一种识别造山带区域高温水热地热田的方法及识别仪技术

本发明专利技术属于地热资源技术领域，公开了一种识别造山带区域高温水热地热田的方法及识别仪，根据地表热显示对地热田的类型进行初步判定，再通过重磁异常和断层特征再次确认地热田类型并初步圈定适合水热发电的地热田范围；根据大地热流值以及地温计测温数据，再次确认适合水热发电的地热田范围；对储层及盖层岩性进行定性分析，结合大地电磁所测得电阻率，确定适合水热发电的地热田范围。本发明专利技术将从地表热显示、重磁异常、大地热流值、断层的发育情况、地温计测温以及储盖层情况对高温水热型地热田进行判别，提出可行的判别指标，为勘探适合水热发电的高温水热型地热田提供参考与帮助。本发明专利技术提供的量化判别方法具有一定的创新性。

【技术实现步骤摘要】
一种识别造山带区域高温水热地热田的方法及识别仪
本专利技术属于地热资源
，尤其涉及一种识别造山带区域高温水热地热田的方法及识别仪。
技术介绍
在新能源战略背景下，地热资源以其绿色、储量大、分布广、稳定性好、利用系数高的特点，在现今可利用的清洁能源中具有相当强的竞争力。据不完全统计，地球内部的整体热量约为已知全球煤炭总储量的1.7亿倍，其中，实际可利用的热量相当于4948万亿吨标准煤。目前，在全球能源框架中，地热能占比不高，但是地热能的利用系数为最高，可达0.72。世界上地热资源利用率排前十名的国家年利用热容量11675MW，24个建立地热发电站的国家总装机容量达到10751MW。目前已探明的地热资源较为丰富，可占世界地热资源总量的7.9％。地中海-喜马拉雅造山带中，主要为印度板块与欧亚板块碰撞后产生的青藏高原以及非洲板块、阿拉伯板块和安纳托利亚板块碰撞产生的土耳其高原山地区，强烈的造山运动，使其成为现今世界上构造运动最激烈、强震活动最集中、水热活动最密集的地域之一。据统计，西藏地区高温地热系统(温度≥150℃)共57个，蕴藏地热能为86EJ，发电潜力为1.92GWe，土耳其截止到2010年已发现227块地热田，近2000处高温泉点，水热型发电潜力约为4.50GWe，发电潜力巨大。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)现有技术中，地热田开发程度较低，对高温水热型地热田缺乏深入分析，未能形成一套判别指标，浪费精力于探查适合水热发电的区域。(2)高温水热型地热田勘探技术已经比较成熟，可以获得较为详细的地质情况，如地表热显示、断层发育情况、重磁异常和岩层岩性、电性等，但是在以往对地热田进行分析时使用的指标比较单一，没有进行各个指标之间的联合分析，从而使得确定的地热田范围较广，准确率较低。(3)高温地热发育区为负磁力异常，但并非所有磁力负异常区都是适合水热发电的区域，需要结合断层发育特征、重力异常、大地热流值以及地温计测温等情况综合分析。但现阶段，学者们多数仅仅将重磁异常情况与大地热流值、地温计测温结合圈定地下高温流体，未将地热田内地表热显示、断层发育、储盖组合等地质特征与重磁异常和大地热流值结合起来，这样圈定的地热田范围，可能由于储层品质较差或者盖层保温效果不好而没有较大的经济价值。(4)在现有技术中，地热田的判定方法仅适用于某一沉积盆地的中低温地热田，或者是某一区域的高温地热田，没用形成一种适用性较强的判定方法。解决以上问题及缺陷的难度为：目前，对高温水热型地热田勘探技术已经比较成熟，所能获得的判定指标较多，但是选择使用某种单一的指标对地热田进行判定时会使判定的准确率较低。采用多个指标联合的形式对地热田进行判定可以提高对地热田进行判定的准确率，但是在运用多个指标进行判定时，需要对指标的进行选择，即需要考虑合适的指标组合，尽可能的圈定较为准确的适合水热发电的地热田范围，又要考虑可行性，指标尽量选择成熟技术手段所得或者是成本较低的勘测手段所得。解决以上问题及缺陷的意义为：采多指标的判定方法对地热田的类型及范围进行判定，可以避免使用单一指标对地热田进行判定的局限性，反复验证了地热田的类型，逐步缩小了适合水热发电的地热田范围，提高了圈定地热田范围的准确性。减少了在地热田开发过程中不必要的费用，为高效率寻找适合水热发电的高温地热田提供参考与帮助。