[發(fā)明專利]一種電法與地震組合的干熱巖勘查方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010629419.9
• 申請(qǐng)日: 2020-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113391372A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付雷;文冬光;張森琦;付國(guó)強(qiáng);馮慶達(dá);張林友;程正璞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心
• 主分類號(hào): G01V11/00
• 分類號(hào): G01V11/00
• 代理公司: 北京北新智誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

本發(fā)明公開(kāi)了一種電法與地震組合的干熱巖勘查方法，依地質(zhì)資料分析干熱巖資源潛力區(qū)，在潛力區(qū)間隔2?5km布設(shè)地震臺(tái)站，形成天然地震背景噪聲層析成像勘查區(qū)，由天然地震背景噪聲層析成像方法得到S波地震成像剖面圖解譯出低波速層水平波速Vs應(yīng)小于3.4m/s；在低速層埋深較淺區(qū)域，通過(guò)大地電磁測(cè)深布設(shè)的電法測(cè)線，使電法勘查區(qū)覆蓋低速層區(qū)，由電法剖面解譯出存在的高電導(dǎo)層電阻率范圍為1?10Ω·m；綜合低波速層與高電導(dǎo)層，優(yōu)選出“低速高導(dǎo)層”，在“低速高導(dǎo)層”對(duì)應(yīng)地表布設(shè)二維/三維地震勘查剖面，形成二維/三維地震勘查區(qū)，依據(jù)上述二維/三維地震勘查結(jié)果，優(yōu)選出干熱巖勘查靶區(qū)，參考場(chǎng)地條件，實(shí)施干熱巖鉆井，用于驗(yàn)證干熱巖靶區(qū)巖體溫度是否高于180℃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于干熱巖資源勘查技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電法與地震組合的干熱巖勘查方法。

背景技術(shù)

干熱巖是指埋藏于地下數(shù)千米內(nèi)部不含水或蒸汽的高溫巖體，以火成巖為主，溫度高于180℃，具有高溫、堅(jiān)硬和致密的特點(diǎn)，干熱巖資源開(kāi)發(fā)潛力巨大，據(jù)估計(jì)地殼深部3-10千米深度范圍內(nèi)干熱巖所蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全球化石能源總能量的30倍，干熱巖資源作為一種綠色、清潔、安全、高效的高溫地?zé)崮茉?，其資源量巨大、分布廣泛，是極具開(kāi)發(fā)前景的戰(zhàn)略性接替能源，隨著干熱巖地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用前景的逐步明朗，越來(lái)越多的國(guó)家加入了全球干熱巖勘查開(kāi)發(fā)、角逐新能源制高點(diǎn)的行列，2017年，在青海省共和縣實(shí)施的GR1干熱巖勘探孔，于3705米深處鉆獲236℃的高溫干熱巖體，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)干熱巖勘查點(diǎn)上突破，為推動(dòng)我國(guó)乃至世界干熱巖勘查開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)化，首要任務(wù)便是探尋“可復(fù)制、可推廣”的干熱巖開(kāi)發(fā)場(chǎng)地，干熱巖埋藏深度大，且目前“重磁電震”單一物探手段并無(wú)有效溫度探測(cè)手段，無(wú)法快速有效的圈定溫度高、埋藏淺的干熱巖勘查靶區(qū)，如何利用現(xiàn)有物探技術(shù)進(jìn)行方法組合，經(jīng)濟(jì)高效的鎖定溫度高、埋藏淺的干熱巖開(kāi)發(fā)場(chǎng)地，是實(shí)現(xiàn)干熱巖資源“可復(fù)制、可推廣”的難點(diǎn)。

干熱巖埋藏深度大，常規(guī)地表調(diào)查對(duì)干熱巖靶區(qū)圈定的貢獻(xiàn)有限。目前，鉆探被認(rèn)定是進(jìn)行干熱巖勘查最直接有效的手段，但干熱巖鉆探成本高、施工周期長(zhǎng)，難以在干熱巖前期勘查階段大規(guī)模推廣應(yīng)用，而作為干熱巖勘查最經(jīng)濟(jì)高效的物探工作手段尚沒(méi)有形成一套系統(tǒng)的勘查技術(shù)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于基于高溫巖體獨(dú)有的“低波速，高電導(dǎo)”(低速高導(dǎo))的物性特點(diǎn)，提供了一種電法與地震組合的干熱巖勘查方法，本發(fā)明以天然地震背景噪聲層析成像、大地電磁測(cè)深(MT)或大功率時(shí)頻電磁法(TFEM)、與二維或三維地震勘查方法相結(jié)合，探測(cè)可能賦存干熱巖的“低速層”與“高導(dǎo)層”的地質(zhì)結(jié)合部位，大幅提高篩選“溫度高、埋藏淺”的干熱巖勘查靶區(qū)的效率與效果，使干熱巖開(kāi)發(fā)場(chǎng)地實(shí)現(xiàn)“可復(fù)制、可推廣”。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種電法與地震組合的干熱巖勘查方法：

一、依據(jù)地質(zhì)資料分析干熱巖資源潛力區(qū)，在潛力區(qū)間隔2-5km布設(shè)地震臺(tái)站，形成天然地震背景噪聲層析成像勘查區(qū)，所述的地震臺(tái)站為三分量地震儀，頻帶不小于5s，臺(tái)站間距2-5km，監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)大于15天，由天然地震背景噪聲層析成像方法得到水平方向(S波)地震成像剖面圖，圖中的顯著低速異常區(qū)域解譯出低波速層，該低波速層水平波速Vs應(yīng)小于3.4m/s；

二、在該低速層埋深較淺區(qū)域，通過(guò)大地電磁測(cè)深或大功率時(shí)頻電磁法布設(shè)的電法測(cè)線，使電法勘查區(qū)覆蓋低速層區(qū)，電法測(cè)線應(yīng)盡量垂直主構(gòu)造線方向，且盡量多穿越已知深孔，由電法剖面解譯出存在的高電導(dǎo)層，該高電導(dǎo)層電阻率范圍為1-10Ω·m；

三、綜合所述低波速層與所述高電導(dǎo)層，優(yōu)選出“低速高導(dǎo)層”，在“低速高導(dǎo)層”對(duì)應(yīng)地表布設(shè)二維或三維地震勘查剖面，形成二維或三維地震勘查區(qū)，二維或三維地震勘查剖面應(yīng)盡量垂直主構(gòu)造線方向，且盡量多穿越已知深孔，深孔用于校準(zhǔn)地震解譯結(jié)果，以準(zhǔn)確查明地層結(jié)構(gòu)、主斷裂構(gòu)造地質(zhì)信息；