關于加快深層勘探的幾點認識

關于加快深層勘探的幾點認識

熱帶是20世紀70年代以來逐漸產(chǎn)生的一種新型能源。在過去30年中，通過許多熱科學工作者的不懈努力，中國的熱勘探、開發(fā)和利用取得了很大進展，在一些領域達到了世界發(fā)達國家的水平。但是,以往地熱勘探一般小于2000m,溫度、水量、水化學特征等因素難以滿足高附加值的相關領域如發(fā)電、工業(yè)加工、農(nóng)副業(yè)加工等的需要。淺部開采地熱在一些地區(qū)造成地下水位大幅度下降和地面沉降等結果,也使得加快深層地熱資源的勘探開發(fā)和研究成為當今我國地熱工作的重中之重。1基本情況1.1我國地熱資源供給情況“九五”期間,利用遙感技術、地熱地質(zhì)、地球物理、地球化學、同位素地質(zhì)、鉆探工程以及諸多試驗分析,初步查明我國地熱資源可采儲量相當于4.6265×1011T標準煤,其中新生代盆地可采地熱面積6.02×105Km2,相當于1.8716×1011T標準煤。裂隙型地熱資源中高溫水熱系統(tǒng)187個(熱儲溫度大于150℃),初估發(fā)電潛力6.744×106Kw。1.2地熱和熱儲層類型隨著石油、天然氣資源深層開采技術和相關理論的日臻完善,對地熱資源深層的認識亦不斷深化,具體表現(xiàn)在:地熱儲藏類型更加復雜,已發(fā)現(xiàn)構造、地層超覆和火山巖體等多種成因的地熱田;b.熱儲層類型多樣化,除了較為常見的新生界第三系砂礫巖和火山巖可作為有效熱儲層,奧陶系灰?guī)r和基巖風化殼亦可作為有效熱儲層。深層地熱分布富集規(guī)律認識的深化為優(yōu)選目標提供了理論依據(jù),為加快深層地熱勘探提供了有利條件。1.3我國回灌暴力試驗的進展國外許多大型地熱田,尤其是用于發(fā)電的深層地熱田都已成功采用了回灌技術。如巴黎盆地含鹽度達30g/L的熱水開采,通過回灌解決了鹽分污染的問題。美國的蓋塞爾斯、菲律賓的馬克班和日本的大岳、鬼首、八丁原等地熱田的回灌都已具有相當?shù)囊?guī)模?；毓嗉夹g雖然在我國起步較晚,但經(jīng)過廣大地熱科技人員的刻苦攻關,以取得突破性的進展。這對加快我國地熱資源尤其是華北和東南沿海地區(qū)深層地熱資源的勘探開發(fā)和利用有著十分重要的意義。1.4許多不利因素增加了深度熱勘探的難度1地基開采中斷裂構造的應用我國地質(zhì)情況復雜,斷裂構造極為發(fā)育,而我國地熱田大都與斷裂有關,即使是淺部的第三系地熱開采也受到各種斷裂構造的困擾。由于許多地熱田所處的斷陷區(qū)相對埋深較大,地震資料的可靠程度低,許多斷裂主要依據(jù)重力、磁力資料確定。由于總體勘探程度較低,資料的可靠程度差,斷陷的分布及其范圍、斷陷中的巖性組合尚存在諸多不確定性,因而深層勘探難度較大。2地域經(jīng)濟的制約由于我國現(xiàn)階段的地熱利用層次普遍較低,且基本上屬于就地消費,加之國家經(jīng)濟實力所限,地熱勘探在很大程度上受到地域經(jīng)濟的制約。在少數(shù)發(fā)達地區(qū),如京、津、西安等地,地熱已逐漸發(fā)展成為一種產(chǎn)業(yè),并呈現(xiàn)良性循環(huán),而在絕大多數(shù)地區(qū),由于經(jīng)濟相對落后,相關的資金、技術力量和鉆探裝備缺乏,在地熱開發(fā)上緩慢發(fā)展甚至停滯。許多地熱蘊藏豐富的地區(qū)由于諸多原因至今未能開發(fā)利用,由此也影響了我國地熱研究的進展。