分布式光纤测温技术在黑河中游地表水与地下水转换研究中的应用

本研究首次应用分布式光纤测温技术,监测张掖市临泽县平川段的黑河河床表面温度与河水温度,确定了该时段黑河中游湿地临泽平川段的地表水地下水转换情况。分布式光纤测温系统温度分辨率为0.01℃,采样间距为0.25m,时间间隔为4min。通过对全长550m的河床表面温度与河水温度连续监测,分析该区段温度场动态,发现试验区河段河流受地下水补给,有地下水溢出带。通过河床表面温度与河水温度、环境温度的对比,清楚反映了该河段温度异常带的分布与变化规律,明确了地下水溢出带的位置与地下水溢出强度。     

基于温度信息的地表-地下水交互机制研究进展

地表水和地下水在质和量上的交互规律已经成为水文学及水文地质学领域的研究热点之一。由于地表水和地下水存在温度差异,加之温度测量相对简单易行,因此温度信息越来越多地被应用到地表水-地下水交互机制的研究中。不同的温度测量技术有着各自不同的适用范围,点式测温和分布式测温技术相对简易可靠,适用于小尺度的温度测量,而航空和航天遥感测温技术适用于大尺度的温度测量,测量成本也相对较高。温度信息既可以定性刻画地表水和地下水交互的空间和时间分布规律,也可定量分析地表水-地下水的交互强度,还可以结合水位、流量等传统水文观测数据,为地表水-地下水耦合模型的校正提供独立于模型的校正信息。温度测量技术的改进和地表水-地下水交互理论的发展是未来研究的难点、重点。大量研究表明,随着地表水-地下水交互研究的深入和耦合模型仿真能力的提高,温度信息将成为地表水-地下水交互研究中的重要数据来源之一。     

测温法在基岩山区找水工作中的应用

常温下同一地区的地面水和地下水存在着一定的温度差异，这两种水体之间的渗透补给会吏这种温差产生变化，本文提出了的测温法就是基于这一变化特点，通过对山区河流水温的测量，推算出地下水向山区河流的排泄量，从而达到寻找地下水源，定量评估地下水量的目的。     

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。     

热流测量中垂向地下水运动干扰的校正方法

本文提出了一种地表热流测量中垂向地下水干扰的校正方法。并以江西萍乡和福建安溪的二个钻孔为例,说明了热流校正的具体过程。由于地下水对流传热的影响,垂向地下水渗透层内温度和热流随深度均呈指数分布。通过对钻孔测温数据的一维垂向Peclet数分析,可以确定渗透层内传导和对流热流分量以及热流的构成,从而得到未受地下水对流干扰的区域背景热流。这一方法不仅适用于渗透率结构均一的介质,也可用于水平层状介质。     

基于分布式光纤温度示踪探测裂隙岩体地下水渗流特征

认识深部裂隙岩体中的地下水渗流特征(流速、渗流路径等),是深部地质工程开发建设的重要前提。近年来,分布式光纤测温技术作为识别深部裂隙岩体地下水渗流特征的有效方法,在国外开展了大量的研究,但在国内鲜少见在实际场地开展的相关工作。本研究以我国首个地下实验室场址甘肃北山新场花岗岩岩体中的两个钻孔(BSQ02及BSQ03)为试验对象,开展基于分布式光纤测温(Fiber-Optic Distributed Temperature Sensing, FO-DTS)的现场温度-水力试验,实现了对钻孔地下水温度的高精度、连续性观测。通过分析现场试验获取的钻孔温度-深度剖面随时间的变化,推断BSQ02在试验过程中存在外源地下水的流入,然后结合钻孔柱状图对钻孔中的入流导水裂隙进行了定位;基于现场观测数据建立了钻孔的渗流-传热耦合数值模型,反演估算出钻孔中地下水平均流速为0.01 m·s^-1,通过裂隙流入地下水温度小于钻孔中原地下水温度,两者之间的温度差为0.7℃,通过裂隙流入的地下水流速为1×10^-5 m·s^-1,获取了地下水的渗流特征。该...     

