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簡介

采用綜合物探方法詳細勘查熱田構造和儲熱層構造，為開發(fā)地熱田提供依據(jù)。在勘探階段所采用的物探方法，必須充分依據(jù)地熱田的地形、地質和地球物理條件加以恰當選擇。各地區(qū)有各自的特點。在中國西藏羊八井地區(qū)，采用電測深面積測量，在電測深視電阻率極小值平面圖上，以30歐·米等值線圈定地熱田邊界（如圖）。京、津地區(qū)則采用重力詳查，提供隆起區(qū)和與地熱異常相吻合的重力梯度帶，圈定隱伏熱田范圍。在福建省福州市，熱水沿花崗巖中偉晶巖脈的裂隙上升。福州市因此采用大比例尺地面磁測，查明低磁性偉晶巖分布方向和位置,劃定熱水斷裂帶,以此提供了總體開發(fā)依據(jù)。為查明勘探階段地熱田的資源背景，還可采用大地電流和大地電磁頻率測深和人工地震及微地震觀測，以了解詳細的熱田構造。對全部鉆井作穩(wěn)態(tài)井溫和井溫梯度測量，編制熱田溫度場資料，都是地熱田開發(fā)設計時所必須的。是地熱資源開發(fā)潛力zui大的地區(qū)。其中，沉積盆地型地熱資源主要分布于我國的東部地區(qū)、瓊雷盆地、松遼盆地和環(huán)鄂爾多斯斷陷盆地等地區(qū)，均為中低溫地熱資源。隆起山地型地熱資源主要分布于我國的東南沿海、中國臺灣、藏南、川西、滇西和膠遼半島等地區(qū)

淺層地熱能資源的分布遍及，世界大陸的淺部地下都分布著淺層地熱能資源。雖然，基巖(除灰?guī)r外)的導熱系數(shù)要比第四系松散巖層的高，其比熱容要比第四系松散巖層的低，但由于其難以鉆進，回灌也相對困難，其淺層地熱能資源較第四系松散巖層的要難以開發(fā)利用。第四系松散巖層是開發(fā)淺層地熱能資源的理想場所。第四系松散巖層的地層松軟，易于鉆進，有利于豎直地埋管熱泵的應用，又因第四系松散巖層的富水性一般較基巖(除灰?guī)r外)強，也有利于地下水源熱泵的應用?；鶐r中的灰?guī)r，由于其巖溶裂隙發(fā)育，富含巖溶水，水量大，雖然鉆進困難，地熱是指地球內部所儲存、產(chǎn)生的熱量。能夠經(jīng)濟的為人類所利用的地球內部熱量，稱地熱資源，人們習慣簡稱為“地熱”。地熱資源的現(xiàn)代涵義包括：地熱過程的全部產(chǎn)物，指天然蒸汽、熱水和熱鹵水等；由人工引入（回灌）熱儲的水、氣或其他流體所產(chǎn)生的二次蒸汽、熱水和熱鹵水等；由上述產(chǎn)物帶出的礦物質副產(chǎn)品。目前，可利用的地熱資源有：天然出露的溫泉地熱資源；通過熱泵技術可開采利用的淺層地熱資源；通過人工鉆井直接開采利用地熱水（氣）資源和干熱巖體中的地熱資源。但由于地下水源熱泵所需的井孑L數(shù)量較少，易于回灌，因此也可作為地下水源熱泵的應用場所。

地熱資源

要開發(fā)利用地熱資源，首先要厘清有關地熱資源的幾個概念：一是地熱資源產(chǎn)生于地球內部地熱能，與地球同在，是取之不盡用之不竭的；二是斷控型地熱資源，是當前開發(fā)利用的主要地熱資源之一；三是并非只在板塊邊緣和板塊內沉積盆地才會形成地熱資源，板塊內斷裂構造形成的地熱資源是我們開發(fā)利用的難點；四是要清楚小規(guī)模的斷裂構造分布較多，對尋找地熱意義不大；五是根據(jù)地熱產(chǎn)生地溫梯度2～3℃/100米，只要取到足夠深度的水就是地熱水，關鍵是要找到地下深部的水；六是板塊內尋找地熱水就是要尋找具有一定規(guī)模的相對較大的含水斷裂構造斷裂構造的電磁反應  對于壓性斷裂而言，由于斷層內無水，對于電磁波的折射率變小、吸收特性變差，到達地表后剩余的電磁波能量值較高，測值相對較大。對于富水的斷裂，在斷層內由于賦存水，水對于電磁波的折射率很大、吸收衰減特性好，導致到達地表后剩余的電磁波能量值很少，測值明顯變低。基于水對電磁波能量值的吸收衰減明顯高于一般介質，在地表探測到的電磁波剩余能量值亦明顯低于固態(tài)介質的測值，所以對于含水層和含水裂隙的電磁反應是zui敏感的，而且測值始終是明顯的低值。

