同井不同层位水温观测同震变化机理分析

不同水温观测点由于观测环境、井孔条件、观测部位构造条件、介质条件、地下水动力条件的差异,使得水温动态呈现出不同的形态。而同一观测井内不同层位的水温由于水温传感器安置深度和井孔热源分布状态的不同,会出现不同的同震响应形态。利用小波变换算法,分析了房县三海村井不同深度的水温在3次地震中的同震响应变化,并结合该井的温度梯度、围岩特性以及含水层分布,提出一个简单的井-含水层模型。进而探讨了同井不同层位水温出现不同变化的动力学机制,初步认为其动力学机制源于水的流动产生的热对流引起的变化。     

单井多层位水温微动态初步研究

基于海口ZK26井的水温观测环境以及近10年的观测资料, 分析-153 m、 -336 m、 -510 m水温的频谱特征, 探讨单井各层位水温丰富的微动态信息, 对比观测结果表明: 海口ZK26深井不同层位的水温表现出不同的微动态特征, 与观测层位的频谱特征、 水文地质条件、 水力性质等有着密切的联系。 -153 m位于含水层负梯度区, 主要处于低频段, 而且高低频噪声较弱, 信噪比较高, 可以表现出较清晰的微动态特征, 如水温海潮效应、 震前异常、 同震效应以及震后效应; -336 m与-510 m水温位于非含水层, 主要处于高频段, 并且背景噪声较强, 水温微动态信息较弱。     

云南开远井水温高频波动异常特征与机理讨论

针对云南开远井水温2020年3月开始出现的高频波动异常,排查了观测环境、供电电源等可能的影响因素,开展不同层位水温对比观测实验,并根据井孔结构及观测含水层特征,探讨了引起不同层位井水温波动异常的物理机制。结果表明：观测环境及供电系统不是引起水温变化的因素,主要是由于井孔储水裂隙受到岩体变形而发生闭合与开启,造成了进入井孔内高温水的减少与增加,从而引起井水温下降与快速上升,这可能是区域构造活动增强引起的,周边发生的一系列中强以上地震是区域构造活动增强的结果。     

海口ZK26井多层位水温对比观测

在系统清理海口ZK26井3个不同层位(-153 m、-336 m、-510 m)近10年观测资料对比的基础上,对比单井多层位水温动态多年趋势、年、月、日动态类型,并对其不同动态类型的成因及影响因素进行分析.对比观测结果表明,海口ZK26井不同层位的水温表现出不同的正常动态特征,与观测层位的水文条件、水力性质有着密切的联...     

宝坻新井不同深度水温变化特征及异常机制分析

基于宝坻新井21个层位的水温实验资料,综合分析各个层位水温的固体潮形态、梯度变化、观测资料的灵敏性和稳定性,认为该井水温变化特征在深度上分为三段,其中以中间段资料的综合质量较好,且这三段与井孔的第四系覆盖层、基岩顶界到出水段深度和出水段的深度相当。通过对不同深度水温变化特征及其原因的分析认为,井孔中水温是围岩温度、垂向热传导、水热交换等影响因素共同作用的结果,而在不同深度起主导作用的因素也不同,因而使得井水温度在不同深度表现出不同的变化特征。同时结合该井曾经观测到的震前异常变化来对水温异常机制进行分析,认为井水温度的升高并不是由涌入井孔内的水量变化引起,而应该是吸收了更多的热量。最后在综合以上几点认识的基础上,指出宝坻新井水温观测的优势层位。     

水温前兆台网观测井条件研究

从水温前兆台网的现状入手,对观测井的类型、条件、传感器的观测深度及观测部位的温度特征等条件进行了分析总结,发现不同的水温正常动态类型与观测条件密切相关,并对正常动态与观测条件的关系作了初步分析,研究表明,传感器应在离开含水层和温度波动最小的层位进行观测.最后分析了水温前兆观测仪器的安装方法与观测条件,进而说明观测层位可...     

