一种地热田地区震电流体速度异常信息提取方法

技术领域

本发明涉及地质勘察技术领域，具体地说是一种地热田地区震电流体速度异常信息提取方法。

背景技术

随着社会经济的发展，能源紧缺迫在眉睫，在这一背景下，地热资源的开发与利用渐渐走向世人的视野。我国针对地热勘察通常使用的地球物理方法有：可控源音频大地电磁法（CSAMT）、宽频大地电磁法（BMT）或大地电磁法（MT）。但常规电磁法仅大致查明了地热区3km以浅的地电结构，揭示了基底起伏形态及隐伏断裂空间展布特征，对于直接寻找地热水很难取得好的成果，即常规电磁法难以通过得到的信息提取得到地热流体准确的空间位置和地下流体的分布特征。

发明内容

本发明的目的就是提供一种地热田地区震电流体速度异常信息提取方法，以解决单独采用常规电磁方法无法得到地热流体准确的空间位置的问题。

本发明是这样实现的：一种地热田地区震电流体速度异常信息提取方法，包括以下步骤：

a.、选取待测的地热区域作为测量区域，采用震电勘探仪对测量区域进行测量，得到原始震电数据；

b、向震电勘探仪输入深部水层相对渗透率参数Dem1、水层厚度参数Dem2和地层岩性速度参数，获取输入参数后的震电数据；

c、对输入参数后的震电数据进行去噪滤波处理，得到包含有与不同深度对应的流体速度和相对渗透率的流体数据；

d、根据步骤c得到的流体数据绘制相对渗透率剖面曲线图和相对渗透率断面图；

e、根据步骤d得到的相对渗透率剖面曲线图和相对渗透率断面图，并结合包括地质、钻孔测井曲线在内的资料对震电异常区域进行信息提取，得到相对渗透率剖面曲线图、含水层推断解释成果图和相对渗透率含水层推断解释断面图。

进一步地，本发明可以按如下技术方案实现：在步骤a中，确定测量区域的中心点，将震电勘探仪的4根铜电极依次沿过中心点的直线并以中心点为中心间隔1 m埋入土中，深度在70 cm以上。

在步骤a中，对原始震电数据进行测量前，检测接地电阻，使接地电阻在小于2KΩ，如果大于2KΩ，则采取浇水方式使接地电阻小于2KΩ。

在步骤b中，深部水层相对渗透率参数Dem1设置为0或0.4，水层厚度参数Dem2设置为0.001、4、40、80或160。

在步骤c中，通过带通滤波对输入参数后的震电数据中的干扰电磁信号进行降噪处理，得到包含有与不同深度对应的流体速度的流体数据。

在步骤d中，利用得到的深度、相对渗透率数据绘制相对渗透率剖面曲线图和相对渗透率断面图。

在步骤e中，根据相对渗透率剖面曲线图，圈定图中的正负伴生异常；将相对渗透率剖面曲线与钻孔测井曲线进行对比，在圈定的正负伴生异常范围内，将同时存在测井电阻率曲线中的低阻区和对应声波时差曲线振幅小区域，提取为流体速度异常区，初步圈定含水层，得到相对渗透率剖面曲线图及含水层推断解释成果图；再根据震电相对渗透率断面图上圈定的含水层渗透率高值地段，将其与相对渗透率剖面曲线及含水层推断解释成果图中初步圈定的含水层区域与在震电相对渗透率断面图上圈定含水层渗透性高值地段对比，将相吻合地段最终提取为流体速度异常区，综合推测并圈定含水层，得到相对渗透率含水层推断解释断面图。

在步骤e中，所述低阻区是电阻率≤20Ω∙m的区域，所述含水层渗透率高值地段是含水层渗透率值＞0.113的地段，所述声波时差曲线振幅小区域是声波时曲线振幅小于600μs/m的区域。

本发明采用震电测量对测量区域进行探测，得到原始震电数据，通过研究已知地下流体的震电异常特征，建立解释标志，并对所有测线断面进行人工分析，确定地下流体分布特征及位置。通过本发明的方法能够准确的对地下流体进行探测，具有广泛的应用前景，适用于具有地热成矿条件区域地质探测的推广应用。本发明的异常信息提取方法，查明了地下流体的分布特征，与宽频大地电磁法的成果进行综合解释，对寻找地热流体可以取得好的勘察效果。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2是本发明的深部水层相对渗透率参数Dem1设置示意图。

图3是本发明的水层厚度参数Dem2设置示意图。

图4是本发明的地层岩性速度参数设置示意图。

图5是本发明的输入参数后的震电数据去噪滤波的示意图。

图6是本发明的震电相对渗透率剖面曲线图。

图7是本发明的震电相对渗透率断面图。

图8是本发明的地质体孔隙度大小与正负伴生异常关系示意图。

图9是本发明的相对渗透率剖面曲线与钻孔测井曲线对比示意图。

图10是本发明的相对渗透率剖面曲线图及含水层推断解释成果图。

图11是本发明的相对渗透率含水层推断解释断面图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的地热田地区震电流体速度异常信息提取方法，包括以下步骤：

a.、选取待测的地热区域作为测量区域，采用DC-2500型震电勘探仪对测量区域进行测量，得到原始震电数据。

确定测量区域的中心点，将震电勘探仪的4根铜电极依次沿过中心点的直线并以中心点为中心间隔1 m埋入土中，深度在70 cm以上，然后压实夯土，保持接地良好。同时远离树根处、流水旁、繁忙的公路边和村庄，并避免埋设在沟、坎边。铜电极连线不悬空，沿地压实、防止晃动干扰。震电勘探仪的震动感应器对水平方向震动敏感，应将其横向放置，并将其连线压实，放置晃动干扰。震源埋深应在20 cm ~ 30 cm，并将震源套筒压紧埋实，保证震源能量集中，减少面波影响。

