一种全面计算高温地热田自然放热量的方法技术

本发明专利技术属于地热资源勘查评价领域，具体公开了一种全面计算高温地热田自然放热量的方法。本发明专利技术通过开展热显示区水文调查，测量热水湖、自流地热井、泉水、河流的温度和流量，冒气地面的温度和面积，不漏失重要的热显示点，并圈定热显示区的面积；测量地层温度，计算地热增温率；通过水面综合散热系数计算热水出露形成稳定湖塘表面的散热量；将冒气地面归结为传导散热和对流散热两种放热方式，计算总体热量；将米温异常区划分为一级放热区和二级放热区，根据实测地热增温率，计算米温异常区热流值；提供了一种全面计算高温地热田放热总量的方法，能够判断其放热方式，计算方法准确、可行。行。行。

【技术实现步骤摘要】
一种全面计算高温地热田自然放热量的方法


[0001]本专利技术属于地热资源勘查评价领域，具体涉及一种全面计算高温地热田自然放热量的方法。

技术介绍

[0002]在天然状态下，地球内部的热通过热传导、对流、辐射以热水湖、温泉、喷气孔、冒气地面等形式释放的热量称为自然放热量。用地表测量获得的放热量来推算地下水储藏的热量是假定地下热量与自然放热量有成正比的倍数关系，一般规定用十倍(《地热资源评价方法》(DZ 40
‑
85))。利用地表测量获得的放热量推算地下储藏的热量，是地热田勘查初期一种经济、简单的估算方法，也是评价热储法估算资源量可靠性的一种校验方法。
[0003]在《地热资源地质勘查规范》(GB/T 11615
‑
2010)中推荐了通过热传导散发到空气中的热量和通过温泉、热泉和喷气孔等散发的热量计算公式，对于高温地热田多种热显示形式考虑的不够全面。《地热资源评价方法》(DZ 40
‑
85)提出了需要计算传导散热、对流散热的放热量，并给出了温泉放热、河水放热的计算公式，并提议了通过测温和岩石的热导率计算热流量；利用红外温度测量地表温度计算热异常区的放热量；利用降雪测定放热量。这些方法的可操作性差，也没有给出具体、可行的计算方法。
[0004]一个高温地热田地表的热显示有热水湖、沸泉、热泉、温泉、热水河、喷气孔、冒气地面、水热蚀变带、硅质泉华、钙质泉华以及盐华地面等。地热田的自然放热量是对流散热、传导散热和辐射散热的总和，各种地表散热形式都能归结到这三种放热方式中，或者是三种方式中的组合。地表的热流量值就是资源评价和热田动态评价的基础数据，为了准确获得该数值，需要全面考虑地热田不同热显示形式向外散发的全部热量，判断其放热方式，选用准确、合适、可行的计算方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种全面计算高温地热田自然放热量的方法，通过开展热显示区水文调查，测量热水湖、自流地热井、泉水、河流的温度和流量，冒气地面的温度和面积，不漏失重要的热显示点，并圈定热显示区的面积；测量地层温度，计算地热增温率；通过水面综合散热系数计算热水出露形成稳定湖塘表面的散热量；将冒气地面归结为传导散热和对流散热两种放热方式，计算总体热量；将米温异常区划分为一级放热区和二级放热区，根据实测地热增温率，计算米温异常区热流值；提供了一种全面计算高温地热田放热总量的方法，能够判断其放热方式，计算方法准确、可行。
[0006]实现本专利技术目的的技术方案：
[0007]一种全面计算高温地热田自然放热量的方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]步骤S1、地热田水文调查和测量；
[0009]步骤S2、测量地热田地温度，计算地热增温率；
[0010]步骤S3、计算静止水面散热量；
[0011]步骤S4、计算冒气地面放热量；
[0012]步骤S5、计算米温异常区放热量；
[0013]步骤S6、全面计算放热量。
[0014]所述步骤S1具体为：通过现场水文调查，测量热水湖、自流地热井、温热泉、河流流量和温度，测量冒气地面的温度和面积，不漏失重要的热显示点，并圈定热显示区的面积。
[0015]所述步骤S2包括：
[0016]步骤S2.1、选择测量设备；
[0017]步骤S2.2、校准测量设备；
[0018]步骤S2.3、测量地热田地温度；
[0019]步骤S2.4、计算地热增温率。
[0020]所述步骤S2.4计算地热增温率的公式为：
[0021]d
m
＝(T
1.0
‑
T
0.5
)/0.5
[0022]式中，d
m
—地热增温率，℃
·
m
‑1；
