简易测温曲线的近似稳态校正方法——以LYL井田为例

以LYL井田为例,通过收集邻区地温资料及气象资料,结合井田勘探阶段中的简易测温、近似稳态测温,确定井田内恒温带及中性点的参数。首先应用3个钻孔的近似稳态测温建立区内井温恢复曲线模型,之后利用已建立的模型对不同类型的简易测温钻孔对井底温度进行校正,最后通过恒温点、中性点、校正后的井底恢复温度得出简易测温校正曲线的拟合方程,根据方程对所有简易测温钻孔测温结果进行校正,计算出所有钻孔的煤层底板地温及地温梯度,从而为研究井田内地温分布规律提供第一手资料。      

西安城市地温与气温变化初步分析

地下浅层地温和近地表空气温度存在着必然的内在联系,地面温度变化的信息随着时间推移向下传播并叠加到稳态地温场上,因此通过对现今地温剖面的分析可以重建过去地面温度变化的历史。为了研究西安地区地下和地上的温度变化,本文在西安开展了钻孔温度测量,获得了16个钻孔的地温剖面,同时收集整理了西安气象站1951～2010年气温数据。对1951～2010年气温数据进行回归分析得到西安地区年平均气温、年平均最高气温和最低气温增温率分别为3.71 ℃/100a、2.03 ℃/100a和5.14 ℃/100a,均高于全国和全球平均水平,其中1986～2010年间平均气温增温更是显著,达到9.01 ℃/100a。从钻孔测温曲线中筛选出西安城郊6个传导型地温剖面进行分析,结果表明西安地区钻孔温度记录的地面温度变化趋势与气象台记录的气温变化趋势基本吻合。根据利用钻孔温度剖面下段回归分析得到的地表稳态温度和地温梯度以及25年间西安地区平均气温增温率推算得到钻孔理论地温剖面与实测地温数据总体上具有较好的一致性。对实测地温数据的进一步精确拟合分析显示,西安城郊6个选定的钻孔所在区域地面温度变暖分别起始于20年、24年、26年、28年、30年和30年前,对应的地表增温幅度分别为0.4 ℃、0.72 ℃、2.18 ℃、4.2 ℃、2.4 ℃和2.4 ℃。市区和周边郊区钻孔所在区域在增温幅度上存在明显的差异,市区增温强度明显高于郊区,而城郊结合部介于两者之间。     

恒温带取值与简易测温温度校正的统计分析法

本文提出了恒温带观测资料处理与简易测温孔的孔底平衡态温度推算的一种统计分析方法.     

新郑矿区钻孔地温特征及其受控机制

地温是影响煤炭开采的重要地质因素之一。通过对新郑矿区911钻孔稳态测温及理论分析表明,911孔位于新郑矿区主体构造滹沱背斜的轴部,具有高热流、高梯度的温度分布特征。钻孔的温度分布主要受构造起伏的影响和地下水垂向对流的控制双重作用。矿区构造起伏使来自地壳深部的热流重新分配并向背斜轴部集中,从而导致911孔出现高热流高梯度的温度特征;地下水的垂直对流运动使钻孔的温度分布进一步产生差异性。      

地温工作在煤田地质工作中的应用

地温测量是一种新兴的勘探方法,我队先后在平顶山、登封、荥巩、新密煤田进行煤田地质勘探的同时也随之作了地温工作,现仅就地温在煤田地质勘探中的应用作一简单总结。1 测温方法及测温资料校正 1981年前我们使用的井温仪误差大,所测地温资料仅供参考。1981年以后采用中科院研制的野外测温仪(精度±0.1℃)及我们自制的YM-1直读式测温仪(精度±0.2℃),所测温度读数精、分度细,资料准确可靠。根据钻孔内温场稳定的时间,我们做了稳态测温、近似稳态测温及简易测温;为了查明不同层段的地温梯度等,我们还在少数孔中做了分层近似稳态测温、分层简易测温。测温方法是从上往下点测。在恒温带观测段及特殊层段点测的间距为2m,其余测温段为10m。     

黄花井田简易测温曲线应用

本文介绍了利用井田内近似稳态测温钻孔井底点地温恢复曲线和简易测温钻孔中第二次测量的井底点扰动地温,推算简易测温钻孔井底点原始地温而获得钻孔地温梯度的方法,使井田内无中性点的简易测温钻孔也推算出厂地温梯度值,从而达到利用各测温钻孔的地温梯度值和煤层底板深度值得出煤层黄花井田2煤层底板温度值的目的。     