地熱資源勘探的目標  對于斷控型地熱資源，從宏觀上來看，地下熱水的出現(xiàn)多是張性斷裂與其相對應的壓性斷裂聯(lián)合作用的結果。若是勘探范圍足夠大，就可以勘查到壓性及其影響帶上次級張性斷裂構造。因此，我們應用有效的物探方法在勘查地熱資源時沒有必要非要找到高值的壓性斷裂構造，應該明確我們尋找的目標就是地下深部的含水層。而找水的關鍵就是尋找控制地下熱水的張性斷裂構造，即通過物探方法對含水斷裂構造的明顯反映，尋找斷裂破碎帶,結合測區(qū)水文地質條件判斷其富水性，再進一步探明構造帶的寬度、延深、產(chǎn)狀及水源補給和賦水條件,從而實現(xiàn)尋找賦存于斷裂構造中的地下熱水的目的地熱勘查與開發(fā)泉洗浴和旅游度假     

室內水上健身場所因有溫度調控，活動不受氣候變化的影響，近年來受到人們的青睞。地熱溫泉多分布在自然景區(qū)，自身集熱能、水、礦于一體，既可為發(fā)展室內大型水上健身場所提供穩(wěn)定的清潔能源，又可為其提供有一定醫(yī)療作用的礦水資源，是開發(fā)此類項目的或*條件。一些開發(fā)商注意到了這點，從上世紀90年代初，開始利用地熱發(fā)展室內水上健身場所，如廣東恩平、海南瓊海官塘等地，各地相互效仿，近年來發(fā)展較快

地熱作為新能源中*的地下礦藏，目前已有110個國家在開發(fā)利用，成為油氣等常規(guī)能源zui有力的補充。

在地熱勘查中方法中，常用的傳統(tǒng)地球物理勘探方法包括重、磁、電、震，新興的物探方法包括可控源音頻大地電磁測深、大地電磁測深、連續(xù)大地電磁測深、大地電磁場巖性探測系列等地熱供暖

干熱巖的分布幾乎遍及，世界各大陸地下都有干熱巖資源。不過，干熱巖開發(fā)利用潛力zui大的地方，還是那些新的火山活動區(qū)，或地殼較薄的地區(qū)，這些地區(qū)主要位于板塊或構造地體的邊緣。我國西部的滇西地區(qū)及東部中國臺灣*山脈兩側，分別處于印度板塊與歐亞板塊、歐亞板塊與菲律賓板塊的邊界及其相鄰地區(qū)，都是當今世界上構造活動zui強烈的地區(qū)之一，具有產(chǎn)生強烈水熱活動和孕育溫水熱系統(tǒng)必要的地質構造條件和熱背景。我國西南部的地熱活動呈南強北弱、西強東弱；東部區(qū)的地熱活動呈東強西弱之勢，明顯地反映了這一特點。根據(jù)我國區(qū)域地質背景，高熱流區(qū)均處于板塊構造帶或構造活動帶，在藏南、滇西、瓊北、長白山等地區(qū)分布有范圍較大的火山巖體，說明我國具備干熱巖地熱資源形成的區(qū)域構造條件。

利用地熱能進行供暖，是未來城市發(fā)展和環(huán)境保持的需要。燃煤型鍋爐供暖因消耗化石能源及造成污染，必將逐漸退出歷史舞臺，而新能源中，地熱能是進行都市建筑集中供暖優(yōu)勢的綠色能源。同時，采用地熱井與燃氣調峰、熱泵聯(lián)合供熱設計方案,降低地熱排水溫度，可以使 地熱利用率就達到90%以上,在這種情況下，地熱水的使用量大大縮減，達到了節(jié)省能源的效果,同時也減少了對環(huán)境的污染。

按地熱流體溫度的高低，地熱分類如下：低溫地熱（熱水型）,溫度低于90℃；中溫地熱（濕熱型）,溫度在100～150℃；高溫地熱(蒸氣型),溫度高于150℃。地熱資源越來越受到人類的重視，被用于發(fā)電、供熱、干燥工業(yè)、溫室種植、人工養(yǎng)殖和醫(yī)療沐浴等。地熱資源的分布受地質構造控制。因此利用地球物理方法尋找控制地下熱源的構造，具有重要意義。另一方面，地熱造成的局部溫度異常，以及溫度變化引起巖石某些物理性質的改變，如巖石電阻率的變化等，也為地熱地球物理勘查提供了重要的物理前提。在地熱勘查中常用的方法有地溫測量、重力勘探、磁法勘探、電法勘探、放射性勘探和溫度測井