[0023]T
0.5
—0.5m地层温度，℃；
[0024]T
1.0
—1.0m地层温度，℃。
[0025]所述步骤S4计算冒气地面放热量的公式为：
[0026]Q
d
＝K
水
A
d
(T
地
‑
T
气
)+η
d
dt A
d
[0027]式中，Q
d
—冒气地面散热量，W；
[0028]K
水
—冒气地面换热系数，W/m2·
℃；
[0029]A
d
—冒气地面散热面积，m2；
[0030]T
地
—地表温度，℃；
[0031]T
气
—气温，℃；
[0032]η
d
—冒气地面岩石热导率，W/m℃；
[0033]dt—地热增温率，℃/m。
[0034]所述步骤S5计算米温异常区放热量的公式为：
[0035]Q
m
＝η
m
dt A
m
[0036]式中，Q
m
—米温异常区传导放热量，W；
[0037]η
m
—米温异常区岩石热导率，W/m℃，砂质粘土为0.921W/m℃
[0038]dt—地热增温率，℃/m，由0.5m和1.0m温度计算所得；
[0039]A
m
—米温异常区面积，m2。
[0040]所述步骤S6包括：
[0041]步骤S6.1、计算流水放热量；
[0042]步骤S6.2、全面计算放热量。
[0043]所述步骤S6.1中流水放热量包括温热泉水放热量和河水放热量。
[0044]所述步骤S6.2中全面计算放热量计算公式为：
[0045]Q＝Qj+Qd+Qm+Qs+Qh
[0046]式中，Q—自然放热总量，W；
[0047]Qj—静止水面综合散热量，W；
[0048]Qd—冒气地面放热量，W；
[0049]Qm—米温异常区传导放热量，W；
[0050]Qs—温热泉水放热量，W；
[0051]Qh—河水放热量，W。
[0052]本专利技术的有益技术效果在于：
[0053]1、本专利技术提供的一种全面计算高温地热田自然放热量的方法实测了地热增温率，全面考虑了高温地热田不同热显示方式向外散发的全部热量，实测数据准确可靠、简便快捷，适用于地热田预可行性勘查(普查)阶段资源估算、地热田动态评价等领域，适用于我国西藏、四川、云南、新疆等地的高温地热田自然放热量计算，为高温地热田资源量估算和利用现状评价提供依据。
[0054]2、本专利技术实测了高温地热田的地热增温率，数据准确性高、代表性强、方便快捷。在计算高温地热田自然放热量时，考虑了高温地热田不同热显示方式向外散发的全部热量，为高温地热资源估算提供了全面准确的数据。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全面计算高温地热田自然放热量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1、地热田水文调查和测量；步骤S2、测量地热田地温度，计算地热增温率；步骤S3、计算静止水面散热量；步骤S4、计算冒气地面放热量；步骤S5、计算米温异常区放热量；步骤S6、全面计算放热量。2.根据权利要求1所述的一种全面计算高温地热田自然放热量的方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：通过现场水文调查，测量热水湖、自流地热井、温热泉、河流流量和温度，测量冒气地面的温度和面积，不漏失重要的热显示点，并圈定热显示区的面积。3.根据权利要求2所述的一种全面计算高温地热田自然放热量的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤S2.1、选择测量设备；步骤S2.2、校准测量设备；步骤S2.3、测量地热田地温度；步骤S2.4、计算地热增温率。4.根据权利要求3所述的一种全面计算高温地热田自然放热量的方法，其特征在于，所述步骤S2.4计算地热增温率的公式为：d
m
＝(T
1.0
‑
T
0.5
)/0.5式中，d
m
—地热增温率，℃
·
m
‑1；T
0.5
—0.5m地层温度，℃；T
1.0
—1.0m地层温度，℃。5.根据权利要求4所述的一种全面计算高温地热田自然放热量的方法，其特征在于，所述步骤S4计算冒气地面放热量的公式为：Q
d
＝K
水
A
d
(T
地
‑
T
气
)+η
d dt A

【专利技术属性】
技术研发人员：郝伟林，张松，胡志华，吴儒杰，高洪雷，万汉平，宋亮，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：发明
国别省市：