河北省怀4井氦气观测集气装置改造

怀4井氦气观测初始采用井口至水面的井管静空间获取气体,氦气测值随水位发生变化,且井管静空间大,新旧气体易混合,进入测氦仪传感器的新鲜气体比例小,测值稳定,一些应力场作用信息被掩盖。为此,将不锈钢杯集气漏斗悬于水面上2 m处收集观测井自然逸出气,新鲜的逸出气及时有效地进入测氦仪传感器,有效避免水位涨落影响,观测数据有明显变化,观测效果较理想。     

五里营氦气受水位影响分析

延庆地震台五里营井逸出氦气受该井动水位异常变化影响,每日数据扰动大,影响原来的日变形态.对仪器的集气装置进行改造,把地面集气改为水下集气.既解决氦气受水位异常变化的影响问题,减小观测环境变化对氦气观测的影响,提高观测质量,对今后可能记录的地震前兆信息提供保障,对其他有此测项的台站有一定借鉴意义.     

怀4井氦气浓度异常与地震对应特征

运用原始日测值曲线法及一阶差分法,对河北省怀来后郝窑地震台4号观测井逸出氦气含量观测数据进行分析,定量计算几次震例发震前异常,认为怀4井氦气浓度异常变化能够反映当地地震活动变化趋势,即该地区地震活动性高,则观测井氦气浓度测值升高;氦气异常一般出现在地震发生前15—30天。     

怀4井新旧自动测氦仪比测分析

为验证新WGK-1型测氦仪在怀4井观测的可行性,在相同观测条件下,将新旧测氦仪串联并行观测,经动态稳定性、内在质量及观测曲线对比发现,新测氦仪能够捕捉到更多更完整的地下流体信息,观测数据日变化规则,动态特征明显,且2台测氦仪产出数据具有同步性变化特征。为进一步验证新旧测氦仪的相关性,与同台气温测项进行对比分析,发现2台测氦仪氦气测值与气温同时存在短期负相关变化。综合分析认为,新旧测氦仪产出观测数据真实可靠,均能反映怀4井地下流体中氦气的浓度变化。     

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。     

延庆台气氦集气装置的改进

介绍了延庆地震台2010年底气氦测项集气装置改进的整个过程,从改造以后的数据来看,集气装置的改进使气氦观测数据质量得到了显著提高,日变形态清晰、规则。对延庆台此次改进的集气装置参数、制作方面的技术环节以及安装中的注意事项进行了详细地介绍。     

濮阳台土氡数字化观测资料动态特征研究

濮阳市地震台经过观测仪器的数字化技术改造,使用SD-3A型数字化测氡仪开展了土氡数字化观测。观测结果显示,土氡集气装置的好坏对观测结果影响很大。对集气室装置存在的问题进行了改造,观测结果更好地反映了地下土氡的变化情况。研究了濮阳台土氡数字化观测资料的动态特征,结果表明:观测资料表现出明显的气压效应,土氡观测值与气压的影响成负相关关系。     

观测井中氦含量异常与地震关系的研究

阐述了黑龙江省林甸观测井、山东省聊城聊古一井和云南省开远观测井观测到的氦含量变化与周围发生的中强地震的关系.由于氦的物理化学的特性,它在地震前能灵敏地反映出地震的前兆变化,氦的异常幅度与震级成正相关,与震中距成负相关,异常一般都是在地震前15～30 d左右.根据观测井所处的构造条件和氦来源深度的不同,观测到氦含量的异常变化不一致性,有正异常,也有负异常变化,这与孕震应力场作用导致气体来源途径的不同有关.地热异常区的高温井逸出气和逸出气中以天然气为主的观测井氦气测值高,低温井逸出气的氦气测值低.人可明显感觉到有气体流出的观测井,其交换速度快,氦气异常呈现出突变型特征;而低温静水位观测井,其气体流量小的观测井,交换速度慢,其氦气异常呈现出缓变型的特征.     

