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运用多种方法估算深部热储温度

运用多种方法估算深部热储温度

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作者：海阔中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

在地热资源的勘察和评价研究中,热储温度是需要间接确定的重要参数。本文详细列举出估算热储温度的方法,包括地温计方法、多矿物平衡图解法、na-k-mg三角图解法和混合比例计算法。所采用的温泉和地热井数据点有265个,涉及全国12个省份... 详细信息

在地热资源的勘察和评价研究中,热储温度是需要间接确定的重要参数。本文详细列举出估算热储温度的方法,包括地温计方法、多矿物平衡图解法、na-k-mg三角图解法和混合比例计算法。所采用的温泉和地热井数据点有265个,涉及全国12个省份。通过对大量温泉点的热储温度进行估算和分析,总结出不同方法的适用条件与优缺点。地温计方法有四类,其中SiO地温计、阳离子比值地温计较为常用。运用不同类型的地温计公式估算得到的结果不同,均为经验性的近似公式。水溶液环境对结果会产生较大影响,结果要进行一定的取舍。地温计方法应与其他的方法结合使用来提高结果的精准度。SiO地温计应先判断溶液中起主导作用的SiO矿物类型。阳离子比值地温计在使用时应先判断矿物-流体化学平衡状态和水化类型。一般情况下,na-k地温计估算得到的结果会高于na-k-Ca地温计和k-mg地温计的结果。多矿物平衡图解法通过计算不同温度条件下饱和指数值SI显示出水样环境中处于饱和状态的矿物信息,该方法可以用PHREEQC、WATCH97软件进行计算和绘制图样,两种软件在矿物选择方面有所差别,PHREEQC软件较为简便。多矿物平衡图解法在确定高温温泉和沸泉的热储温度时,计算结果有所偏差。na-k-mg三角图解法可以在一张图上展示出大量水样的平衡状态,区分混合水和平衡水,通过联立地温计公式,获得一系列的成熟指数MI。对于完全平衡水样,不同类型地温计公式所获得的结果相近,对于部分平衡水样和未成熟水样,对结果要仔细分析,不能全部否定。混合比例方法包括硅-焓方程法和硅-焓图解法,在求得热储温度的同时,能够得知地下热水在上移过程中所混入的冷水份额。存在一部分水样通过混合比例方法无法求得热储温度的情况,原因在于此类水样的温度较低,冷水的份额较大,控制水中硅含量的矿物为玉髓,而混合比例方法计算使用的硅矿物为石英。使用不同方法估算热储温度,可以相互验证,进一步提高热储温度计算结果的准确性,为地温的分布和后续的开发利用提供合理的温度数据。

关键词：热储温度地温计多矿物平衡图解法 na-k-mg三角图解法混合比例方法

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