CN110646859A - 一种热源追踪的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种热源追踪的方法，包括：确定基准地热井的位置并钻探至目标水层，检测基准地热井井口的出水温度；在基准地热井的周侧寻找出露地面的温泉；或者开设钻探至目标水层的勘探井；向基准地热井内投放彩色标志物，然后在附近出露地面的温泉或者勘探井的井口连续取样；若检测标样中未出现彩色标志物，则重复寻找温泉或者开设勘探井并取样的步骤，直至出现彩色标志物；若检测标样中出现彩色标志物，则以基准地热井为中心，向温泉或勘探井的相对方向钻井并检测该井口的温度，直至找到出水温度达到要求的井口。本发明提供的热源追踪方法成本低，操作灵活方便，在检测过程中不受周围电磁场、噪音等环境因素的影响，准确性高。
Description
技术领域
本发明涉及地热勘探技术领域，尤其涉及一种热源追踪的方法。
背景技术
目前国内的深部地热勘探主要依赖于地球物理勘探法，最先进的地下水热源勘探方法是CSAMT可控源音频大地电磁测探法，该方法是通过观测和研究天然电磁场与人工电磁场在不同岩矿石间的电性差异进行地质勘探的一种方法。但该方法存在以下缺点：
1、CSAMT热源勘探法需要采用多种物探方法共同作用才能最终确定热源的位置，若仅使用一种电性物探法则会大几率的获得多解性勘探结果，如此将耗费大量的人力、物力和时间；
2、CSAMT热源勘探法使用的主要设备是电法仪，该设备价格高昂，而且在使用时还会受到外部条件的限制和影响，例如需要有地质勘探资料证实勘探对象与周围地质之间存在较明显的电阻率差异，以确保勘探对象产生的电性异常能从干扰背景中分辨出来，否则会产生误判；而且当勘探区域的外来电磁干扰较严重时，勘探效果将受到影响，可信度明显降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种热源追踪的方法，该热源追踪方法不仅成本较低、操作方便，而且简单实用、准确度高。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种热源追踪的方法，包括以下步骤：
确定基准地热井的位置并钻探至目标水层，检测所述基准地热井井口的出水温度；
在所述基准地热井的周侧寻找出露出地面的温泉；或者开设钻探至目标水层的勘探井；
向所述基准地热井的目标水层内投放彩色标志物，然后在所述温泉或勘探井的井口连续取样；
若检测标样中未出现所述彩色标志物，则重复寻找温泉或者开设勘探井并取样的步骤，直至检测标样中出现彩色标志物，则再以基准地热井为中心，向检测出彩色标志物的温泉或勘探井的相对方向钻井并检测该井口的温度，直至找到出水温度达到要求的井口，即可。
在一个实施例中，所述基准地热井的位置由大地物理基础知识以及当地地热开发情况和环境要求进行确定。
在一个实施例中，若所述基准地热井的周侧存在多个温泉时，则从与所述基准地热井等距离分布的温泉中任意选择，重复寻找温泉并取样的步骤，直至找出能够检测出彩色标志物的温泉；
和/或开设多个以所述基准地热井为圆心分布的勘探井，直至找出能够检测出彩色标志物的勘探井。
在一个实施例中，所述温泉和/或所述勘探井与所述基准地热井保持在适当距离，以增加检测的灵敏度。
在一个实施例中，当需要多个温泉和/或勘探井进行取样时，则所述温泉和/或所述勘探井的总量一般不超过四个，当为四个时，依次标记为1#、2#、3#和4#，其中在地势最低的位置设置1#，然后以1#为起点顺次旋转90°以确定出2#、3#和4#的位置。
在一个实施例中，所述勘探井的进口分别设有总阀门和取样阀门，当需取样时，所述总阀门和所述取样阀门均开启，反之则关闭。
在一个实施例中，所述彩色标志物为苯并咪唑酮系有机颜料，优选永固红HRP.R.171。
在一个实施例中，所述彩色标志物通过DN25高压管道压送至所述基准地热井所在位置处的目标热水层。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的热源追踪方法成本低，操作起来灵活方便，无需高昂的检测仪器和大量关于勘探对象的地理资料即可准确地找出热源所在地，而且在检测过程中不受周围电磁场、噪音等环境因素的影响，准确性高。本发明的检测原理为：先确定基准地热井，然后在基准地热井的周侧寻找出露地面的温泉或者设置勘探井(即采样井)，接着在基准地热井所在位置的目标水层内注入彩色标志物，彩色标志物随着水流方向出现在温泉或某一个勘探井的井口，操作者根据热源追踪的反推理论(受染扩大区即下游方向，未染区即上游方向)，沿着出现彩色标志物的井口的反方向即上游方向不断延伸跟踪追朔即可找到地下热水加热源头，找到温度更高的地下热水。该方法简单便捷，可用于探寻浅深层地下符合需求的热水资源，适用于地热清洁能源的采暖、发电等综合利用。本发明可以在检测井口直接取样测量热水的温度及其他指标，相比于CSAMT勘探法来说，无需对检测结果进行再次验证。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一个实施例所提供的流程示意图。
附图标记说明：
1、基准地热井；2、温泉/勘探井；3、取样阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
一种热源追踪的方法，包括以下步骤：
