[发明专利]一种探测干热岩钻探靶区的方法及装置

说明书

本发明提供一种探测干热岩钻探靶区的方法及装置，所述方法包括：S1，将待勘探区域中的电磁场数据在频率域进行反演，获取待勘探区域的视电阻率数据，并根据视电阻率数据建立待勘探区域的三维地电模型；S2，根据热水通道的第一预设视电阻率范围从三维地电模型中获取位于第一预设视电阻率范围内的视电阻率数据对应的深度数据，根据深度数据对可探深度内的热源层进行精细刻画，确定三维地电模型中的干热岩层；S3，根据干热岩层对应的干热岩构造起伏度和盖层的质量，确定干热岩钻探靶区。本发明实现高效、低耗、高精度的干热岩钻探靶区的识别和勘探，且能勘探深度较大的干热岩钻探靶区，为干热岩勘探的井位部署提供重要的地质信息和依据。

技术领域

本发明属于地热勘探技术领域，更具体地，涉及一种探测干热岩钻探靶区的方法及装置。

背景技术

地热能是一种清洁、可再生的能源，特别是深部地热能资源量巨大、分布广泛，如干热岩。干热岩体并非岩性与围岩不同，而是由于温度高，含水少，从而被定义为干热岩。干热岩体与围岩的差异主要体现在温度上，干热岩体随着温度的升高，电阻率会非线性降低。因此，在实际应用中一般根据电阻率的差异区分干热岩与围岩。

电磁法是地热勘探中最直接有效的方法。传统的地热勘探运用大地电磁(Magnetotelluric，MT)、音频大地电磁(Audio Magnetotelluric，AMT)和可控源音频大地电磁(Controlled Source Audio Magnetotelluric，CSAMT)等电磁探测方法，结合土壤气体探测方法和微动探测针对岩体的电阻率和破碎带进行探测，在浅层水热型地热资源中具有良好的勘探效果。

MT和AMT方法由于采用天然场，信号强度弱，观测周期长，抗干扰能力差，适用于普查性工作，对高精度的靶区优选工作只能起到参考作用，MT受限于精度较低，无法直接指导钻探。而CSAMT至少要观测Ex和Hy两组数据，Hy难以观测，无形中增大了难度和成本。为减小难度和成本，经常采用一个Hy对应多个Ex的方式进行观测和数据处理，导致剖面上可能出现等值线“挂面”的现象。由于CSAMT采用近似计算公式，对变形的观测数据采取各种校正措施也不能从根本上解决问题，必须在远区进行测量，才能保证计算电阻率公式的正确性，不可在“非远区”测量。由于电场信号与收发距离的立方(r³)成反比，磁场信号与收发距离的平方(r²)成反比，测量获得的信号微弱，所以抗干扰能力比较差，信噪比低，同时导致探测精度降低。在加大勘探深度时，需要更大的发送电流，更大的发送功率，在很多情况下，根本无法实现，从而无法正确的反映深部电阻率。此外，CSAMT和AMT的探测深度都在3km以浅，而干热岩埋深在3km以深。因此，传统的电磁法均无法有效地用于干热岩钻探靶区的勘探。

发明内容

为克服上述传统的电磁法均无法有效勘探干热岩钻探靶区的问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种探测干热岩钻探靶区的方法及装置。

根据本发明的第一方面，提供一种探测干热岩钻探靶区的方法，包括：

S1，将待勘探区域中的电磁场数据在频率域进行反演，获取所述待勘探区域的视电阻率数据，并根据所述视电阻率数据建立所述待勘探区域的三维地电模型；

S2，根据热水通道的第一预设视电阻率范围从所述三维地电模型中获取位于所述第一预设视电阻率范围内的视电阻率数据对应的深度数据，根据所述深度数据确定所述三维地电模型中的干热岩层；

S3，根据所述干热岩层对应的干热岩构造起伏度和盖层的质量，确定干热岩钻探靶区。

具体地，所述步骤S1之前包括：

在待勘探区域部署多个测试点，在每个测试点发送伪随机电流信号，进行多频段三维电磁场数据的采集，将所有测试点的电磁场数据作为所述待勘探区域的电磁场数据。