溫泉地產(chǎn)

淺層地溫場特征

淺層地溫場是指淺部地層內溫度在地層中的分布和變化情況，地層的溫度與開發(fā)利用的方式有直接關系。通過橫豎四條剖面可反映我國的淺層地溫場分布特征。

我國由北向南(I-I’剖面)從中溫帶、暖溫帶、亞熱帶到熱帶，從平原區(qū)到丘陵山地，平均氣溫和恒溫帶溫度逐漸升高，恒溫帶頂板埋深與溫度變化趨勢相反。

由北向南(II-II'剖面)從中溫帶、暖溫帶到亞熱帶，從高原地區(qū)到西南巖溶丘陵地區(qū)?？傮w上從北向南平均氣溫和恒溫帶溫度逐漸升高，恒溫帶頂板埋深基本一致，穩(wěn)定在20 m左右。

由西向東(III-III'剖面)從青藏高寒區(qū)、中溫帶到暖溫帶，從西北盆地區(qū)到黃土高原，大部分位于華北平原地區(qū)。氣溫多為14℃左右，恒溫帶埋深基本位于15～20 m之間。

由西向東(IV-IV’剖面)從青藏高寒區(qū)到亞熱帶，從高原盆地區(qū)到長江三角洲地區(qū)，大部分位于丘陵山地區(qū)，恒溫帶埋深15 m 左右。

我國恒溫帶溫度與近五年平均氣溫兩者溫度變化趨勢十分相近，總體都表現(xiàn)出隨緯度的升高而降低，同一緯度西部大于東部的特點。說明在我國陸區(qū)范圍內，恒溫帶溫度受太陽輻射影響zui大。氣候條件控制了恒溫帶溫度在全國范圍內的整體變化趨勢。我國陸區(qū)恒溫帶溫度平均比當?shù)啬昶骄鶜鉁馗?.850C，二者呈線性正相關關系。在小范圍區(qū)域內，恒溫層溫度也受各種因素的影響而表現(xiàn)出不同的區(qū)域性特征。斷裂的存在一般會使局部地溫增大，地下水的影響則較復雜，會使地溫向水溫方向變化。在一定程度上，基巖淺埋區(qū)的地溫略大于深埋區(qū)。

從總體上來說，中溫帶(高寒區(qū))氣溫低、恒溫帶頂板埋深大、深部溫度高、供暖周期長，可視地質條件用深孔；南方地區(qū)氣溫高，地層上部溫度低，以夏季排熱利用為主，可施淺孔。

溫泉地產(chǎn)并非單純的溫泉沐浴類的旅游項目，而是將溫泉作為一個地產(chǎn)的核心項目，對溫泉資源進行全面規(guī)劃，多方位開發(fā)，綜合利用，全面經(jīng)營。將溫泉的療養(yǎng)、健身、休閑、社交、生活用水等多方面功能，集中到溫泉地產(chǎn)項目中，將溫泉景區(qū)變成一個生活化的高品位體驗區(qū)域。地大熱能認為溫泉地產(chǎn)開發(fā)致力于實現(xiàn)溫泉旅游項目與周邊地產(chǎn)的和諧配套，是一種復合型旅游地產(chǎn)開發(fā)模式，提出合理的溫泉項目區(qū)域規(guī)劃，不斷開發(fā)溫泉在地產(chǎn)行業(yè)中的價值。地熱鉆井能否取得成功必須在一份好的可行性論證報告為依據(jù)所編制的地質設計指導下,

地熱溫泉大多為中、低溫構造對流型地熱資源，這部分地熱溫泉常沿斷裂構造帶出露地表，勘查方法簡單，采用簡單的方法就可以追蹤斷裂構造走向、探測斷層產(chǎn)狀和破碎帶位置，進而通過鉆探發(fā)現(xiàn)深部的熱儲構造，獲取更高的出水溫度和出水量，達到擴大開發(fā)利用深部地下熱水的目的。而現(xiàn)在，隨著地表已出露溫泉的尋找已步入晚期，人們需要進一步向地下深部探索，這就使得探測方法需要進一步得到完善。目前，已有一些學者使用綜合方法探測深部儲熱構造，并取得成功。如陰曼寧等人采用淺層地震勘探、電測深和測氡濃度的方法完成對內蒙古中水塘地熱構造的探測，張青杉等人用CSAMT分別完成對江蘇淮安、河北承德、云南騰沖的地熱勘探，胡寧等人則使用高精度重磁和CSAMT相結合的手段完成對嘉興地熱調查。國外在20世紀80年代利用電法、電磁法等多種技術找溫泉也取得了許多成功案例，現(xiàn)在上應用航天磁測技術進行地下水的探測，并已取得成功，這也是我國今后努力的一個方向。溫泉的開發(fā)與利用往往能帶來良好的社會和經(jīng)濟效益，由于地表出露溫泉的開發(fā)已步入晚期，促使人們向地層深部進軍。文獻針對鳳崗地區(qū)溫泉的探測，采用了高密度聯(lián)合剖面法、EH4電阻率法、測氡氣濃度三種方法相結合，利用氡濃度異常的分布圈定出異常大體位置，然后根據(jù)其濃度及水文地質條件確定其地下熱水確實存在，并使用高密度電法，較好地形成對地層剖面和測深雙重成像，獲得較為豐富的地電斷面結構特征，也對氡濃度異常進行了檢驗，而EH4則形成對地層深部電阻率的成像，準確判定出了儲水破碎帶的深度。三種方法相互印證，利用其各自探測的特點，zui后形成較為準確的解釋結果，說明了綜合物探方法在尋找地熱資源構造方面的可行性與有效性。

