新疆伽师55井水温梯度实验及结果应用

采用SZW-II型数字式温度计,对新疆伽师55井水面以下0～180 m段水温梯度的观测及不同深度水温动态观测的数据分析表明,随井深的增加水温梯度逐步增加。在井水位以下50～60 m处水温梯度由负转正,在130～140 m处温度梯度最大,可达到0.093 500℃/m。观测井水温度稳定过程在不同深度上均呈对数变化形态,通过参数拟合及分析对比方法,获得了水温稳定参数方程及水温稳定时间的参数方程。水温梯度及获得的2个参数方程是对伽师55井背景资料的必要补充,可用于判断水温异常变化的来源。     

非自流井水温传感器置深对固体潮体应变响应的影响

水温传感器置深不同,所反映的固体潮效应不同。基于非自流井水温传感器深度,从与井底深度和含水层顶板埋深的相对位置关系,探讨水温传感器不同置深对固体潮体应变响应的影响,明确其最佳观测条件,分析认为:非自流井中水温记录固体潮效应的前提条件依次为:水位能记录到固体潮效应,水温传感器投放在观测含水层上方,传感器投放在地温梯度相对较大位置及井半径较小位置。     

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.      

湖北万山井水温动态特征

以湖北万山井水温观测资料为研究对象,探究井内深度215 m和241.58 m处的水温动态特征及其主要干扰因素和映震能力。通过水温梯度分析和水温正常动态对比研究,认为：在井深215 m处,水温动态为稳定型;在井深241.58 m处,水温长期动态为升温漂移型,月动态为上升-阶变型,日动态为随机起伏型,升温漂移是仪器自身的零漂现象,随机起伏反映了仪器自身噪音或者对应井水温的随机变化。对水温主要干扰因素的分析表明,井深241.58 m处的水温异常主要来自人为干扰引起的井水震荡和探头线扰动,异常形态均表现为单个台阶或突跳。在2018年9月8日湖北襄阳襄城M_L 3.2地震前后,该深度处水温均呈高频V型阶变异常,此为地震发生前后区域应力积累与释放对井水温的作用所致。     

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。     

苏06井不同深度水温变化特征

根据2008—2016年苏06井400 m和800 m深度的水温观测数据,分析不同深度的水温年变速率及日变曲线形态,并运用差值、水温梯度的小波变换方法,对2个不同深度的水温变化特征进行分析,发现:苏06井不同深度水温的长期变化与水位变化具有一定同步性,事实上水位变化起主导作用,构造引起水位变化使不同深度水温的表现不同,对周围近距离显著地震发生有一定意义;从短期变化看,不同深度水温之间很少出现同步变化;400 m深度水温异常信号频度及强度高于800 m深度水温异常信号。     

新30井不同深度下的水温观测试验及其结果

本文通过在新30号观测井孔里重新放置一套新的测温仪, 使新、 老水温监测仪在不同深度同时观测, 发现在同一井孔中, 不同深度的水温探头所记录到的井水温度变化曲线形态是不一样的, 也就是观测井放置探头的深度与部位对井水温观测结果有明显的影响。 通过对新30井水温试验仪观测数据分析, 可以确定探头放置180～185 m处, 水温日变化有规律, 有潮汐显示, 而且与同井观测的井水位在日变形态上具有一定的同步性, 表现为水位上升时水温上升, 水位下降时水温也下降。 另外, 分析了该井水温探头在不同深度的日变形态和映震灵敏度, 并初步确定该井放置水温探头较为合理的观测深度为180 m。     

河北赤城井水温对远场大震的响应特征研究

在河北赤城井井下30 m、53 m、58 m处分别安装了3个温度传感器,进行水温微动态观测。通过对2004年12月以来全球发生的22次M_S≥8.0地震时赤城井不同深度水温观测数据的变化进行研究发现,井下30 m处水温均无明显同震变化;而7次大震时53 m、58 m处水温有明显的同震变化,53 m处水温同震初始变化形态均为上升,58 m处均为下降。同时,对水温变化机理进行探讨发现,井下30 m处水温日变幅度偏大是记录不到地震的主要原因;水温同震初始变化是由井孔水体对流引起的,53 m处水温同震初始变化形态均为上升是由于该处位于负温度梯度带,井孔中水体受震荡激发而加速对流与掺混是导致58 m处水温同震初始下降的主要原因,赤城井水温同震初始变化的后效恢复过程为热传导作用的结果。     

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。     

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。     

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。     

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。     

金沙江水网各观测井温度梯度的精细测量结果及其分析

在金沙江水网的6口观测井进行了温度及其梯度的精细测量.测量结果表明:太阳辐射热的影响深度为50～125m;不同井的平均水温梯度不等,最小者仅0.11℃/hm,最大者可达2.81℃/hm,一般为1～2℃/hm;同一口井的不同深度段上温度梯度变化较大,地层岩性及其完整性,尤其是高角度的断层破碎带,对各井受太阳辐射热的影响深...     

赵各庄井水位水温演化特征及其成因分析

平谷赵各庄井深200 m, 观测含水层为182 m以下的全井段, 是浅层冷水和深层热水的混合水。 受开采及降雨影响, 水位、 水温长趋势及年动态具有同步协调性变化, 地下水开采使井筒内冷水比例变小, 水位下降, 水温上升; 降雨渗入补给使流入观测井筒内冷水占比例变大, 水位上升, 水温下降, 但雨季结束, 井筒内冷水流入量变少, 井水温逐渐回升。 气压和固体潮使井筒与含水层间有水流运动, 水位出现周期性波动, 从而改变井筒内冷热水比例, 引起水温周期性变化的次生效应, 两者有短期同步协调变化。 不同种干扰因素造成了不同周期的变化影响, 在排除干扰, 提取地震异常信息时, 应选用不同方法及取样周期进行分析。     

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。     

河北冀16井水温动态分析

对河北冀16井2018-2019年水温动态特征、同震效应及干扰因素等方面进行分析,结果表明,水温整体呈趋势性下降变化,年、月、日动态规律清晰,对人为干扰、自然环境等干扰因素反应灵敏;该井水温固体潮效应明显,与水位呈反向变化,滞后水位1~2 h;水温对远场大震有同震响应,能记录到全球7级以上地震,响应特征为振荡后逐渐恢复正常。