[发明专利]一种识别火山区域高温水热地热田的方法及识别系统

说明书

本发明属于火山区域信息识别技术领域，公开了一种识别火山区域高温水热地热田的方法及识别系统，提供一种判别火山区域高温水热地热田是否适合水热发电的量化指标，该量化指标在目前地热田勘探识别研究中心较少涉及，具有一定的创新性。首先，从地表热显示初步判定为哪种地热田类型，再通过重磁异常和大地热流值进一步量化判定其所属地热田类型及圈定地下勘探范围，而后进行断层发育情况识别，结合储盖层岩性的定性分析与大地电磁所测得电阻率的定量分析，最终圈定相应类型的适合水热发电地热田范围。本发明多参数联合判定，定量分析与定性分析相结合，尽可能准确判定地热田是否适合水热发电。

技术领域

本发明属于火山区域信息识别技术领域，尤其涉及一种识别火山区域高温水热地热田的方法及识别系统。

背景技术

目前，地热作为一种清洁能源，在经济发展与能源转型过程中正发挥着越来越重要的作用。大力开发利用地热资源，对于调整能源供应结构、缓解能源供应压力、保障能源供应安全以及促进地区经济发展具有重要的作用。

目前，在全球能源框架中，地热能作为利用系数最高的能源，美国、印尼、菲律宾、土耳其、新西兰等国家已经实现了商业化水热发电，其年利用总热容量高达11675MW。

目前已知环太平洋带和东非裂谷区为火山频繁活动的区域，其中环太平洋带，据历史资料记载全球现代喷发的火山这里占80％，主要发生在北美、堪察加半岛、日本、菲律宾和印度尼西亚，其中的印度尼西亚被称为“火山之国”，包括苏门答腊、爪哇等诸岛构成的岛弧-海沟系，火山近400座，其中129座是活火山，这里仅1966-1970年5年间，就有22座火山喷发，其总发电装机位居世界第3。东非裂谷，大陆最大裂谷带，分为东西两支：东支南起希雷河河口，至红海北端，长约5800公里；西支南起马拉维湖西北端，至阿伯特尼罗河谷，长约1700公里。西裂谷系统近代火山活动集中在乌干达-卢旺达-扎伊尔边界，自1912-1977年就有过13次火山喷发，其中尼拉贡戈火山至今仍在活动；东裂谷系统近代火山活动主要为埃塞俄比亚、坦桑尼亚和肯尼亚境内，其中肯尼亚境内的特雷基火山，在80-90年代间也曾多次喷发，肯尼亚作为非洲地热资源开发利用的龙头，地热发电站占全国总发电装机的一半以上，位居全球第9。

在地热学研究中，国外学者经过长期研究和实践在理论和应用技术研究方面取得了重要进展，在地热资源的形成机制和地热系统类型及特征构成了相对完善的知识体系。通过对基础理论的长期研究和沉淀，各国正在逐步开展对地热资源勘探方法的研究，其中对于区域地热异常，传统的勘查方法主要有地球化学勘探、地球物理勘探以及钻探等，但迄今为止，在地热资源在勘探和评价中尚未形成一个识别适合水热发电的典型高温地热资源体系。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现阶段，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数据，如地表热显示、断层发育特征、重磁异常和岩层岩性电性等，但事实上各个参数之间的分析相对较为独立，多数时候只能指示某地区是否存在高温地下流体，而不能确定其是否适合水热发电。

(2)地表热显示多数时候仅作为地热勘探初期寻找有利区的一个地表现象，当进一步深入勘探时，仅作为水文地质分析时的取水样地，而不会作为参数参与地热田分析，往往是被忽略的存在。

(3)行业内公认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、重力异常以及大地热流值等情况综合分析。但现阶段，学者们多数仅仅将重磁异常情况与大地热流值结合圈定地下高温流体，未将地热田内导水断层发育情况、断层组合关系等地热田地质特征与重磁异常和大地热流值结合起来。

(4)利用大地电磁技术手段测量地下高温流体的电阻率是目前最为常见，也较为精准的技术手段，可以识别出地下高温流体的分布情况及相应的电阻率，但却很少将成藏条件，如储盖组合、地层岩性等与之联系起来，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。

解决以上问题及缺陷的难度为：