量热法与测温法在冻土未冻水测试中的应用

冻土未冻水含量不但是评价冻土中水分迁移特性的重要指标,而且也是冻土热工计算中常用的参数。分别对量热法与测温法的原理进行分析,指出测温法原理中存在混淆温度概念的问题。量热法可以测定土样任一含水量任一负温条件下的未冻水含量,而测温法试验曲线中查得的数据仅是某一冻结起始温度对应的初始含水量,不能反映冻土中未冻水含量随温度的变化规律。选取2种细粒土料配置6种不同含水量土样进行了2种方法的对比试验和测温法中土的起始冻结温度的平行试验。试验结果表明,由测温法确定未冻水含量具有不可靠性。建议在试验条件允许的情况下,使用量热法进行冻土未冻水含量的检测。     

钻孔简易测温的校正

目前,在煤田地质勘探中的地温测量分简易测温和近似稳态测温两种。所谓简易测温是指钻进结束后,测井前后各进行一次的地温测量,两次测温时间间隔一般超过10个小时;近似稳态测温是指简易测温结束之后,按12、12、24、24小时的时间间隔进行测温,以求得岩、煤层的近似稳定原始温度及温度恢复变化规律。      

漳州热田温度场

漳州热田属对流型地热田,是我国东南沿海地区目前所见温度最高(90m深处121.5℃)的一个。温度场研究表明,热田中心区具有最高温度和最大的地温梯度,此乃漳州盆地的排泄区。在盆地补给区,由于岩体中的热量被冷的地下水“冲刷”带走,该区见到低地温和低的地温梯度。显然,漳州热田温度场与盆地地下水活动密切相关。在分析研究152个钻孔测温资料的基础上,本文着重讨论了地下水的垂向和水平运动对热田温度场的影响。     

海底热流探针的温度校验技术

海底热流探针是一种高分辨、高精度的温度测量设备,定期对其进行温度校验是保证其测量数据准确性的一个必要环节。鉴于海底热流探针的尺寸和其他技术指标等特点,传统的温度校验方式无法适用于广州海洋地质调查局自主研发的温度测量仪。针对该问题,设计了一种基于美国海鸟SBE 917plus型温盐深(CTD)测量仪的适用于深海测温设备的温度校验方法,通过海上试验确定其可以适用于海底热流探针的校验,为用常规方法无法进行校验的深海测温设备提供了新的校验方法。该方法也可用于其他的深海测温设备的温度校验工作。     

中低温热储及其井中热场

中低温地下热水有着广阔的开发利用前景。其成因及赋存规律的研究,是合理勘探、开发的基础。本文从地层、构造及水文地质条件入手根据地热传导原理,研究了传导型热领教的发育条件,划分了主要热储类型在此基础上,对井（孔）中热场及井液温度变化规律进行了分析,给出了井液温度分布曲线及井液温度变化与地层的对应关系。这一成果,对勘探开发地下热水有积极的意义。     

砂岩孔隙型地热资源高效勘查成井

本文以临清御临苑地热井的勘查成井工作为例,分析水热型砂岩孔隙型地热资源的高效勘查及钻井成井工艺,以期为本区及类似区地热资源的高效勘查开发利用提供一些思路。前期通过收集分析有关资料大致了解地热地质条件,选择视电阻率测深研究隐伏地层及断裂特征,推测有利的地热成矿区;再通过大地电场岩性测深了解不同点位的含水层厚度及深度,优选地热井点位;根据地层及其岩性特征选择不同的钻具组合及配置适当的泥浆进行钻进,结合多参数测井确定成井结构和适宜的封固止水完井工艺,总共耗时68天,最后获得了一口水温较高、水量较大、质量优良的较大口径地热探采井,达到了经济高效勘查成井的目的。     

天水街子温泉控热推覆构造的发现及地热前景探讨

天水街子温泉通过可控源音频大地电磁测深,在温泉所在的温家峡及其附近深部发现的低阻电性层呈层状分布,其深度与以往钻孔中所见地下热水部位一致,推断此低阻层为热水通道。结合地表地质和地面磁测推测逆断层与上盘推覆体(牵引背斜)构成推覆构造,逆冲断层为阻水构造,活动上盘岩块破碎和裂隙发育是地下热水良好通道,控制着中低温地热田分布。街子温家峡温泉和黄家峡有利热储地段,地下热水具有充沛的补给来源、较好储存和开采条件,具有进一步钻探开发扩大地热利用的远景。     

综合物探技术在永定县箭滩矿区地热勘查中的作用

选择以地面磁测、视电阻率联合剖面和电测深等综合物探为主要探矿手段,结合地面浅层测温,初步查明矿区内地下热水体赋存部位和导、储热构造的分布范围、产状及温度变化情况。根据地质、物探特征,通过分析、对比,选择有利部位布置2个钻孔进行深部验证,在不同深度,分别打出了水温为57.96℃和58.37℃,出水量为968.45 m^3/d和2 106.32 m^3/d的地下热水,取得了较好的找矿效果。     