黔西补作勘查区现代地温场及煤层受热温度分析

基于黔西补作勘查区32口钻孔的简易测温资料,分析了勘查区浅部地温场的基本特征。研究发现,区内地温梯度在0.98～3.25℃/100m,平均2.07℃/100m,总体上属于正常地温场范畴;平面上变化较大,局部存在低温异常,在垂向上随着孔底深度增大,各钻孔地温梯度总体上趋于增高,但与埋深之间关系相对离散,钻孔温度曲线表现为两种基本形式。研究认为,断层构造控制了地温场的分布,地温异常带的展布方向反映区域构造的基本轮廓;地下水动力场微弱,对地温场影响不甚明显;地层岩性及埋深影响地温场的垂向分布。     

咸阳地热田钻孔温度测量及水动力系统

地热田温度场分析, 不仅为地热田类型划分和热源机理研究提供科学根据, 而且可以为确定地热田有利开采区域和深度提供直接依据。本文报道了咸阳地热田13口钻孔的系统(准)稳态测温数据, 对研究区温度的垂向分布特征做了初步分析, 并据此划分了地热田水动力系统。结果表明, 咸阳地热田属于以传导为主的沉积盆地型地热田, 地温梯度为26.2~40.1 ℃/km, 平均为32.4 ℃/km。然而, 与典型的传导型地热田相比, 咸阳地热田的地温场特征又存在特殊性, 表现为钻孔温度-深度曲线分段性明显: 浅部受地表水流动对温度场的影响, 地温曲线呈现出锯齿形波动; 钻孔中上部受地表水和深部水热活动影响较小, 温度曲线为传导性地热特征; 井孔中下部测温曲线明显"下凹", 揭示了地下水沿渭河断裂侧向补给的同时使地层温度降低; 井孔下部温度随深度异常增大, 表明存在异常压力流体封存箱。测温资料揭示了咸阳地热田水动力系统在垂向上存在多层结构: 浅部为垂向重力驱动型, 中上部为正常压实型, 中下部为侧向重力驱动型, 下部为封闭型。基于咸阳地热田水动力系统的多层结构, 建议将各系统赋存的地热资源分别进行规划和开发。     

深循环热水型煤田地区温度场的特点及测量方法

本文根据福建省龙岩盆地王坑井田的部分测温资料,分析了井田近地表温度在水平方向和垂直方向上的分布规律及灰岩含水层中地下水的运动对温度场的影响。在此基础上,提出了在地下水运动较强烈的地区进行稳态和非稳态测温方法以及孔底温度半对数直线校正法。     

淮南潘三矿区地温分布规律及其影响因素分析

潘三矿位于淮南煤田潘谢矿区东区,潘集背斜西段南翼。根据对矿区内15个测温钻孔的研究,发现该矿存在着明显的地温异常。在纵向上,表现为地温温度随深度的增加而增加,并呈现良好的线性趋势,具有传导型增温特点;在横向上,受构造控制作用和上覆松散层厚度影响,靠近背斜轴部和松散层较厚的地方,地温梯度相对较高;岩浆岩的侵入和地下热水的运移也对地温有一定的影响。总体上,研究区地温受构造控制作用明显。该研究对矿区的热害预防提供了基础技术参数。     

井中三分量磁测在青海尕林格铁多金属矿的应用

尕林格铁多金属矿区为戈壁荒漠,第四系覆盖层厚度在120~200 m之间,钻探工程后进行三分量井中磁测是最为直接的寻找井底、井旁等盲矿体的方法.通过对尕林格矿区钻孔的三分量井中磁测资料分析,深入研究ΔZ、ΔH'曲线及ΔT'矢量的变化规律,在寻找钻井四周和深部隐伏的矿体,科学指导布设钻孔减少钻探工作量,以及指导钻孔施工进度,提高见矿命中率,取得了良好的效果.三分量井中磁测在矿区已经成为必不可少的方法之一.     

济阳坳陷新生代主要生油岩系底界面温度分布

依据济阳坳陷千余口测温井的地温梯度数据和地层岩性描述、分层数据以及钻井资料,计算了该区各生油岩系底界面的温度。统计结果表明:济阳坳陷大部分地带沙河街组地层底界面温度介于90～150℃之间,目前仍具有大量生油的温度条件,而在一些凸起地区和斜坡地带,该地层组段温度普遍小于90℃,未能达到生油的温度指标;孔店组地层也具有一定的生油温度条件。研究表明,地层温度与地层界面埋深密切相关,温度随界面埋深的增大而升高,沉积厚度大的凹陷带界面温度大于沉积厚度小的凸起区或斜坡地带,说明地层界面埋深是决定地温高低的主要控制因素,而地温梯度对地层界面温度的影响相对较小。     

