹陷区(周口段)地热资源评价
5.开封凹陷区深层地热资源地质条件分析
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大地电磁(MT)地热勘查中的应用及主要成果

大地电磁(MT)地热勘查中的应用及主要成果利用大地电磁测深法可以将地质体之中的电体差异反应出来,并且也可以确定具有各种不同电性特质的地质体空间分布,基于此,本文论述了大地电磁其在地热勘查之中的应用。
标签:大地电磁地热勘查应用0引言大地电磁(MT)测深其在地热资源探测之中发挥着十分重要的作用。
其方法的特点在于:装置轻便、信息丰富、技术成熟,但是因为其依赖与天然场,因此其抗干扰能力比较差。
近写年来,在地壳深部结构探测、地下流体分布、深部矿产资源勘查等等领域获得了较为广泛的应用。
1研究背景地热资源的现代涵义包括的主要内容有:地热过程的全部产物,指的是天然蒸汽、热水以及热卤水等等;通过人工引入(回灌)热储的水、气或者是其他流体所产生的二次蒸汽、热水和热卤水等等;当前,可以供使用的地热资源主要包括有:天然出露的温泉地热资源;通过热泵技术可开采利用的浅层地热资源;并且也可以通过人工钻井直接开采使用地热水(气)资源和干热岩体中的地热资源。
我国的地热资源是较为丰富的,我国沉积盆地储存的地热能量,而依据估算,大概为73.61×1020J,其相当于2500亿吨标准煤。
而我国每年地热水,可开采资源量大概为68亿m3,热能量大约为963×1015J,约为3284万吨标准煤的发热量。
而如此大的能量储量具有一定的利用前景以及价值的。
西南地区沿雅鲁藏布江缝合带,热流值偏高(91~364mW/m2),向北随构造阶梯而逐渐降低,而到了准噶尔盆地则只有33~44mW/m2。
我国东部台湾板块地缘带,热流值比较高,大概为80~120mW/m2,越过台湾海峡到东南沿海燕山期造山带,则会降低到60~100mW/m2,而到了江汉盆地热流值只有57~69mW/m2。
当前,我国地热资源分布如图1.1所示。
其对沉积盆地型以及隆起山地型地热资源分述地热资源特征。
沉积盆地传导型中低温地热资源。
其主要分布在华北平原、汾渭盆地、松辽平原、淮河盆地、苏北盆地、江汉盆地、四川盆地、银川平原、河套平原以及准噶尔盆地等等地区,而其主要的热储层大约为厚度数百米至数千米第三系砂岩、砂砾岩。
开封市某地热井的测井解释

开封市某地热井的测井解释1前言近几年来,随着社会发展和人的生活水平的提高,能源的需求日益增长,特别是无污染的清洁能源显示出了其巨大的价值。
地热水作为一种无污染的清洁能源,它的开采利用受到人们的欢迎。
顺应时代的脚步和要求,开采利用地热水成为了我们解决能源需求的一个发展方向,近年来施工了许多优质的地热水井。
施工地热水井有着严格的技术要求。
而测井和对所测数据的解释就是一项技术性很强的工作。
通过对测量的参数电阻率、自然电位、自然伽马、温度的分析,能够解释出热水井的出水量大小和温度的高低。
现就开封市某地热井来具体说明一下地热水井测量和解释。
该井的出水量60方/小时,温度54℃。
2地质及水文地质2.1自然地理与气象水文该井位于开封市内,开封市位于华北盆地的济源——开封凹陷内,冲洪积平原,气候属大陆性半干旱季风气候,特点是冬日寒冷少雪,春日干燥,风沙盛行,夏日炎热多雨,秋日晴朗寒暖适中。
降水量集中在7、8、9月份,其它月份干旱少雨。
2.2地层及水文地质特征区内出露的地层由新到老顺序为:新生界的第四系(Q),上第三系(N)。
2.2.1第四系(Q)岩性为红色、淡红色泥岩,淡黄色、浅灰色砂岩、砂质粘土互层。
厚约300米左右。
2.2.2上第三系(N)岩性为棕红色泥岩、灰白、灰黄色砂层互层。
厚约1200米。
第四系、第三系地层以砂岩、泥岩为主。
砂岩为含水地层,富水性较好。
泥岩为隔水层。
3地热水的形成和地温梯度3.1地热水的形成3.1.1与岩浆活动有关地球的内部是温度很高的岩浆,而地球表面有很多深大断裂,灼热的岩浆通过深大断裂从地球内部到达地球表面,或以火山喷发的形式把热量带到地球表层,大气降水及地面流水通过深大断裂流到地下内热层(增温层),经加温后变为热水和蒸汽,上升到地下一定深度或排出地表,形成地热水。
3.1.2地壳的活动形成地热水地球是一个活动的球体,是由几大板块构成的,板块在运动是相互挤压、摩擦,产生热量,很多好的地热田都位于板块的边缘。
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2 .河南省地质矿产勘查开 发局 地球 物理勘查队 ,郑州 4 0 5 ) 50 3
摘
要 :在 河南省 开封 凹陷区地热 资源调查评 价工作 中 ,采用 大地电磁测 深法 ,通 过对 2
条g (  ̄ 5 0个测点) 的资料分析 ,采 用有效视 电阻率数据对剖面进行反演处理 ,继而从 电性特 征 方面查 明区 内断 裂构造 的发育状况 ,划分 重要地质 界面 ,了解基底起伏 及地层 富水性 ,
2 1 年第 5 00 期
GE H R LE R oT E MA NE GY
・ 3・ 2
b i t法在开封凹陷地热资源调查 中的应用
赵建粮 ,陈天振 ,张晋 ,邓 晓颖 ,蔡琨
( . 河 南 省 地 质 矿 产 勘 查 开 发 局 第 二 水 文 地 质 工程 地 质 队 ,郑 州 4 0 5 ; 1 5 0 3
达 65 k . m。据 区域 地 质地热 资料 ,新 生界 地层 埋
前已有 20余 眼地热井。地热资源的合理有序开 0 发对 提 高 人 民生 活 质量 和城 市 品位 ,营造 良好 的 投 资环 境 ,促 进 区域 经 济 发展 ,带 动 以郑 州 为 中 心 的 中原城 市 群 经 济 的快 速 崛起 有 着 十分 重 要 的 意义 。为 初 步查 明 开封 凹陷 区地 热 地 质 条件 和 重
孔 资料 ,在 尚未 开采 的 10 6 0~2 0 2 0 m深 度段 ,为 新 近 系下 部 ( 陶组 ) 馆 细砂 、中砂 与 黏 土互 层 ,含
11 地层 .
