浅议CSAMT在重庆地热勘查中的应用效果

柏长卫 曾明勇 熊华山（重庆市地勘局208水文地质工程地质队，重庆 400700）



浅议CSAMT在重庆地热勘查中的应用效果

柏长卫 曾明勇 熊华山
（重庆市地勘局208水文地质工程地质队，重庆 400700）

摘 要：可控源音频大地电磁（CSAMT）法具有探测深度大、抗干扰能力强和横向分辨率高等特点，特别适用于探测地质构造、划分热储界面。作者以实际勘探验证成果为基础，阐述了CSAMT法在重庆地热勘探中的应用效果，并分享了一些实用经验，提出了一些解决问题的办法。

关键词：重庆；CSAMT；热储界面

重庆温泉利用历史悠久，区内天然温泉点出露众多，但由于其典型的背向斜构造特征，主要热储层的埋藏深度一般在2000m左右，这就造成常规物探方法难以利用。而可控源音频大地电磁法（controlled source acoustic magnetotelluric，简称CSAMT）具有勘探深度大、信噪比高、重复性好、易于解释等优点，因此广泛应用于油气藏、煤田、金属矿、地热勘探等方面。

自2009年以来，笔者运用V8系统的CSAMT法在重庆地区开展了大量地热勘探工作，取得了较好的效果。

1 地质地热特征

依据地热资源划分标准，重庆属低温地热水，其温度一般介于30℃～60℃。地热钻孔主要分布在背斜和向斜的转折部位。三叠系下统嘉陵江组灰岩为主要热储层，中统雷口坡组为次要热储层；三叠系上统须家河组为第一热储盖层，侏罗系为第二热储盖层，三叠系下统飞仙关组为隔水岩层。

主要地层岩石电性特征统计见表1。

2 应用实例及效果评价

2.1应用实例

图1为重庆北碚区澄江地热ZK3井实测剖面，该井位于温塘峡背斜西翼。图中黑色虚线为物探推断地层界面，各主要地层界面均较清楚连续，特别是须家河组的顶、底界面非常清楚，是判断热储层深度的标志层，黄色虚线为实际钻遇雷口坡组地层顶界面（须底），深度1566m，比推断深度1585m少19m。建议孔位在D8号点附近，由于施工条件限制，实际孔位于D11号点。该孔出水深度1670m～1685m，出水段位于相对低阻异常（600Ω·m～800Ω·m），水量3000t/d，属自流井。

2.2效果评价

笔者所在单位应用V8系统在重庆及周边地区已完成三十多个温泉勘探项目，经钻探验证的有21个，其中一个未出水，一个水量小于500m3/d，最大出水量大于4000m3/d。从验证效果来看，CSAMT法对于划分热储层界面（尤其是须家河与嘉陵江组界面）效果十分明显，其深度误差均在15%以内，大多数小于10%，可见其效果十分理想。

表1　

图1　澄江ZK3井推断解释剖面

3 常见问题及解决办法

CSAMT工作需要注意的问题较多，以下就部分主要问题及解决办法进行探讨。

（1）剖面长度太短会造成解译困难，因此应尽量覆盖主要地层，最好到背斜轴部；点距不宜过大，过大会造成较薄地层不易分辨。

（2）当发射极布置在砂泥岩地区时，其AB距宜大于2km，位于灰岩地区时达到1.6km左右即可。

（3）AB极可以使用铝板，埋设时应分散为2～4个坑，并在坑底铺上加盐水的糊状泥土，踩实；必要时应预浇盐水。若土层太薄，可从别处运土，并增加埋坑数量。

4 推荐孔位时应考虑异常的连通性，尽量避免高阻圈闭的低阻异常。

结论

（1）CSAMT对热储层与热储盖层，特别是嘉陵江组与须家河组地层界面识别较清楚，在没有次级褶皱的情况下，深度误差较小。

（2）地热含水层为低阻或相对低阻，电阻率范围介于60Ω·m～5700Ω·m。

参考文献

[1]何继善.可控源音频大地电磁法[M].长沙：中南工业大学出版社，1998.

[2]石昆法.可控源音频大地电磁法理论与应用[M].北京：科学出版社，1999：11-35.

[3]汤井田，何继善.可控源音频大地电磁法及其应用[M].长沙：中南大学出版社，2005.

[4]陈梦熊，王泽斌.中国地热资源的基本特征与分布规律[J].勘查地球物理勘查地球化学文集，1988，7（17）：263-277.

[5]刘宏，刘东琴，杨伦凯，等.CSAMT勘探方法在寻找地热中的应用[J].物探装备，2002，12（02）：129-131.

中图分类号：P631

文献标识码：A