2加快深熱勘探的對策2.1盆地及儲熱盆地的性質(zhì)研究我國地質(zhì)情況復雜多變,目前面對的地熱勘探區(qū)域多有埋深大、構造復雜、物性差、勘探開發(fā)技術難度大等缺點,加之深層地熱勘探的重點地區(qū)主要是三北地區(qū),即東北、華北、西北,而三北地區(qū)主要為盆地型(傳導型)地熱田,故此,應著重抓住以下重點:第一是成盆理論研究,主要內(nèi)容是加強研究儲熱盆地的構造特征、發(fā)展演化歷史及其與儲熱性的關系,為評價優(yōu)選儲熱盆地提供依據(jù)。我國盆地類型眾多,對一些盆地的確切分類和每個盆地的屬性還有待進一步研究,對各類盆地的儲熱特點、富熱區(qū)的構造單元和構造樣式還需深入分析,以盆地形成演化與構造發(fā)展特點為依據(jù)評價、優(yōu)選盆地的預測理論亟待形成。這些地質(zhì)基礎理論研究的開展和完成無疑將大大促進我國深層地熱資源的勘探開發(fā)工作。第二是熱儲理論和地熱田分布規(guī)律的研究。我國地質(zhì)情況復雜多樣,海相、陸相、海陸交互相及過渡相盆地并存,構造發(fā)育,與之相對應,熱儲層也相對較為復雜:從新生界半膠結的砂礫巖到火山巖、基巖乃至風化殼,都可在某一特定地區(qū)作為其熱儲層單獨或伴生存在,即使在同一盆地型地熱田,其熱儲層也不盡相同,尤其是各類復雜的斷坳裂谷盆地及前陸盆地內(nèi)的地熱田,都有著各自獨特之處。其間的熱儲理論和地熱田分布規(guī)律需要地熱地質(zhì)工作者在工作中不斷的研究總結和建立,從而指導深層領域的地熱勘探。2.2深層地基勘探開發(fā)技術手段的完善與國外發(fā)達國家相比,從地熱資源的預測識別到產(chǎn)出,我國的深層地熱勘探開發(fā)技術還有著很大差距,尤其是與深層地熱勘探息息相關的物探技術(三維地震、縱橫波聯(lián)合檢測技術、高精度數(shù)字測井)、地球物理(大地熱流、航磁、重力等)及地球同位素探測等深層地熱勘探開發(fā)技術手段的深入研究和完善對于加快我國深層地熱資源的勘探開發(fā)是十分必要的。2.3優(yōu)化目標，積極預測以地質(zhì)綜合研究為基礎,優(yōu)選有利勘探區(qū)塊進行預探,重視預探后的再評價和再認識,為下部深層勘探提供可借鑒的經(jīng)驗。2.4相當大的難度和風險深層地熱埋深大、地質(zhì)構造情況復雜,對設備、人員及技術力量要求高,施工具有相當大的難度和風險。為了有效利用深層地熱資源,提高深層勘探效益,規(guī)避風險,應在區(qū)塊優(yōu)選和儲熱田評價過程中,對地質(zhì)優(yōu)選出的有利區(qū)塊進行嚴格的經(jīng)濟評價和風險分析,再從經(jīng)濟效益角度進一步優(yōu)選,進而確定勘探的有利區(qū)塊和鉆探對象。2.5帶動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展在條件允許的情況下,政府應在資金、技術及政策上給予一定的指導和扶持,在一些條件成熟的地區(qū)可進行示范性地勘探開發(fā),并盡可能保證其運作成功,從而帶動其它相關產(chǎn)業(yè)諸如發(fā)電、采暖、旅游、養(yǎng)殖、工業(yè)加工、溫室農(nóng)業(yè)及其配套的鋼鐵、儀表等工業(yè)的發(fā)展,進而吸引其他投資,帶動本地區(qū)及相鄰地區(qū)的深層地熱勘探進一步深入開展。3優(yōu)化中國地熱經(jīng)濟的基本模式,推動我國地熱工業(yè)的快速發(fā)展,推進我國地熱工業(yè)的穩(wěn)