测 区构 造 上 位 于华 北 台坳 济 源 ~开封 凹陷 ,
属 中、新生代凹陷 ,南侧为郑汴断裂带 ,北侧 为 新 乡— — 商 丘 断裂 , 中间 为武 陟 凸起 ,西 为济 源
点查 明城 市 地热 资 源赋 存 条 件 ,分 析 推 断导 热 、 控 热构 造 ,确 定 地 热 资源 重 点勘 查 开 发 区 ,为 地
藏有 丰 富 的地 热 能资 源 ,新 生 界 以来 ,开封 凹陷
盆地 自下 而上 沉积 了古 近 系 、新 近 系 、第 四系 。 1 热 储层 特征 . 2
圈定 出 本 区 地 热 异 常 范 围 。
关键词 :大地 电磁测 深 ;开封凹陷 ;地热资源 ;断裂构造 ;地热评价
开封 凹 陷 区蕴藏 着 较 为 丰 富 的地 热资 源 , 目
二叠 系 、侏 罗 一 白垩 系组 成 ,与 上覆 新 生界 地 层 呈 角度不 整合 接触 。新 生界 厚度 一般 3k m,最 深
地下 热 水 赋存 在 一 定 的热 水 系统 之 中 ,而 一 定 的热 水 系统 是 在 一定 的 地质 、水 文地 质 条件 控 制 下形 成 的 。 同一 系统 的热 水 ( 称 热 流 体) 或 ,是
热资源勘查 开发远景规划提供依据 ,对开封 凹陷 地热 资 源进 行 了调查 评 价 。大地 电磁 测 深在 查 明 区 内 断裂 构 造发 育 及 圈定 测 区基 底 地 热水 的相 对 富集 范 围方 面起 到重要 作 用 。
地
热
能
更大 ,开采前 景乐 观… 。 13 电性特 征 .
范 围 为 30 00 0 4 z 2 ~ . 5 9 H ,有 效 勘 探深 度 大 于 3 0
k m
第 四 系 主 要 为 砂 、黏 土 , 电 阻 率 一 般 为 低 阻 ,总体 上表 现为 电性 不均 ,一般 电阻 率 为 8~
水 层 渗 透性 好 ,热 储 温度 高 ,预计 单 井 出水 量 可
大 于 6 /,井 口出水 温 度可 达 7 ℃以上 ,是 0 m h 5
地 热 开发 的有 利层 位 。此外 ,在 2 0 以深 的 20 m 古 近 系地层 中 ,因其 厚 度大 于 10 0 0 m,热储 潜力
1 工 区概 况
不 可分割的统一整体 ,而相邻 的热水系统相互隔 绝 或 只存 在微 弱 的水力 联 系 。一 个 热水 系统 中 ,
热 水 含 水 岩 系 的 岩 性 、 岩 相 、热 的储 集 空 间 类 型 、 地 下 热 水 的 物 理 、 化 学 性 质 和 水 动 力 状 态
等 ,具 有 同一 性 或相 似 性 。同一 热水 系统 内 ,根 据 地层 时 代 、岩 性 特征 、水 文地 质 条件 等 因素 , 将其 化分 为若 干热 储 层 。 开 封 凹 陷地 热 田 , 目前 已开 发 的有 利 用价 值 的地热 资源 主要 分布 在地 面下 80~10 深 度 0 60m 范 围 ,均 属新 近 系 上 部( 化 镇组 ) 明 热储 ,在 此 深 度 内地 热增 温率 32—38  ̄/0 . . C 10 m。根 据石 油钻
凹陷 ,东为 开封 凹陷 。
开封凹陷基底主要 为中生界侏罗—— 白垩 系 和 古 生 界 三 叠 、二 叠 、石 炭 、寒 武 、奥 陶 系 地 层 。 主 要 断 裂 有 新 商 断 裂 、郑 汴 断 裂 、 中 牟 断 裂 、武 陟断 裂 、原 阳断 裂 、兰 考 断 裂 、长 垣 断 裂 等 。断裂 主要 为西 北 —— 南 东 向 ,形成 于 燕 山 晚 期 ,挽 近期 仍 在活 动 ,具压扭 性 质 。 区 内基 底地 层 由前 新生 界 寒武 系 、奥 陶 系 、
l ・m 。 9Q
3 体 呈南 北 向 ,全长 F 线 F
7 .3 k 2 m,图 3为 K 1 视 电阻率 曲线类 型 ,图 9 F 线
新 近 系分 为 明化 镇 组 和 馆 陶组 ,电 阻 率 为 4 1 ・ 明化 镇组 与第 四系 之间 的电性 界线 3 Q m, 并 不清 楚 ,跟馆 陶组 电性 差异 也 极小 ,很 难单 独
4为 K 1线频 率—— 视 电阻率 等值线 剖面 ,图 5 F 为K1 F 线二 维连续 介质反 演及综 合解 释剖 面。