首先，根据大地物理基础知识、当地地热开发情况和环境要求选择确定出基准地热井1的位置，然后按照地热开采的各项指标将基准地热井钻探至目标水层，检测基准地热井井口的出水温度；
其次，以基准地热井的井口为圆心，在基准地热井的周侧寻找出露地面的1#温泉2，同时，在1#温泉或1#温泉2的井口安装总阀门(未在图中示出)和取样阀门3；其中1#温泉最好选择地势明显低于基准地热井1井口的位置；
然后，通过DN25高压管道向基准地热井1所在位置处的目标水层内压送彩色标志物，彩色标志物为苯并咪唑酮系有机颜料，本实施例采用永固红HRP.R.171，并在1#温泉2的井口连续取样直至检测到彩色标志物，因此，可以确定1#温泉2在基准地热井1的下游，且目标水层的热水流在1#温泉2的反方向，此时在基准地热井1的上游钻井并检测该井口的出水温度，若出水温度达不到要求，则沿该上游方向继续钻探，直至找到出水温度达到要求的井口，即可追踪到热源。
实施例2
与实施例1不同的是，在1#温泉2的井口连续取样，也未检测到彩色标志物，此时，如图1所示，黑色箭头表示勘探区域地表地势的高低走势，在以基准地热井1的井口为圆心，以1#温泉2与基准地热井1的距离为半径的圆上寻找其他合适位置的温泉2，该温泉2最好位于1#温泉2的三点钟方向、六点钟方向或者九点钟方向上，在本实施例中寻找到位于1#温泉2的顺时针90度位置，即三点钟方向的2#温泉2，且在其他位置上未出现有现成的温泉，则此时以2#温泉2为起点依次顺时针旋转90度，并开设3#勘探井2和4#勘探井2，同时，2#勘探井2、3#勘探井2和4#勘探井2的井口均设有取样阀3，在取样时，关闭1#勘探井2的总阀门和取样阀3，同时打开2#勘探井2、3#勘探井2或4#勘探井2中任一勘探井的总阀门和取样阀3进行连续取样检测，因为四个勘探井位于四个方向，因此最后定会在其中一个勘探井的进口检测到彩色标志物，此时，可以确定检测到彩色标志物的勘探井在基准地热井1的下游，且目标水层的热水流在该勘探井的反方向，此时在基准地热井1的上游钻井并检测该井口的出水温度，若出水温度达不到要求，则沿该上游方向继续钻探，直至找到出水温度达到要求的井口，即可追踪到热源。
苯并咪唑酮系有机颜料的结构式为
具有优异的耐光性、耐热性、耐溶剂性和耐迁移性，耐光牢度可达7-8级，耐热性能超过250℃。其色谱比较齐全，包括黄、橙、红、棕、紫色，品种包括永固黄HCR P.Y.156；永固红HRP.R.171和永固棕HFR；苯并咪唑酮系有机颜料的色光鲜艳，着色度高；而且安全性好，一般不含有禁用芳胺，使用安全性有保证。当然在本实施例中彩色标志物还可以采用永固黄HCR P.Y.156或永固棕HFR，或者永固黄HCRP.Y.156、永固红HRP.R.171和永固棕HFR以任意比例混合的混合物。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种热源追踪的方法，其特征在于，包括以下步骤：
确定基准地热井的位置并钻探至目标水层，检测所述基准地热井井口的出水温度；
在所述基准地热井的周侧寻找出露出地面的温泉；或者开设钻探至目标水层的勘探井；
向所述基准地热井的目标水层内投放彩色标志物，然后在所述温泉或勘探井的井口连续取样；
若检测标样中未出现所述彩色标志物，则重复寻找温泉或者开设勘探井并取样的步骤，直至检测标样中出现彩色标志物，则再以基准地热井为中心，向检测出彩色标志物的温泉或勘探井的相对方向钻井并检测该井口的温度，直至找到出水温度达到要求的井口，即可。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基准地热井的位置由大地物理基础知识以及当地地热开发情况和环境要求进行确定。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述基准地热井的周侧存在多个温泉时，则从与所述基准地热井等距离分布的温泉中任意选择，重复寻找温泉并取样的步骤，直至找出能够检测出彩色标志物的温泉；
和/或开设多个以所述基准地热井为圆心分布的勘探井，直至找出能够检测出彩色标志物的勘探井。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述温泉和/或所述勘探井与所述基准地热井在适当的距离，以增加检测的灵敏度。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当需要多个温泉和/或勘探井进行取样时，则所述温泉和/或所述勘探井的总量一般不超过四个，当为四个时，依次标记为1#、2#、3#和4#，其中在地势最低的位置设置1#，然后以1#为起点顺次旋转90°以确定出2#、3#和4#的位置。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述勘探井的进口分别设有总阀门和取样阀门，当需取样时，所述总阀门和所述取样阀门均开启，反之则关闭。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述彩色标志物为苯并咪唑酮系有机颜料，优选永固红HRP.R.171。
8.根据权利要求1-5中任一项所述彩色标志物通过DN25高压管道压送至所述基准地热井所在位置处的目标热水层。
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