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云南省安宁温泉镇地热田模型研究

作　者: 屈丽丽
导　师: 徐世光
学　校: 昆明理工大学
专　业: 地质工程
关键词: 安宁温泉镇地热田地热地质背景热储层数值模拟
分类号: P314
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

安宁温泉镇地热田属断裂深循环对流型地热系统。天然出露7个温泉泉点,均出露于螳螂川谷底一级基座阶地前缘含水层组中,在温泉大桥下螳螂川两岸均有溢出,以“天下第一汤”为中心向四周运动,总流量118 L/s,泉口温度28～47℃。“天下第一汤”出露高程1824m,在泉群中水量最大,温度最高,串珠状的大小气泡旷日持久。气体组分测定结果显示,主要成分为N2,次为H20(气)、CO2, Rn、He、Ar等,组分与大气类似,反映出热水源于大气降水的特征。泉水无色无味,清澈透明。以往长期观测水温为45-47℃,近年来水温有所降低,保持在43～45℃。根据温泉出露及现有开采热水井测量结果,得出温泉镇浅部地温场呈条带状分布,结合热储展布严格受螳螂川断裂的控制的特点,将温泉镇浅部地温场纵向确定为以“天下第一汤”为中心,呈南北长约200m,东西宽约l00m的纺锤状闭合曲线；垂向上地温梯度一般大于5℃/1OOm,南部200～500m范围内,地温梯度为2.5～4.0℃/100m,西部地温梯度均小于2.5℃/100m,北部100-150m以外地温梯度小于2.5-4.0℃/100m；井温曲线有增温型、恒温型、增降骤变型、增温骤变为降温型等四种。并结合螳螂川断裂、水文地质条件对温泉区地热水的运移特征进行总结归纳,分析在天然条件下和开采条件下的变化规律。通过对安宁温泉镇地热田地热地质背景的研究,运用构造地质、物理探测、钻孔勘探、水文地质等理论和方法对地热田进行分析和研究,总结地热田热储展布特点,探讨地热田热储结构、特征及边界条件。将安宁温泉镇地热田垂向结构上概化为二元结构,可分为四层,包括浅部、深部两个热储层以及上、下两个隔热隔水保温盖层,本文重点研究浅部热储层,即二叠系栖霞茅口组热储层,结合研究区现有的水文地质参数、地热地质参数等资料,对其进行数值模拟,采用有限单元剖分,研究纵深为100m的一个潜水热含水层系统。运用feflow软件进行数值模拟,对渗流场,温度场进行识别和验证。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
第一章绪论  10-18
  1.1 选题依据及研究意义  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-15
  1.3 研究内容及方法  15-18
第二章安宁温泉镇地热田地质环境  18-36
  2.1 自然地理概况  18-21
    2.1.1 地形地貌  18-19
    2.1.2 气象水文  19-21
  2.2 地层  21-28
    2.2.1 地层概况  21-24
    2.2.2 地层富水性  24-25
    2.2.3 地层岩石热导率  25-28
  2.5 构造  28-30
  2.6 新构造运动  30-31
  2.7 岩浆活动情况  31
  2.8 岩溶发育规律  31-35
  2.9 小结  35-36
第三章安宁温泉镇地热田特征  36-57
  3.1 地热田地球物理特征  37-41
  3.2 温泉镇地热田热储结构特征  41-42
  3.3 各热储特征及边界圈定  42-44
    3.3.1 浅部热储地热地质特征及边界圈定  42-44
    3.3.2 深部热储地热地质特征及边界圈定  44
  3.4 浅部热储地温场特征及分区  44-48
    3.4.1 浅部热储地温场特征  44-46
    3.4.2 浅部热储地温场分区特征  46-48
  3.5 温泉镇地热田热流体运移特征  48-49
  3.6 热水化学特征  49-53
  3.7 化学温标推算深部热储温度  53-55
  3.8 小节  55-57
第四章安宁温泉镇地热田成因模式探讨  57-61
  4.1 热源  57
  4.2 热储层  57-58
  4.3 热通道  58-59
  4.4 地热流体的补给、径流和排泄  59-60
  4.5 成因模式  60-61
第五章安宁温泉镇地热场数值模型  61-81
  5.1 数学模型  61-62
    5.1.1 渗流场数学模型  61-62
    5.1.2 温度场数学模型  62
  5.2 模型计算  62-66
  5.3 渗流场数值模拟  66-74
    5.3.1 渗流场概念模型  67-68
    5.3.2 区域剖分  68
    5.3.3 时间离散  68-69
    5.3.4 参数分区  69
    5.3.5 初值确定  69-71
    5.3.6 源汇项处理  71-72
    5.3.7 数学模型的识别、验证  72-74
  5.4 温度场数值模拟  74-80
    5.4.1 温度场概念模型  74
    5.4.2 区域剖分  74
    5.4.3 时间离散  74
    5.4.4 参数分区  74-75
    5.4.5 初值确定  75-77
    5.4.6 源汇项处理  77-78
    5.4.7 数学模型的识别、验证  78-80
  5.5 小结  80-81
第六章结语  81-82
  6.1 结论  81
  6.2 不足  81-82
致谢  82-83
参考文献  83-87
附录A 攻读硕士期间发表论文目录  87
附录B 硕士攻读期间从事项目目录  87-88
附录C 研究区内部裂隙统计表  88-90
附录D 研究区钻孔统计表  90-91

云南省安宁温泉镇地热田模型研究

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