景洪市嘎栋地热井特征及成井工艺总结分析

景洪盆地内蕴藏有丰富的地热资源。通过对景洪市嘎栋地热资源勘查地热井地质、施工情况及成果进行介绍,结合勘查施工实践,针对地热资源勘查开发、地热钻井施工、成井工艺及钻井过程中地质问题等有关内容进行经验总结并分析,对地热地质条件与地热井施工之间结合进行一些经验探讨,并对现行地热井规范中关于井身结构设计、取水层位确定、单井资源量计算等问题提出一定疑问。旨在通过实践及疑问探讨,力图找出为地热资源勘查开发提供值得借鉴的经验和教训。     

CSAMT法与微动测深法在漳州某区地热资源勘探中的应用

勘探区位于漳州市以东约40km处,属低丘陵剥蚀区及海积阶地,因区内开发程度高,地面普遍硬化。依据区内的地质、水文及构造资料,决定采用抗电磁干扰强的CSAMT法与施工较为便利的微动测深法勘测地下热源。通过分析隐伏储热构造在CSAMT法与微动测深法剖面图上的响应特征,确定波速相对较低且存在低阻异常区域为储热控水构造有利区。综合考虑野外施工条件,在CSAMT法1线与微动测深线交汇处钻孔验证,结果显示,孔底温度为30.9℃,出水量为1243.21m³/d,表明CSAMT法联合微动测深法可有效探测该地热资源。     

区域重力在兰州断陷盆地地热勘查中的应用与热储分析

通过区域重力调查,揭示了兰州第三系断陷盆地兰州坳陷的基底构造形态和断裂分布;利用二氧化硅水文地球化学地热温标和井中测温预测地热异常分布范围;进一步分析兰石厂深孔测井资料,提出热储部位;指出兰州坳陷地热资源的前景和勘查有利地段。     

地热田温度的预测方法

在利用电阻率参数进行地热田勘查时,将电阻率参数转换为温度参数后形成的温度断面图能够更直观地显示地下温度场的分布情况;当勘查剖面有已知地热钻孔时,能够利用已知钻孔温度预测地下温度场的温度分布,这对判定热储构造分布、确定钻孔位置十分有利.温度计算时,地层电阻率初值的计算和勘查方法有关,选择正确的电阻率初值计算方法对温度计算...     

广安市铜锣山背斜三叠纪岩溶热储结构特征及热水成因研究

为探讨广安市铜锣山背斜三叠纪岩溶热储特征、地热水水化学与同位素组成、热储温度及地热水循环机理,采用地热钻探、水化学与同位素取样测试、热水溶质组分图解分析等手段和方法,开展了地热水成因的研究工作。结果表明:研究区三叠纪碳酸盐岩热储结构相对完整,热储盖层、热储层和热储下部隔水层形成独立的地热水文地质单元。岩溶地热水水化学类型主要为SO₄-Ca·Mg和SO₄-Ca型,富含F、Sr、Li、B和SiO₂物质,其水源补给为大气降水,补给区位于铜锣山以北的大巴山一带,深部地热水补给高程大于1 100 m,补给区年均温度为9 ℃。热储温度为56~76 ℃,热水循环深度为2 013~3 030 m。地热水在循环过程中,主要发生碳酸盐岩和蒸发岩溶解、冷热水混合过程,且冷水混入比例大于80%。结合区域地热地质条件,构建了研究区地热水成因概念模型。      

川东褶皱带地热系统的空间载体——相互连通的断裂系统：以四川广安牟家镇地热井为例

在“双碳目标”背景下，发展低碳能源势在必行。作为重要的清洁能源，地热资源勘查及开发利用力度亟须加大。在地热资源丰富的川东褶皱带，已有研究认为，该区三叠系嘉陵江组灰岩地层是有利的热储层，也是地热勘查的主要目标体。然而，众多钻遇嘉陵江组未出地热水及未钻遇嘉陵江组出现地热水的事实，对此提出了质疑。本文在牟家镇地热勘查区，通过音频大地电磁测深发现勘查区深部存在相互连通的断裂系统，并以此为目标体进行钻孔验证，获得了日涌水量>12000m³、42℃的地热水，据此，推测相互连通的断裂系统可能是川东褶皱带地热系统的空间载体。通过探测华蓥山及铜锣山2处天然温泉及1处无水钻孔的深部构造特征，印证了川东褶皱带断裂控水的普适性；结合渗流分析，认为以相互连通的断裂系统为勘查目标体，有望实现川东褶皱带地热资源的可持续开发。本次研究将为带内普适的地热成因机制、勘查实践及可持续开发利用研究提供些许借鉴。