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种识别造山带区域高温水热地热田的方法及识别仪。本专利技术应用于地中海-喜马拉雅造山带中，主要为印度板块与欧亚板块碰撞后产生的青藏高原以及非洲板块、阿拉伯板块和安纳托利亚板块碰撞产生的土耳其高原山地区。本专利技术是这样实现的，一种识别造山带区域高温水热地热田的方法，应用于地中海-喜马拉雅造山带，所述识别造山带区域高温水热地热田的方法包括：从地表热显示对地热田进行初步判定地热田的类型，再通过重磁异常和断层特征进一步判定地热田的类型和大体适合水热发电的范围；将储盖层岩性的定性分析与大地电磁所测得电阻率、大地热流值以及地温计测温的定量分析结合，最终圈定适合水热发电的地热田范围。进一步，所述造山带区域高温水热型地热田分为熔融体型和侵入体型。包括：温泉区发育钙/硅华，放热冒气地面发育泥质，表现为明显的负磁力异常和中等重力异常，正断层与边界断层垂直，倾角大于45°，断距140-250m，大地热流值波动较大，介于87-152mW/m2之间，地温计测温140-250℃，深部盖层为云母片岩，电阻率小于30Ω·m，浅部盖层为沉积岩，电阻率6-20Ω·m，深部储层为大理岩，电阻率50-200Ω·m，浅部储层为灰岩/砾岩，电阻率小于30Ω·m的地热田为适合水热发电的熔融体型地热田。沸泉发育硅华、热泉发育钙华、温泉和放热冒气地面发育泥质，表现为明显的负磁力异常和正/负重力异常，正断层与边界断层平行，倾角大于50°，断距介于50-280m之间，大地热流值较为均匀126mW/m2左右，地温计测温150-278℃，深部盖层为粗安岩/粗面岩，电阻率40-70Ω·m，浅部盖层为沉积岩，电阻率小于10Ω·m，深部储层为糜棱岩化/斑状花岗岩，电阻率80-200Ω·m，浅部储层为砂砾岩/碎花岗岩，电阻率小于30Ω·m的地热田为适合水热发电的侵入体型地热田。进一步，所述识别造山带区域高温水热地热田的方法具体包括：步骤1：优先对蚀变区的地表热显示进行观察统计，在温泉区发育钙/硅华、放热冒气地面发育泥质的地热田区域初步判定为熔融体型地热田；在沸泉区发育硅华、热泉区发育钙华、温泉区和放热冒气地面区发育泥质的地热田初步判定为侵入体型地热田；步骤2：进行重磁数据及断层特征分析，其中磁力异常较低值(负磁力异常)区域为典型地热田区域，而后将重力异常和断层特征结合，进一步判定地热田的类型以及圈定大体适合水热发电的范围，其中中等重力异常，区内正断层与边界断层垂直的区域为适合水热发电的熔融体型地热田，而正/负重力异常，区内正断层与边界断层垂直的区域为适合水热发电的侵入体型地热田；步骤3：在步骤1、2所判定的类型以及圈定的大体范围后，利用大地热流值以及地温计测温结果数据进一步圈定适合水热发电的地热田范围，其中中等大地热流值，地温计测算温度较高的区域为适合水热发电的侵入体型地热田区域，而大地热流值变化较大且数值较大，地温计测算温度较高的区域为适合水热发电的熔融体型地热田区域；步骤4：在步骤3圈定的范围内，利用盖层岩性和电阻率情况进行圈定适合水热发电的区域范围，侵入体型地热田适合水热发电的区域深部多为较大电阻率的粗安岩/粗面岩，浅部多为小电阻率的沉积岩，而熔融体型地热田适合水热发电的区域深部多为较小电阻率的云母片岩，浅部多为小电阻率的沉积岩；步骤5：综合以上判定情况，考虑储盖组合问题，根据储层岩性和电阻率最终确定适合水热发电的地热田范围，其中侵入体型地热田适合水热发电的区域深部多为较大电阻率的糜棱岩化/斑状花岗岩，浅部则为小电阻率的砂砾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种识别造山带区域高温水热地热田的方法，其特征在于，应用于地中海-喜马拉雅造山带，所述识别造山带区域高温水热地热田的方法包括：/n从地表热显示对地热田的类型进行初步判定，再通过重磁异常和断层特征进一步判定地热田的类型并初步圈定适合水热发电的地热田范围；/n将储盖层岩性的定性分析与大地电磁所测得电阻率及大地热流值和地温计测温的定量分析结合，进一步判定地热田的类型并确定适合水热发电的地热田范围。/n

