天津王3井水位突升异常的调查与研究

从观测系统、自然环境、场地环境、人为干扰和地球物理事件等5个方面,对自2015年9月13日起天津王3井水位持续上升异常进行了调查与研究,结果表明:1该异常是受东北方向距其约2.6 km的京津新城供热有限公司钻井注水的影响,非震兆异常;2王3井水位对深井注水的响应较灵敏,无明显时间滞后,水位变化形态呈上升的趋势;3持续注水条件下,王3井水位持续上升,无"饱和"状态,短时停止注水后,王3井水位没有明显的下降恢复变化;4新钻井孔抽水时,王3井水位呈下降的变化形态,下降幅度与出水量成正比,进一步印证了该井水位突升异常系受钻井注水的影响。     

天津王4井抽水观测水汞影响因素的探讨

王4井因受井区地热开发的影响,于2008年12月断流停测。2010年对原观测井口装置进行改造,开始进行抽水观测水汞试验研究。在新的观测方式下,为确保观测数据稳定、可靠,本文从抽水观测的观测条件方面,对不同取样位置和抽水时间对水汞测值的影响进行了试验。试验结果表明,不同抽水时间和不同取样位置抽水观测对水汞测值影响不大,这一结论与水汞本身的化学特性相一致。认为在没有自流井的地区,只要选择灵敏的观测点使用抽水方式采样,固定观测条件,依然可以进行水汞监测。     

聊古1井地震水化观测环境保护问题探讨

介绍了聊古1井概况和地热开发对聊古1井的影响现状,在调查研究的基础上,提出了有效保护地震观测环境的合理化建议,制定了切实、可行的保护措施。同时指出地震观测环境的保护与治理是一项长期而繁琐的工作,要有长期作战的思想准备。因此,地震观测环境保护与井口技术改造两者必须相辅相成,互为补充,才能实现地震地下流体观测工作的正常开展,使之继续服务于地震监测预报工作。     

马16井开采对马17井水动态观测的影响

为了验证平原地区深井水动态观测受环境条件影响的情况,我们选择了河北省河间地区马17地震观测井和马16地热开发井进行对比观测,试图探讨马16井开采对马17井水动态观测的影响。结果表明马17井的动水位年变化是气压干扰所致,与马16井采水无明显关系。马16井冬季开采热水对马17井动水位观测无明显影响。     

鲁豫交界地区深井水位持续大幅度下降原因分析

鲁豫交界地区豫01、11井和鲁27井等3口地震观测深井的水位于2006年后出现了准同步的异常下降变化,下降幅度3 ～12m不等.经调查落实,发现该地区近年来地热开采活动日益增强,开采量逐年增大,并且开采层与异常井水位观测层同属于奥陶系热储层.为此,本文依据聊城-兰考断裂带附近区域的水文地质构造特征,建立了三维地下水流动模型,基于周边地热开采量数据和相关含水层参数,运用有限差分方法计算了地热开采所引起的区域水位降落漏斗,并分析了水位下降异常的时间演化和空间分布特征.结果显示,聊城-兰考断裂带附近区域自1995年开始地热开采活动以来,其逐年增加的地热开采量与地震观测井水位的下降幅度之间存在较好的对应关系,分析认为鲁豫交界地区3口深井水位的准同步异常下降与周边地热开采活动有关.     

天津王3井水位异常机理

本文针对2016年6—9月天津王3井出现的井水位高值异常现象进行了异常机理分析。首先,利用频谱分析法提取了水位年动态并与区域降水量进行相关分析,排除降水的影响;其次,采用三阶多项式拟合计算了水位多年动态,定量地识别出王3井的水位年变异常,并取王3井及周边水源进行了水化学分析,结果显示,王3井所处局部区域的地下水主要成因为大气降水,存在一定的水岩作用,与周边水源之间无明显水力联系;最后,结合首都圈地震台站的波速比推测天津王3井所处的局部构造区域内可能存在一次短期应力积累过程。2016年9月10日发生的唐山M_S4.2地震缓解了此次局部应力积累,使得王3井内水位逐渐恢复正常年变特征。      

王3井水氡、水汞观测资料分析

对王3井水氡、水汞开始观测以来的资料进行了系统清理,针对近几年该井水氡观测资料出现的年动态和下降变化、水汞观测值较低的现象进行了分析,认为王3井水氡观测值出现的年动态变化和水汞观测值2001年的下降与增上数字化观测项目而进行的井-排水系统的改造有关;而2004年下半年水氡、水汞观测值的下降与周良1井的开采有关。文中提出了对王3井的一些改造措施,同时提出了天津水化观测井的重新选井问题。     

