MT-VCT探测仪在山区勘探定地热井的优势实例

mt-vct · 发表于 2023-10-29 21:04

   MT-VCT探测仪在山区勘探定地热井的优势实例
                  郑州地象科技有限公司  寇伟  13903832188

2023年9月连续转辗四川盆地、湖南怀化山区做了2个地热井的勘探定井项目。所使用的是探测深度6000米的MT-VCT大地电磁镜像测深探测仪，一个探测点只需要停留采样1分钟，纵向分辨率：0—2000米深度内为5米/层，2000—3000米深度内10米/层，3000—4000米深度内为15米/层，4000—6000米深度内30米/层。MT-VCT大地电磁镜像测深探测仪的主要优势为：仅使用一个探头垂直于地面采集大地电磁波磁分量信号，单点探测速度快，纵向分辨率高，抗干扰能力强，有效勘探深度达2万米。
我一直引以为自豪的是完全异于国外建立在卡尼亚视电阻率基础上的大地电磁法、创立的大地电磁镜像测深法，认为最大的优势是能够尽可能摒除干扰拾取到地下介质电磁反应的真实信号，极大地提高了纵向分辨率清晰展现各层介质及结构。而使用过MT-VCT镜像测深探测仪的客户，最多的好评却是单点测深速度快、环境适用性强这一优势。与这些客户交流方知，这与他们同长期使用其它物探方法相比的感受关系甚大，若是在勘探现场因地理环境影响无法施工或用时过长成本过高，其它的优势就根本无从谈起。
本次在做湖南省怀化市勘探地热水定井项目时，对于MT-VCT大地电磁镜像测深探测仪优势感受最深的就是仅使用一个垂直于地面的磁感应探头采集数据的便捷性：无论地面是田地、岩石、丛林、硬化路面或沙漠，只要放稳探头即可有效采集该点测深数据，尤其是在山区狭窄沟谷内亦可随单人行走便捷探测。仅就这一点来说，是目前可做深层勘探找水定井设备根本无法实现的。
目前常用于勘探地热水资源的物探设备，主要是基于卡尼亚视电阻率原理的大地电磁法（MT）或音频大地电磁法（AMT），也有一些使用可控源音频大地电磁法（CSAMT），这些方法都需要用2个横置于地面的磁探头采集大地电磁波的磁场分量值、用4个对角距离100米以上插入地下的不极化电极采集大地电磁波的电场分量值，在山区狭窄沟谷内布线单点测深已属不易，更不可能垂直于沟谷隐伏断裂实施多点勘探形成剖面进行分析。而本来最大测深只有几百米的直流电法仪，有些昧良心之人在平地将电源线正负极各拉长一两千米还能诈说可以测深两千米，可在山区根本无法施展。还有一些不能分层测深的时间域物探方法，在狭窄沟谷内亦难勘探施工。相对这些物探设备而言，应用MT-VCT大地电磁镜像测深探测仪在山区勘探地热水资源定地热井，真有一些舍我其谁的感觉。
此次在怀化市某县山区为甲方勘探定地热井，在离甲方区域2公里之外有一较宽的山谷，既在地质图上显示有2条断裂带，在断裂带所夹区域又是赋水性好的石灰岩地层，我们也在那里做了3条剖面证明深部断裂构造裂隙发育、蓄热水层连续性好，然而甲方因多种原因不同意在此区域定地热井。无奈只好在甲方范围内一个个山头之间寻找可以钻井施工的小块空地进行勘探。

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在离用水项目所在山头较近的水沟旁小块坡地先勘探了一条线，因可勘探线路较短，将点间距设定为3米，测到水沟边也只是探测了21点、长度约60米，剖面图显示断裂构造中心在12点左右；后来勘探的6线，则是从河沟西侧开始、过河沟稍作转向继续勘探，共有35点、长度约100多米，剖面图显示断裂构造中心在21点左右。虽然两条勘探线路的方向不一致，但所显示断裂构造中心的位置仅相距6米，说明勘探结果的一致性较好，所以在此处确定了地热井孔位。

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在山区地区打地热井与平原地区截然不同，即使是易形成裂隙水的砂岩、灰岩地层，也必须找到断裂构造、且在赋水性好的构造中心位置定井才能成井。否则，要么是没有真正找到断裂构造打成了个干眼；要么是没有在构造中心钻井，只是浅中层有水、而在1000米之下深层没有水，导致成井后的出水温度较低不能直接利用。
从上面列出的剖面图可知，在设计钻孔1750—1800米深度段有一连续性较好的V形含水裂隙聚水层，在未列出的1600米之上还有几个V形裂隙构造含水层，在2500—2740米深度段仍有V形含水裂隙构造，所以将钻井深度定为2800米。
虽然在甲方范围内几个小区块勘探线路都不长、探测点数不多，但攀上爬下过沟勘探实属不易，最终定井效果不错，确保钻井后能够满足甲方需求。


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                                 2023年10月