河北辛集井水温梯度及固体潮特征

对河北辛集井进行了50~200m深度内的井水温梯度测试,结果表明测试深度内存在3处负梯度段(50~60m处、90~110m处、130~140m处)。在50~60m深度处的水温负梯度位置,发现了清晰的水温固体潮,其相位与水位固体潮相反。根据该井的综合钻井资料、水文地质条件分析认为水温负梯度可能与井管外低温含水层热交换有关,并讨论了负梯度处的水温固体潮特征。     

井孔水温动态变化的影响因素探讨

本文主要通过对近两年来在北京塔院井、 四川西昌太和井不同深度上取得的水温观测资料的对比研究, 得到以下认识: ① 塔院井有套管封闭, 温度梯度变化较小的区段内, 梯度是水温动态的主要影响因素, 梯度变化较大的上部, 水温动态无明显的规律性, 梯度变化较小的下部, 正梯度段内水温潮汐与水位同向变化; ② 塔院井负温度梯度段对其下部旧探头震后变化形态有明显影响, 使得震后需要较长时间才能恢复; ③ 太和井位于观测含水层位范围内的探头由于受温度梯度和含水层进出水的共同影响, 使得其温度动态变化更为复杂。 研究结果表明, 分析水温资料和放置水温探头时, 充分了解井孔水文地质条件、 井孔结构和温度梯度分布是非常必要的。     

传感器放置深度对水温动态特征的影响及其机理分析

地热井的观测规范要求尽可能将水温传感器放置在井下深处, 一般放置深度应当大于100 m, 小于200 m。 然而, 近几年的观测结果表明, 水温传感器的放置深度对水温动态特征的影响较大。 在多数观测井中, 同井水温与水位的时值动态、 潮汐效应、 同震响应及震后阶变等动态特征的相关性或一致性, 多与水温传感器的放置深度有关。 本文主要探讨了传感器放置深度对水温动态特征的影响, 水温传感器放置在观测含水层中, 都受井—含水层间水流运动的影响, 会造成水温动态随井水位变化而变化; 当放置在观测含水层下部时, 水温动态则不受井水位变化的影响, 多表现为动态相对稳定。 其原因是水温动态的形成受水热动力学与地热动力学两种不同机制的控制, 此外, 井—含水层系统的条件也会产生影响。     

冷水源井水温固体潮现象及其机理研究以黄村井为例

该文对黄村冷水源井的水温固体潮现象进行了观测研究,初步解释了冷水源井的水温固体潮汐的形成机理.通过对黄村观测井进行水温梯度的详细观测及不同深度水温的对比观测研究,得到了黄村井水温潮汐现象的观测结果:① 黄村冷水源井的水温固体潮的相位与水位的相位是相反的;② 黄村井水温梯度曲线呈下凹型,特别是在含水层及受含水层进出水影响较大的附近区域下凹程度大,且随着与含水层底板距离逐渐变大,下凹程度也变小;③ 水温传感器的观测值与含水层观测距离存在一定的规律性:距离含水层越远,水温潮汐差越小, 直至潮汐变化消失.这说明冷水源井与热水井的水温潮汐现象是不同的,前者是吸热过程, 后者是放热过程,由此造成二者水-热动力学特征的不同.      

荣昌华江井水温多层微动态特征

以荣昌华江井为观测对象,开展详细的水温梯度测试。分析不同深度段水温潮汐响应和同震响应,统计该井不同深度处井水温微动态特征,认为:荣昌华江井特定深度段的水温能记录到微弱潮汐响应,可能是因为井水温梯度较小,水位变化引起的温度变化较小,而高频噪声相对较大,影响该井记录潮汐现象;随着观测深度的增加,荣昌华江井水温记录同震响应的能力增强。     

井水温度动态变化分析—以云南丽江党校井为例

以云南丽江党校井为例,分析了水温基本动态和同震变化特征,并对水温前兆异常变化进行了讨论。基本动态方面,水温水位的对比分析和井温梯度结构显示,党校井的温度探头位于井孔水体与含水层连通的主要部位,含水层中补给水的温度较低,水温动态主要受水位泄流状态和水位变化的影响;同震方面,在水位均为振荡的情况下,水温同震变化形态在不同的泄流状态下存在明显的差异,自流期间为上升—下降—恢复型,非自流期间为下降—上升—恢复型,同震变化反映出的温度探头放置位置和低温水源补给的认识与基本动态分析获得的认识相一致;前兆方面,党校井的水位动态受降雨的趋势性影响,温度探头所在处的地下水体活动剧烈,水温动态前兆变化特征不明显。      