怀4井气汞观测井口装置设计及其气汞固体潮汐效应分析

对河北省怀来县城东南怀4井气汞观测的井H装置进行了介绍,并利用2004年10月怀4井的气汞数字化观测资料进行了小波分析,提取了气汞潮的半日波和日波。将其分别与重力理论固体潮的半日波和日波比较,认为它们形态一致,相位吻合。怀4井井口装置的设计可为今后水文地质井的改造提供一定参考。     

怀4井数字气氡固体潮潮汐效应初步研究

怀4井在首都圈项目工程改造中,设计了较符合该井气氡观测的井口装置,改造后观测到了气氡固体潮潮汐效应。本文对怀4井的水文地质概况及气氡观测的井口装置进行了阐述,对2003年1月份的气氡数字化观测资料进行了小波分析,提取了气氡固体潮汐的半日波和日波。     

水氡与气氡动态的对比分析

首先介绍了模拟和数字化方法观测地下水氡浓度所使用的仪器及其工作原理,然后对昌黎井、怀来4号井和矾山井的模拟(水氡)和数字(气氡)资料动态特征进行了对比分析。分析认为仪器工作原理和观测步骤基本相同,但采样(集气)环节有所不同。模拟方法是取一定量的水样,人工采集水样中的气体,然后观测;数字化方法是自流井(泉)的水流经脱气装置自动采集气体,气体样品自动进入观测装置。取样方法的不同,对观测资料的短周期变化特征有影响,但两者的趋势变化特征基本一致。     

弥渡井脱气集气装置的研制

弥渡地震台经过多次试验,设计制作了自流井脱气集气装置。该装置在弥渡地下流体观测井使用后,通过对安装前后弥渡地下流体观测数据的对比分析认为:该装置脱气效果明显优于原来的装置,气量充足,气氡、气汞测值升高,地下流体前兆信息获取能力得到较大提高;并且解决了同一观测井,化学量观测严重影响物理量观测的问题。     

延庆五里营井稀有气体地球化学特征

延庆五里营井逸出气体中主要组分是N2,微量组分含有He,CH4,Rn,CO2,Ar等.N2/Ar值为46.3,3 He/4 He为2.4 Ra,说明井热水中有深部幔源组分的加入;CH4含量为2.2％,CO2(TCD)为4.9 mg/L,显示了强还原环境下的热水释放活动,这与延怀盆地微量气体以还原性气体释放为主的气体背景场相符.五里营井气体释放更倾向于是热储库型气体释放而非断裂型释放,这可通过氦气动态观测及2次大震前后流体前兆氦气浓度异常释放得到体现.热储库型气体释放中深部气体上升进入热储并改变整个热储组成的时间较断裂型晚,消失的时间也会晚得多,这与处于八宝山断裂带的大灰场井氦气释放特征存在明显差异.五里营井气体释放特征与该区域地质、地球物理特征相符.     

地下流体台网数字化气体观测新型脱气-集气装置的研制与应用

脱气-集气装置是地震地下流体溶解气和逸出气浓度连续观测系统中必不可少的重要技术环节,装置的脱气效率和稳定性直接影响观测数据质量。根据我国地下流体观测井(泉)水位类型、水温、矿化度、流量等特征,新研制了5种脱气-集气装置,包括大流量低矿化度、小流量低矿化度、小流量高矿化度、真空脱气以及静水位井脱气-集气装置,并分别在甘肃成县台、四川姑咱海子泉、安徽庐江台、甘肃武山台、云南下关井和云南德宏芒邦井等多个台站进行了实验观测,结果表明新型脱气-集气装置基本解决了地下流体观测系统中老式脱气-集气装置易堵塞、脱气率低、脱气量不稳定等问题。     

弥渡数字化气汞前兆异常分析

弥渡地器台经过多次试验,在2011年11月改进了弥渡自流井脱气集气装置。该装置在弥渡地下流体观测井使用后,脱气效果明显,弥渡地下流体前兆信息获取能力得到较大提高。本文选取改进脱气集气装置后的弥渡数字化气汞资料,对2012年以来云南省内发生的几次中强地震进行了分析、研究。     