山西省4口井(泉)水化学特征与水氡映震效能研究

对山西4口水化学观测井（泉）及周边地表水进行水化学和氢氧同位素分析,利用Piper图、durov图、Na-K-Mg三角图等方法研究其水化学特征及成因,得出井（泉）水岩平衡程度、热储温度、地下水循环深度及地下水补给来源详情;分析了井（泉）水氡测项映震特征,应用水氡映震效果与水岩平衡程度、地下水循环深度表现出的特征,评价了地震监测效能。评价结果显示夏县井、奇村井优于临猗井,适于开展地震水化学观测;定襄泉应用该水化学方法评价尚存不足之处,需要探索适用于该类观测泉点的物理与化学相结合的评价方法。     

江苏地震观测井温度梯度与井孔构造对比

通过对江苏区域内12口地震研究水温观测井,测量井孔不同深度温度背景值,计算温度梯度;结合温度变化与井孔的地质构造,对比分析研究区内井孔水温特点.结果表明:水温梯度是水-热动力学与地热动力学综合影响的结果,井孔地质构造、含水层分布对温度梯度值存在重要影响.该研究结果可为井孔水温定量分析提供数据支撑.     

天津王3井逸出氦气浓度变化特征分析

对天津王3井逸出氦气浓度日变化和年变化特征进行了分析,结果表明：①王3井逸出氦气浓度日变幅背景值在0.0012%—0.0036%之间,日变幅在冬季偏高;②在大多数观测日的10—18时左右,王3井逸出氦气浓度日变化曲线有“波谷”,但没有明显的“波峰”,但在部分观测日逸出氦气浓度日变化曲线的“波谷”却不明显,王3井逸出氦气浓度日变化形态不属于“固体潮”型;③王3井逸出氦气浓度年变化曲线呈上升的“双峰双谷”似“潮汐”形态,一般在6月、12月左右出现“波峰”,3月、9月左右出现“波谷”,相比较而言,“波峰”更显著。通过对井孔所在地的地质构造、大气温度、降水、同井孔水位、周边地热资源开采等因素的分析,笔者认为王3井逸出氦气浓度的变化基本不受大气温度、降水和同井孔水位变化的影响,主要与井孔所在地的断层活动性和周边地热资源的开采有关。     

西安市地热水开采与地面沉降、地裂缝关系的分析

西安市地面沉降和地裂缝在空间分布上有明显的一致性 ,它们的发展过程和强度变化在时间上也有明显的同步性。诱发地面沉降的主因是过量开采承压水导致承压水位下降 ,含水层介质的孔隙压力减小 ,黏性土层释水压密导致地面永久性的沉降 ,而且浅层的释水压密量大于深层 ;不均匀的地面沉降又诱发了地裂缝。无论是地热井水位或热水开采量的变化 ,还是分层沉降量的观测资料都表明 ,目前西安市深层热水开采还没有加剧西安市的地面沉降和地裂缝活动。控制并减少承压水的开采量 ,是减弱西安市地面沉降和地裂缝活动的最有效的方法     

京北地热田开发对地下流体动态的影响

在地震地下流体动态研究中发现有多种干扰,特别是地下水资源开发的干扰较为普遍,地下热水开发的干扰较为严重,影响地下流体动态监测的效果,因此需要关注、调查与研究地下水开采对地下流体动态的影响问题。作者在研究京北地热田区水文地质条件及热水开采的历史与现状的基础上,重点分析了热水开采对不同水文地质条件与离开采井距离不等的观测井地下流体动态的影响及这种影响在不同测项上表现的差异。研究结果表明,在京北地热田区热水开采对地下流体动态的影响距离为5km,对位于导水断裂带附近的观测井动态影响最为明显;就测项而言,对水位与水温动态的影响最为明显,其次是逸出气(Rn,Hg)动态的影响,对土壤气(CO2)动态的影响不明显     

太平庄观测井地下流体动态综合研究

太平庄观测井是一口有十几年观测资料并有几次较好震例的综合观测井。近年来 ,由于地下水的大量开采 ,使得地下水位大幅度下降 ,尤其是观测井周围地热的开采 ,对太平庄观测井的正常动态影响较大。文中结合往年较正常的动态特征和地质构造等 ,分析了太平庄观测井的水位、水温、逸出气和断层气等的年动态变化特征。结果表明 :水位、水温的变化规律受观测井水位补给区降雨量的影响 ,水温还受当地降雨量的影响 ,特别是太平庄观测井周围新井的抽水对水温、水位、逸出气均有一定影响。由于观测井受诸多因素的影响 ,导致太平庄观测井的观测资料不能按往年的变化规律进行动态分析。在排除了降雨和人为的干扰因素外 ,太平庄观测井的资料动态趋势还可用于首都圈的震情预测     