2015年尼泊尔MS8.1地震引起的井水位与井水温同震效应及其相关性分析

尼泊尔M_S8.1地震引起中国大陆大量地震观测井水位和水温的同震响应. 从宏观结果看, 在54个同时存在水位和水温同震效应的观测井中, 有51口观测井的变化类型为水位上升-水温上升、 水位下降-水温下降、 水位振荡-水温上升或下降(以下降为主), 井水位与井水温同震效应表现出良好的相关性, 这可能与地下水动力学作用有关; 有3口观测井的水位变化与水温变化方向相反, 且水温变化均为震后效应. 另外, 有1口观测井水位无变化而水温同震效应明显. 这些不同类型的同震变化与井孔条件、 水温梯度、 传感器位置及水位埋深等多种因素有关. 从微观结果看, 井水位同震效应出现的时间及变化幅度与井水温同震效应出现的时间及变化幅度之间的关联性比较复杂, 这与井孔条件和温度梯度等因素有关.      

昌黎井数字化水温资料分析

昌黎井数字化水温具有比较规律的多年变化动态趋势,整理水温资料,分析水温前兆异常变化,得出水温变化机理和映震机理,为今后充分发掘地震前兆信息提供帮助。     

九江1井水温动态变化特征

以九江1井水温观测资料为研究对象,主要选取2010—2015年观测数据进行重点分析。研究发现:九江1井水温日变稳定。多年趋势向上,初步判断为观测仪器零漂。水温年动态与同井水位年动态呈负相关关系,与降水补给有关。水温对远大地震有同震响应,响应特征为突降后逐渐恢复正常,主要原因为井水震荡,上层冷水混合。     

湖北房县三海村井水温负梯度与周边断层相关性分析

2014年5月27日湖北房县发生了一次M4.0地震,房县三海村井水位有明显前兆异常。该井是湖北省唯一一个存在水温负梯度现象的静水位井。虽然前人对井水温的动态变化进行过大量的研究,但主要是对水温、水位的对比研究和水化学分析,将水温与地质构造相结合的研究相对较少。结合INSAR影像图、水化学资料、水文地质资料和地质构造资料探讨该井水温负梯度产生的原因以及该井的水温、水位是否受周围地质构造的影响。研究成果对地下流体与周围构造的相关性研究有一定的参考意义。     

中国大陆井水位与水温动态对汶川M_S 8.0地震的同震响应特征分析

分析了汶川MS8.0地震在中国大陆引起的水位、水温同震变化特征,对比研究了2007年9月12日印尼苏门答腊MS8.5远震和汶川MS8.0近震在四川及其附近地区引起的水位、水温同震变化差异,结果表明:汶川地震在中国大陆引起的水位同震变化以上升为主,同时水位上升与下降的井点空间分布表现出一定的分区性;水位、水温同方向阶变的井点数比例高于两者反方向阶变井点数比例,当水位同震变化为振荡型时,水温以下降型为主;相对于远震,近震引起的水位、水温同震变化井点数量增加,无变化井点数量减少;所有井水位和大多数井水温同震阶变的方向都不因地震的远近、大小、震源机制或地震方位的变化而改变,个别发生水温同震升降方向变化的井点是由于水的自流状态和水位同震阶变由振荡转为阶变的改变所引起;水位同震升降性质受控于当地的地质构造环境和水文地质条件,而水温同震变化还与地震波引起的井孔中水的运动方式、水温探头放置的位置等因素有关,其机理更为复杂     

昌黎井水温潮汐形成机理分析

昌黎井水温具有潮汐变化特征, 并且与该井水位的潮汐动态同步。 该文对比分析了井水温潮汐特征产生的可能原因。 认为井水温潮汐现象在井管内任何深度不一定都有反映, 能够显示温度潮汐周期性变化大体有两种模式: 一是井管水体具有足够大的温度梯度, 水体上下周期性运动时, 温度探头可以捕捉到水体的温度变化; 二是井-含水层系统地下水交换量的多寡引起水温同步的周期性变化。 研究结果表明, 昌黎井水温潮汐现象是次生效应, 水温潮汐动态与井孔管路特殊结构有一定关系。