每次采集原始震电数据之前，均需要进行接地电阻测量，保证接地电阻小于2 kΩ。如果大于2KΩ，则采取浇水方式使接地电阻小于2KΩ。

设置点号、线号以及采集参数，激发震源进行数据采集，并在测量过程中随时观测测量数据曲线形态。观测过程中如果测量数据曲线形态上出现数据异常时，及时检查观测并发现问题根源，安排相关技术人员进行目的性检查及报告测点周围情况，进行相应处理；干扰较大时，就增加观测次数；在曲线的关键部位，如极值点处，重复观测，确保数据精度。

b、利用震电勘探仪自带的GroundWater Locator 2500软件读取震电数据，输入深部水层相对渗透率参数Dem1、水层厚度参数Dem2和地层岩性速度参数到震电勘探仪内，获取输入参数后的震电数据。

GroundWater Locator 2500软件读取震电数据，输入深部水层相对渗透率参数Dem1和水层厚度参数Dem2模型参数及地层岩性速度。

深部水层相对渗透率参数Dem1设置为0或0.4，水层厚度参数Dem2设置为0.001、4、40、80或160。地层岩性速度参数指的是岩石波速值，即地层岩性速度参数根据测量区域分布的岩石波速值而设置的根据测量区域分布的岩石波速值来输入，每种岩石波速值都不同。现场收集到砂岩，根据现有方法测量它的岩石波速值。

如图2、图3、图4所示，进入软件主界面，在菜单栏中点击“file”菜单，进入下拉菜单“read”中读取数据。点击“Depth Options”按钮分别输入深部水层相对渗透率参数Dem1和水层厚度参数Dem2，以及地层岩性速度。根据工作区采集数据曲线特征及结合地质情况，将深部水层相对渗透率参数Dem1输入为0，水层厚度参数Dem2分别输入160、4和0.001。

获取输入参数后的震电数据后，观测震电数据曲线形态是否与已知的测井曲线一致，如果一致，则认为数据质量可靠。

c、对输入参数后的震电数据进行去噪滤波处理，得到包含有与不同深度对应的流体速度和相对渗透率的流体数据。

通过带通滤波对输入参数后的震电数据中的干扰电磁信号进行降噪滤波处理，保存数据，得到包含有与不同深度对应的流体速度的流体数据。如图5所示，进入菜单“FDoman”，对数据进行滤波处理。查看通道1和2的曲线，选择干扰较大的一道，鼠标单击曲线，键盘右键放大曲线，选择合适的最大最小频率。如果数据50 Hz附近有干扰，要对数据进行50 Hz线性滤波。点击按钮“Famed”，输入最低最高频率，进行带通滤波。查看第3通道曲线，认为噪声被压制和去除后，点击保存。

d、根据步骤c得到的流体数据绘制相对渗透率剖面曲线图和相对渗透率断面图。

如图6和图7所示，其中相对渗透率剖面曲线图是根据处理后得到的深度和相对渗透率值通过Grapher软件绘制实现的；相对渗透率断面图是根据处理后得到的深度和相对渗透率值通过Geosoft软件绘制实现的。

e、根据步骤d得到的相对渗透率剖面曲线图和相对渗透率断面图，并结合包括地质、钻孔测井曲线在内的资料对震电异常区域进行信息提取，得到相对渗透率剖面曲线图、含水层推断解释成果图和相对渗透率含水层推断解释断面图。

根据相对渗透率剖面曲线图，首先圈定图中的正负伴生异常，如图8所示。由于震电效应的幅度与流体储层的多孔介质的孔隙度成正比，因此，通过震电效应信号幅值的大小可以直接探测地下含油气或含水储层孔隙度的大小和位置。圈定图中的正负伴生异常就是针对曲线中的振幅较大的波峰及波谷位置进行圈定。

结合地质、钻孔测井曲线资料，建立流体速度异常解释标志：将相对渗透率剖面曲线与钻孔测井曲线（现有的）进行对比，在圈定的正负伴生异常范围内，选择测井电阻率曲线中的低阻区（电阻率一般≤20Ω∙m），且测井电阻率低阻异常对应声波时差曲线振幅较小区域（小于600μs/m的区域），作为初步推断的流速异常区大致范围，提取为流体速度异常区，初步圈定含水层，得到相对渗透率剖面曲线及含水层推断解释成果图；如图9所示；

结合流体速度异常解释标志，再在相对渗透率剖面曲线图中提取流体速度异常区，初步圈定含水层，得到相对渗透率剖面曲线图及含水层推断解释成果图，如图10所示。

最后，根据震电相对渗透率断面图上圈定的含水层渗透率高值地段，也就是呈现梯度带、串珠状高值带或异常带特征的地段，将其与相对渗透率剖面曲线及含水层推断解释成果图中初步圈定的含水层区域对比，将相吻合地段最终提取为流体速度异常区，综合推测并圈定含水层，得到相对渗透率含水层推断解释断面图，如图11所示。