淺議CSAMT在重慶地熱勘查中的應用效果

柏長衛 曾明勇 熊華山（重慶市地勘局208水文地質工程地質隊，重慶 400700）

?

淺議CSAMT在重慶地熱勘查中的應用效果

柏長衛 曾明勇 熊華山
（重慶市地勘局208水文地質工程地質隊，重慶 400700）

摘 要：可控源音頻大地電磁（CSAMT）法具有探測深度大、抗干擾能力強和橫向分辨率高等特點，特別適用于探測地質構造、劃分熱儲界面。作者以實際勘探驗證成果為基礎，闡述了CSAMT法在重慶地熱勘探中的應用效果，并分享了一些實用經驗，提出了一些解決問題的辦法。

關鍵詞：重慶；CSAMT；熱儲界面

重慶溫泉利用歷史悠久，區內天然溫泉點出露眾多，但由于其典型的背向斜構造特征，主要熱儲層的埋藏深度一般在2000m左右，這就造成常規物探方法難以利用。而可控源音頻大地電磁法（controlled source acoustic magnetotelluric，簡稱CSAMT）具有勘探深度大、信噪比高、重復性好、易于解釋等優點，因此廣泛應用于油氣藏、煤田、金屬礦、地熱勘探等方面。

自2009年以來，筆者運用V8系統的CSAMT法在重慶地區開展了大量地熱勘探工作，取得了較好的效果。

1 地質地熱特征

依據地熱資源劃分標準，重慶屬低溫地熱水，其溫度一般介于30℃～60℃。地熱鉆孔主要分布在背斜和向斜的轉折部位。三疊系下統嘉陵江組灰巖為主要熱儲層，中統雷口坡組為次要熱儲層；三疊系上統須家河組為第一熱儲蓋層，侏羅系為第二熱儲蓋層，三疊系下統飛仙關組為隔水巖層。

主要地層巖石電性特征統計見表1。

2 應用實例及效果評價

2.1應用實例

圖1為重慶北碚區澄江地熱ZK3井實測剖面，該井位于溫塘峽背斜西翼。圖中黑色虛線為物探推斷地層界面，各主要地層界面均較清楚連續，特別是須家河組的頂、底界面非常清楚，是判斷熱儲層深度的標志層，黃色虛線為實際鉆遇雷口坡組地層頂界面（須底），深度1566m，比推斷深度1585m少19m。建議孔位在D8號點附近，由于施工條件限制，實際孔位于D11號點。該孔出水深度1670m～1685m，出水段位于相對低阻異常（600Ω·m～800Ω·m），水量3000t/d，屬自流井。

2.2效果評價

筆者所在單位應用V8系統在重慶及周邊地區已完成三十多個溫泉勘探項目，經鉆探驗證的有21個，其中一個未出水，一個水量小于500m3/d，最大出水量大于4000m3/d。從驗證效果來看，CSAMT法對于劃分熱儲層界面（尤其是須家河與嘉陵江組界面）效果十分明顯，其深度誤差均在15%以內，大多數小于10%，可見其效果十分理想。

表1　

圖1　澄江ZK3井推斷解釋剖面

3 常見問題及解決辦法

CSAMT工作需要注意的問題較多，以下就部分主要問題及解決辦法進行探討。

（1）剖面長度太短會造成解譯困難，因此應盡量覆蓋主要地層，最好到背斜軸部；點距不宜過大，過大會造成較薄地層不易分辨。

（2）當發射極布置在砂泥巖地區時，其AB距宜大于2km，位于灰巖地區時達到1.6km左右即可。

（3）AB極可以使用鋁板，埋設時應分散為2～4個坑，并在坑底鋪上加鹽水的糊狀泥土，踩實；必要時應預澆鹽水。若土層太薄，可從別處運土，并增加埋坑數量。

4 推薦孔位時應考慮異常的連通性，盡量避免高阻圈閉的低阻異常。

結論

（1）CSAMT對熱儲層與熱儲蓋層，特別是嘉陵江組與須家河組地層界面識別較清楚，在沒有次級褶皺的情況下，深度誤差較小。

（2）地熱含水層為低阻或相對低阻，電阻率范圍介于60Ω·m～5700Ω·m。

參考文獻

[1]何繼善.可控源音頻大地電磁法[M].長沙：中南工業大學出版社，1998.

[2]石昆法.可控源音頻大地電磁法理論與應用[M].北京：科學出版社，1999：11-35.

[3]湯井田，何繼善.可控源音頻大地電磁法及其應用[M].長沙：中南大學出版社，2005.

[4]陳夢熊，王澤斌.中國地熱資源的基本特征與分布規律[J].勘查地球物理勘查地球化學文集，1988，7（17）：263-277.

[5]劉宏，劉東琴，楊倫凱，等.CSAMT勘探方法在尋找地熱中的應用[J].物探裝備，2002，12（02）：129-131.

中圖分類號：P631

文獻標識碼：A