Water/rock interaction in the Kızılcahamam Geothermal Field, Galatian Volcanic Province (Turkey): a modelling study of a geothermal system for reinjection well locations

The Kızılcahamam geothermal field is emplaced in Tertiary-aged volcanic units 70 km NW of Ankara (Turkey). Data for this low-temperature (74–86°C) geothermal field regarding the fracture zone system were obtained from surface manifestations (hot springs, alteration zones), five exploration wells (MTA-2, -3, -4, -5, -6) and two production wells (KHD-1, MTA-1). The Kızılcahamam reservoir developed along the Kızılcahamam fault zone and so the production wells (180–1556 m) effect each other due to their limited separation. Meteoric water enters from a recharge area NE of Kızılcahamam, circulates and gains heat through the fault zone, and discharges to the surface.Detailed petrographical studies have been carried out with samples taken from surface rocks, cores, and cuttings from three wells (KHD-1, MTA-2, -3). X-ray diffraction techniques were also used in the present study. Kaolinite and montmorillonite zones were identified at outcrop samples. Chloritization, clay mineralization, sericitization and carbonization were determined in the ground mass of samples from wells. The observed alteration mineral assemblages indicate that Kızılcahamam geothermal system has been cooling since the alteration minerals formed.The exploration well MTA-3 seems to be more suitable for a reinjection well than the other wells (MTA-2, -6), even if the cost of surface piping to transport the waste water to MTA-3 is higher than to another well (MTA-6).     

北京平原区西北部大地热流与深部地温分布特征

北京平原区蕴藏着丰富的中-低温水热型地热资源,其西北部分布着小汤山地热田和京西北地热田,两大地热田以南口—孙河断裂带为界.地热田及其外围地区基础的地热地质研究工作较少.为给地热学研究和地热资源精细勘探提供科学依据,本文基于前人23眼钻孔的温度测量数据以及近期完成的548件热导率和100件放射性生热率实测数据,研究了区域大地热流和0~4 km深部地温特征.结果表明：（1）研究区现今地温梯度为11.31~94.89℃·km^-1,平均值为31.79℃·km^-1;岩石热导率为0.895~5.111 W·（m·K）^-1,放射性生热率为0.257~2.305 μW·m^-3,大地热流为48.1~99.1 mW·m^-2,平均值为68.3 mW·m^-2,热流的分布受基底形态和断裂构造控制.研究区东部南口—孙河断裂带两侧小汤山和郑各庄地区为高热流异常区,中部马池口地区也存在局部高热流异常区.（2）在南口—孙河断裂带的不同位置,不同深度地层温度差异明显,体现出区域现今地温场不只受控于该活动断裂,更是多期次构造事件复合叠加的结果.（3）南口—孙河断裂带南侧存在两处有意义的较高地温异常区,分别为郑各庄异常区和马池口异常区,其中马池口异常区是未来地热开发利用有一定潜力的地区.     

A boundary element approach for modelling groundwater movement

Pumping and recharging water through wells are among the most significant activities in the management of groundwater resources. This leads to the need of numerical models for the simulation of the groundwater movement in aquifers, with an emphasis placed upon the accurate estimation of the flow near wells. Boundary element methods can easily cope with singularities, like sources and sinks, whereas the domain methods require considerably complex procedures for their modelling. A simple and efficient boundary element technique leading to a straightforward calculation of groundwater velocities, and consequently of streamlines, travel times, and breakthrough curves, is presented. The proposed numerical algorithm applies to problems dealing with groundwater contamination and geothermal resources exploitation.     

Change in the heat regime of the Pauzhetka geothermal system in Kamchatka as a result of exploitation

The Pauzhetka geothermal system is located in a volcano-tectonic depression near the active volcano Kambalny.Temperatures at depths of 300–800 m are 180°–210°C. The exploitation of productive horizons with a withdrawal of 130–160 kg/s commenced in 1966.A noticeable lowering of the enthalpy in the wells was observed during the exploitation period. Analysis of temperature and pressure variations in the reservoir using heat-mass transfer equations gives an estimation of the heat and water resources supplied from the interior of the system to the area under exploitation. The value of the water resources supplied from the depth is 85 kg/s on the average, the rest of the water being supplied from the peripheral colder parts of the reservoir.These estimates lead to the conclusion that the utilization of hydrothermal systems associated with active volcanoes is accompanied by recoverability of cold water from the surrounding rocks that may influence substantially their heat regime.