冻土三轴蠕变非线性数学模型研究

采用MTS-810液压伺服材料试验机, 对人工配制的冻黏土试件进行了三轴蠕变试验, 获得了冻黏土在复杂应力状态下的蠕变曲线. 结果表明: 冻土的蠕变变形具有较强的温度敏感性, 温度越高, 这种温度敏感性越强; 相同温度下, 荷载越大, 变形越大. 运用相关理论, 推导了冻黏土在复杂应力状态下的三轴蠕变非线性数学模型, 采用MATLAB软件的数据拟合功能得到了模型方程参数的数值, 模型参数与温度之间存在密切关系, 建立了二者之间的数学表达式. 冻土三轴蠕变非线性数学模型的曲线与试验曲线拟合精度较高, 建立的数学模型可以精确体现冻土的蠕变规律, 能够为实际冻土工程的变形发展预测提供有效的理论指导.     

Interpretation of in situ stress measurements in anisotropic rocks with the doorstopper method

Summary A correct interpretation of in situ stress measurements by means of the doorstopper technique in cross anisotropic rocks requires that 10 stress concentration factors at the bottom of the borehole be known instead of the 3 which are needed for isotropic rocks. In order to analyse the data obtained in a site investigation in a gneiss of the Alpine region, these factors were determined by a three-dimensional high-order finite-element model. The results are presented and compared with those obtained by means of first approximation methods. The feasibility of carrying out measurements in anisotropic rock by means of only 2 boreholes is discussed and it is shown that in practice 3 properly oriented boreholes are needed in this case too.     

Steady State Strength Behavior of Yamuna Sand

The paper pertains to the study of steady state or residual strength of sandy soils (Yamuna sand lying in the Indo-Gangetic alluvial plains) by consolidated rebounded drained triaxial test with volume change measurements and strain-controlled consolidated undrained test as well. The observed behavior obtained from these two tests is then compared to check their comparative merit. The same was also compared with those of Ganga and Toyoura sand, and with the predicted behavior obtained by using a semi empirical model. The results obtained from rebounded drained and undrained tests are found to be in good agreement. The curvature of ultimate steady state line of Yamuna sand is similar in trend to Ganga and Toyoura sand in the initial mean effective principle stress range; but the experimental observations with reference to Yamuna sand is not in good agreement with the model predictions in the region of higher mean normal stress. A semi empirical general model has been developed fitting the data for better prediction of the steady state behavior.     

The application of HVSR method in detecting sediment thickness in karst collapse area of Pearl River Delta,China

The microtremor horizontal-to-vertical spectral ratio (HVSR, or H/V spectral ratio) method is an effective tool for detecting sediment thickness. Firstly, single-station microtremor measurements were taken beside 52 boreholes located in Pearl River Delta, China. Sediment thicknesses revealed by those boreholes range from 7.9 to 39.6 m. Then, those microtremor data were analyzed using HVSR method, and peak frequency of each site was extracted. According to those peak frequencies of HVSR and corresponding sediment thicknesses, the frequency-to-thickness fitting (f–Z) equation which is suitable for Pearl River Delta area was established. And this equation was compared with several fitting equations derived from different regions by other researchers. Finally, this fitting equation was applied in a collapse area in Guangzhou city to estimate site sediment thickness. Compared with data from five boreholes in this collapse area, the consistency between estimated sediment thickness and real value was relatively good. Karst sinkholes are generally located in regions where thickness of sediments is shallow. Therefore, the method described in this paper can provide support for delineating potential collapse areas.     

河北雄县地热田钻井地温测量及地温场特征

根据研究区22口井的实测井温资料及前人的研究成果,开展了雄县地区地温场分析,对雄县地热田地温场的特点取得了以下认识：雄县地热田的盖层以传导热传递方式为主,热储层中源于供暖期热水生产和回灌引起的地下水受迫对流的影响,以对流热传递为主,不同静井时间的重复测温结果显示,静井时间的长短和井内流体的运移方式（抽水或回灌）控制了井内温度的分布及井内温度的动态变化：静井时间增加则测得的温度在中性点上下呈反向变化,生产井和回灌井的测温曲线存在明显不同,雄县热田第四系底部的温度为32.8 ℃～48 ℃,容城凸起为28 ℃～35 ℃,雄县热田第三系底部温度为64.5 ℃～81.3 ℃,容城凸起为45 ℃～60 ℃。雄县地热田盖层内的地温梯度为43.9～72.2 ℃/km之间,平均为51 ℃/km,容城凸起的井地温梯度为31.4～41.1 ℃/km,平均为37.1 ℃/km。雄县地热田内盖层导热流值变化为80.61～113.86 mW/m² 的范围。