地熱鉆井基本要求

1、地熱鉆井的基本要求包括：詳細的巖芯編錄、裂隙統(tǒng)計、采集巖石磨片樣和化學分析樣等方法，驗證前期地熱成礦模型（如地層、巖石、構造、重要的地質界線變化情況等）。

2、跟鉆測溫和綜合測溫，繪制縱向溫度變化曲線，以科學掌握溫泉水溫。

影響鉆井成本的要素

1、井深  鉆井越深，成本越高。

2、鉆井中地質構造的復雜程度  地質構造越復雜，變徑越多，成本越高。

3、鉆井的地理位置  這決定了鉆井設備的搬運方式和動力來源，進而影響鉆井成本。

4、鉆機的進尺、動力大小和開孔直徑  一般來說，進尺越深，要求的動力越大，成本也越高。

進行基礎地質勘察，

搞清楚地質單元與構造邏輯關系，首先判斷溫泉的賦存基本條件，如果沒有zui基本的環(huán)境，

溫泉不可能存在；二是利用地球物理（電、磁、地震、地溫等）和地球化學的方fa，圈定地下深部構造關系及其成礦區(qū)域；三是鉆探與綜合分析，獲取地下水溫度、壓力、流量、

流速、補給條件、巖石熱物性等參數(shù)，zui后做出綜合評價。流程簡述如下溫泉資源勘查可行性論證：

1、主要目的是：為設置資源勘察許可提供科學依據(jù)。 

2、主要的內容是：查明項目區(qū)有無溫泉生成條件；在具備條件的情況下，判斷項目區(qū)溫泉的溫度、水量、埋藏深度、水質類型，得出勘查靶點。

 3、工作步驟是：

A、開展已有的相關資料收集、分析工作：在勘查項目確定后，根據(jù)項目需要，進行項目前期資料收集（收集項目區(qū)及周邊區(qū)域的地質、地熱地質、物探資料，重點收集工作區(qū)附近的水源點、單井勘查成果資料），目的是為了初步了解該項目區(qū)的區(qū)域地質結構，水文地質條件等，為項目區(qū)地質調查工作奠定基礎。

B、開展地熱地質和水文地質調查：

在對已有成果資料進行全面分析的基礎上，根據(jù)項目區(qū)地質調查工作計劃，圍繞項目區(qū)域范圍及周邊地熱井、油氣井、農用井、飲用水井等水文

地質、地熱地質、油氣點、地質點的調查、GPS定位、人工調查等方式，結合項目資料研究，分析項目工作區(qū)的地層結構、巖性特征、

地質構造情況、水文地質條件、地下水的分布、

富集、逕流、排泄規(guī)律。

從而，就項目工作區(qū)內的地熱地質條件，達到進一步的認識和了解，為物理化測試工作打下良好的基礎。

C、開展地球物化探測試：在前兩個階段工作的基礎上，結合項目工作區(qū)實際情況，制定詳盡的物化探測試工作計劃，來實施本階段工作。通過本階段工作，可以進一步就深層可能構成溫泉儲層的地質構造的形態(tài)、大小、深度和其他重要方面提供有價值的信息。    

D、編制可行性報告：根據(jù)前面各步驟的情況，編制科學的可行性論證報告，全面闡述地熱地質基本情況、勘探可行性和風險等。      

E、專家審查：邀請行業(yè)內專家，對可行性論證報告進行評審，得出結論。 

4、工作成果是：形成全面、系統(tǒng)的溫泉資源勘探可行性論證報告。

溫泉成井內容

1、鉆井結束后，必須嚴格成井工藝，確保成井質量，使地熱井達到、高產(chǎn)、長壽。

2、成井流程一般是：井深校核、測井和測溫、通井、隔離熱水層、沖孔換漿、下管固井、洗井、抽水試驗。