小流量、低水头观测泉脱?集气装置改造实验研究——以延庆松山泉气氡为例

小流量、低水头观测泉使用常规脱?集气装置,达不到观测气量的要求,会直接影响化学气体观测质量。本文以松山观测泉为研究对象,结合台站观测条件,通过技术改造和实验研究,制作了恒流溅落式脱?集气装置,对气氡观测结果进行了连续观测分析,获得了完整的年动态变化曲线。观测结果表明,该脱?集装置能够较好地解决小流量、低水头观测泉存在的流量、气量、水量不稳定的问题,使气氡观测的稳定性得到明显提高,为全国其他小流量、低水头观测泉脱?集气装置的技术改进提供了范例。     

哈萨克斯坦卡帕尔-阿拉善4号井氦气（He）含量映震特征

介绍了哈萨克斯坦卡帕尔-阿拉善4号井的水文地球化学环境,分析其17年氦气（He）含量变化映震特征,氦气（He）变化的地震前兆异常表现为：上升（或下降）幅度、速率变化超出正常范围,具有较好的重复性,测值遵循的是,背景值－趋势性上升（或突升）,趋势性下降（或突降）－恢复至背景值的变化过程。将该井氦气（He）观测数据经过滤波、差分处理后,以3倍均方差作为异常识别标准,结果表明：氦气（He）对监测点周围300km范围5级地震、400km范围6级地震的对映率分别为100％、66．7％,是较好的地震前兆手段之一。     

怀4井气体取样对水位观测干扰的解决措施

怀4井水位观测一直存在取气样所造成的干扰,其表现为水位分钟值曲线每天出现有规律的向上脉冲式突跳且持续时间较长,这使得数据连续率及完整率降低。为改变怀4井长期存在的取气样影响水位观测的现状,减少水位观测数据突跳次数,提高观测质量精度,针对取气样方式进行改进,采用球胆排水真空脱气法进行溶解气样品的采集与脱气,避开直接在泄流口采样时的压力效应,从而解决了水位观测中遇到的实际问题。     

兰洋台高温热水井不同脱、集气装置效能对比分析

为寻找更适合兰洋台观测条件的脱气装置,2014～2018年兰洋台开展了溅散式(平板溅散式)水气分离装置、卧式自然水气分离装置和自吸鼓泡式水气分离装置的对比观测试验,通过测值大小比对、日变形态、年变趋势、与气温的相关性以及气路设计等方面的研究,认为:在兰洋台观测条件下,卧式装置的测值相对较高,产出的数据有明显的冬高夏低的年变形态,气路设计简单,不需要增设缓冲、冷凝和干燥等中间装置。较其他两类装置相比,卧式装置更适合兰洋台类似的高温井(泉)脱、集气观测使用。     

DFG-B测汞仪与ATG-6138M测汞仪对比观测结果分析

为了核实赤峰1号井2014年初气汞异常现象,安装ATG-6138M测汞仪与原DFG-B测汞仪进行对比观测。ATG-6138M测汞仪观测到赤峰1号井房内空气汞浓度明显高于井孔内逸出汞浓度,表明观测井房可能存在汞污染问题。两台仪器同步观测井孔内逸出气汞浓度结果表明,ATG-6138M测汞仪测试结果稳定,动态清晰,而DFG-B测汞仪观测误差较大。对比DFG-B测汞仪与ATG-6138M测汞仪校准结果认为,DFG-B测汞仪已不能正常观测汞浓度的变化,存在捕汞管老化等仪器问题。综合分析表明,赤峰1号井DFG-B测汞仪存在环境汞污染和仪器老化等因素,且集气装置不符合地震行业标准技术要求,2014年初出现的气汞浓度异常信度不高,不能作为与地震孕育有关的前兆异常信息。