【技术特征摘要】
1.一种识别造山带区域高温水热地热田的方法，其特征在于，应用于地中海-喜马拉雅造山带，所述识别造山带区域高温水热地热田的方法包括：
从地表热显示对地热田的类型进行初步判定，再通过重磁异常和断层特征进一步判定地热田的类型并初步圈定适合水热发电的地热田范围；
将储盖层岩性的定性分析与大地电磁所测得电阻率及大地热流值和地温计测温的定量分析结合，进一步判定地热田的类型并确定适合水热发电的地热田范围。


2.如权利要求1所述的识别造山带区域高温水热地热田的方法，其特征在于，所述造山带区域高温水热型地热田分为熔融体型和侵入体型。包括：
温泉区发育钙/硅华，放热冒气地面发育泥质，表现为明显的负磁力异常和中等重力异常，正断层与边界断层垂直，倾角大于45°，断距140-250m，大地热流值波动较大，介于87-152mW/m2之间，地温计测温140-250℃，深部盖层为云母片岩，电阻率小于30Ω·m，浅部盖层为沉积岩，电阻率6-20Ω·m，深部储层为大理岩，电阻率50-200Ω·m，浅部储层为灰岩/砾岩，电阻率小于30Ω·m的地热田为适合水热发电的熔融体型地热田；
沸泉发育硅华、热泉发育钙华、温泉和放热冒气地面发育泥质，表现为明显的负磁力异常和正/负重力异常，正断层与边界断层平行，倾角大于50°，断距介于50-280m之间，大地热流值较为均匀126mW/m2左右，地温计测温150-278℃，深部盖层为粗安岩/粗面岩，电阻率40-70Ω·m，浅部盖层为沉积岩，电阻率小于10Ω·m，深部储层为糜棱岩化/斑状花岗岩，电阻率80-200Ω·m，浅部储层为砂砾岩/碎花岗岩，电阻率小于30Ω·m的地热田为适合水热发电的侵入体型地热田。


3.如权利要求1所述的识别造山带区域高温水热地热田的方法，其特征在于，所述识别造山带区域高温水热地热田的方法具体包括：
步骤1：根据地表热显示，在温泉区发育钙/硅华、放热冒气地面发育泥质的地热田区域初步判定为熔融体型地热田；在沸泉区发育硅华、热泉区发育钙华、温泉区和放热冒气地面区发育泥质的地热田初步判定为侵入体型地热田；
步骤2：进行重磁数据及断层特征分析，进一步判定地热田的类型以及是否适合水热发电，圈定大体范围；
步骤3：在步骤2的基础上，利用大地热流值以及地温计测温结果数据进一步圈定适合水热发电的地热田范围；
步骤4：在步骤1-3的判定基础上，利用盖层岩性和电阻率情况圈定适合水热发电的区域范围；
步骤5：综合以上判定情况，考虑储盖组合问题，根据储层岩性和电阻率最终确定适合水热发电的地热田范围。


4.如权利要求3所述的识别造山带区域高温水热地热田的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：根据重磁数据与断层特征分析，地热区均表现为明显的负磁力异常，而重力异常具有较大差异性，结合断层特征可较好的判别两种类型地热田。
中等重力异常地区，圈定正...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天宇，蒋恕，李醇，霍康杰，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42