基于模糊数学法的松辽盆地深层地热资源潜力评价

松辽盆地具有高大地热流、高地温梯度特点,是我国地热资源有利远景区.前人对松辽盆地干热岩研究取得了系列认识,但部分地热评价中缺乏重要参数(如大地热流、地温梯度),评价数据以收集资料为主,造成预测的地热有利区存在争议.本文通过处理分析大量实测地球物理数据,获得了壳内高导层埋深、居里等温面埋深、莫霍面埋深和中生界基底岩性等分布特征,结合大地热流、地温梯度等信息,利用模糊数学法开展松辽盆地深层地热资源评价,结果表明：松辽盆地深层地热资源具有“中部优、东南部良好、西部和北部差”的分布格局;大庆-松原和肇东-哈尔滨是两大深层地热资源有利区,其干热岩总资源量为6.236×10²² J,折合为2.128×10¹² tce(吨标准煤当量),指示了深层巨大的干热岩资源潜力.     

岩石热导率校正对大地热流计算值的影响——以渤海湾盆地冀中坳陷为例

岩石热导率是计算大地热流的基础热物性参数,热导率的选取和校正是正确评估热流的基础。当前在冀中坳陷乃至渤海湾盆地的大地热流计算中,多以受季节性气温变化和地下水活动等因素影响较小的古近系和新近系砂泥质岩层作为大地热流的计算层位,岩石热导率也多参考区域内已有定值,而忽略了热导率对水饱和度、温度和压力的依赖性。笔者等从岩石热导率的温压校正和饱水校正角度出发,计算并比较了不同校正方法对热流值的影响。主要认识如下：(1)岩石热导率作为1个受多因素综合影响的热物性参数,其大小与岩性和矿物组分密切相关,同时通常与孔隙率呈负相关,而与密度呈正相关;(2)热导率高温实验结果显示,冀中坳陷砂岩样品热导率总体上随温度的升高而降低,在30～130℃的温度区间热导率降低了6.8%～11.3%,热导率下降率具有随热导率的降低而减小的趋势;由于砂岩和泥岩具有相对较浅的埋深和较低的原位温压条件,温压对热导率的正负效应可以在一定程度上相互抵消,对于热导率小于2 W/(m·K)的样品,温压对其的影响较小。(3)饱水校正后的冀中坳陷JZ03井和JZ04井古近系—新近系砂泥岩热导率的平均偏差分别高达43.0%、47.5%;(4...     

青藏高原东构造结林芝地热田浅部典型电性结构及热储关系

约40 Ma以来,受控于印度板块的俯冲及后期演化,青藏高原喜马拉雅山系东构造结成为了板块活动最强烈的地区之一;由于深部动力学过程中的浅表响应,该地区地热资源极为丰富。笔者等通过对两条音频大地电磁（AMT）测线进行数据处理与分析,查明了测点覆盖区域范围内二维电性结构及主要存在的深大断裂。依据电性结构推测研究区地下1 km深度范围内可分为4层,浅部低阻层为松散砂泥卵石层,下伏的中阻为砾卵石层,其下的低阻为砂岩、板岩、页岩强风化层,最底部的中高阻层推测为古元古界林芝岩群真巴岩组以片岩、花岗岩为主的地层。结合以往大地电磁测深及地震研究发现的地下10~20 km存在大规模近东西向展布且向上延伸熔融流变导致的低速高导体,推测可能是该地区深部热源所在。进一步通过对深部及浅部电阻率模型的综合对比研究,基于地热地质背景、电性结构特征,探讨了该地区的深部热源及热储关系。     

基于C#的MTU系列大地电磁测深仪数据文件的研究与应用

加拿大凤凰公司MTU系列大地电磁仪因其仪器轻便、数据采集稳定可靠等优点得到地球探测各行业的广泛应用,但其数据格式的特殊性,使得处理起来比较麻烦。目前,大多处理依赖该公司开发的SSMT-2000软件进行,这样不利于处理方法的改进以及应用。本文通过研究MTU系列仪器的数据文件格式,利用UltraEdit软件分析数据文件的结构以及规律,基于C#语言编写程序,对TBL、CLB、CLC以及TS文件进行分析与研究,将MTU系列仪器的数据文件从难以读懂的二进制文件转码为比较容易读懂的明码文件,提供了TBL参数文件的修改编辑模块、CLC、CLB文件的数据分析模块以及TS文件的转换模块,并应用该程序对野外实测数据进行了编辑。通过测试,程序可以进行TBL文件参数修改,CLB、CLC文件数据分析,TS文件转换,为研究此类二进制数据文件提供了新的思路和方法。     

趋势面分析在高原地区音频大地电磁测深中的应用

常规音频大地电磁法,如EH-4电磁成像系统,在资料处理时通常不能有效分辨部分异常区域。以青海海北某公路隧道勘探为例,研究趋势面分析法在音频大地电磁测深中的应用。结果表明：通过拟合趋势面方程,可获取研究区内任一位置的视电阻率值,在拟合度较高的情况下可对区外的视电阻率值进行预测与估计;野外观测数据通常受随机因素的影响,可通过趋势面分析法对随机噪声进行平滑滤波处理;剩余值反映了视电阻率异常特征,绘制剩余值等值线图可以在去除区域背景视电阻率值后对异常区域进行凸显。音频大地电磁探测成果与趋势面分析法结合能更充分地利用地质信息。     

川东地区大地热流及其对地热资源评价的启示

大地热流是揭示一个地区的温度空间展布、地热资源形成和赋存条件的综合性评价指标。川东地区大地热流的研究十分薄弱, 制约着对该地区地热资源潜力及展布的认识。本文首先利用4口钻井178个系统稳态测温数据和25口钻井76个试油温度数据, 计算得到了川东地区的地温梯度和大地热流, 再利用一维稳态热传导方程计算得到川东地区下二叠统栖霞—茅口组热储的地温, 最后明确栖霞—茅口组发育的地热资源类型及潜力。结果表明: 川东地区地温梯度在16.0~21.3 °C/km之间, 平均为(18.3±1.59) °C/km; 大地热流值在44.3~67.7 mW/m2之间, 平均为(55.5±6.0) mW/m2, 具有构造稳定区的低温型地温场特征。栖霞—茅口组是川东地区最重要的热储, 主要发育中-低温型地热资源, 其中, 低温型地热资源主要发育在西南构造分区; 中温型地热资源主要发育在东南构造分区、东北构造分区及西北构造分区。结合热储特征, 可以得出川东地区栖霞—茅口组具有形成丰富地热资源的热储和地温条件。该成果可为川东地区的地热资源勘探评价提供重要的地热信息。     

济源-开封坳陷西南部电性结构研究及地热资源远景区预测

应用大地电磁测深(MT)法对济源-开封坳陷西南部深部地层结构和隐伏断裂进行探测研究,共布设了4条MT剖面,获得了84个测深点。通过对大地电磁测深数据的处理、分析和反演,获得了研究区内6 km以浅的二维地电结构模型。结合以往地震和区域地质资料,地层由上至下依次划分为第四系-新近系、古近系、三叠系、二叠系-石炭系、下古生界-元古界。推断了老鸦陈断裂F1与推断断裂F2的位置、产状,其中F1断裂西侧缺失古近系沉积,二者可能对新生代地层沉积厚度有明显的控制作用。认为研究区内有利热储层位应为新近系馆陶组及断裂交汇处附近的三叠系地层。     

基于广义S变换时频滤波的MT数据去噪

针对油气勘探中大地电磁(MT)数据易受各类干扰的污染,且信噪难以分离的问题,把基于广义S变换的时频滤波技术应用于MT数据处理中来,得到MT数据的S域时频分布,分析受噪MT数据在S域的时频分布特征,再在S变换时频域进行时频阈值去噪,并对滤波后的S域时频谱进行逆变换重构,分离得到去噪后的MT数据。给出了基于广义S域时频滤波的方法原理与应用步骤,对被污染的仿真和实测MT数据进行了时频阈值滤波,并与小波阈值去噪方法进行了比较研究。结果表明：基于广义S变换的时频滤波方法可有效抑制MT数据中的干扰,从噪声信号中分离出有效的大地电磁数据,且减少了人为参与,提高了MT勘测的数据质量。     

Meissel-Stokes核函数应用于区域大地水准面分析

为提高区域大地水准面计算精度,基于EGM2008地球重力场位系数模型分析Meissel-Stokes核函数、截断误差系数以及截断误差。选取实验区,采用移去-恢复法评价Meissel-Stokes核函数计算大地水准面的精度。结果表明:Meissel-Stokes核函数及其截断误差系数收敛速度快;截断误差小且稳定。在积分半径不易扩展的情况下,应用Meissel-Stokes核函数计算区域大地水准面,比标准Stokes计算大地水准面精度略高。     

联合气压测高定位的高程转换问题

针对利用联合气压测高技术进行导航定位时,直接测量获得的用户海拔高与定位解算中所需的大地高容易被混淆的问题,该文提出将气压基准站作为水准重合点,向用户传输高程异常值以进行高程转换;或在区域范围内建立局域坐标系,直接获得Z坐标值,并进行降维定位解算。这两种方法能够适用于不同情况,解决了气压测高应用范围与测量精度之间的矛盾。最后,通过在校园网中进行的实测实验,对方法进行了验证。结果表明,本方法可以较好地消除高程差异,有效提高定位精度。