岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法、装置及介质与流程

本发明涉及地热田勘探开发，更具体地，涉及一种岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法、装置及介质。

背景技术：

1、地下深处高温熔融岩浆沿构造脆弱带上升，侵入到地层中，形成岩浆侵入体。岩浆的温度往往随岩浆的成分而变化，酸性岩浆的温度约为700～900℃，中性岩浆的温度约为900～1000℃，基性岩浆的温度约为1000～1300℃。

2、由于岩浆侵入体与周边热储存在较大的温度差，两者之间发生热传递，这种热传递属于固体之间的热传递，以热传导为主，遵循热传导方程。岩浆侵入体在冷却过程中，持续不断向周边围岩热储传递热量，使围岩热储温度升高形成了温度异常区，是地热资源开发利用的有利区带。目前还没有用于描述岩浆侵入体和围岩热储之间发生热传导，评价围岩热储温度随冷却时间和离侵入体距离变化的计算方法。

3、因此，有必要开发一种岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法、装置及介质。

4、公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提出了一种岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法、装置及介质，其能够通过数学模型描述岩浆侵入体和围岩之间的热传导过程，定量分析岩浆侵入体在冷却过程中，侵入体本身和围岩热储的温度随时间和离侵入体距离的变化，为岩浆岩型高温地热资源的热源和热场研究提供定量分析和科学依据。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法，包括：

3、确定假设条件，建立二维热传导模型；

4、计算所述二维热传导模型的解析解方程；

5、根据所述解析解方程，确定围岩热储温度随空间与冷却时间的变化情况。

6、优选地，所述假设条件包括：

7、(1)岩浆侵入体在冷却过程中，没有质量损失，忽略岩浆挥发份释放造成的质量和能量损失；

8、(2)岩浆侵入体在冷却过程中，其本身不再产生热量；

9、(3)岩浆侵入体与围岩热储的热物理参数为常数，忽略随温度的变化；

10、(4)围岩热储的热传输性质是各向同性的。

11、优选地，所述二维热传导模型为：

12、

13、其中，t为围岩热储温度，t为冷却时间，x、y为坐标系中的坐标，代表空间变化，κ为热扩散率，λ为导热系数，c为比热容，ρ为密度。

14、优选地，所述解析解方程为：

15、

16、其中，t(x,y,t)为基于冷却时间及空间变化的围岩热储温度，t为冷却时间，x、y为坐标系中的坐标，t0为地表年平均温度，tm为岩浆侵入体初始温度，△t为地层地温梯度，l为岩浆侵入体长度的一半，h1为侵入体顶板距离地表的埋深，h2为底板距离地表的埋深，κ为热扩散率。

17、优选地，还包括：

18、根据围岩热储温度随空间与冷却时间的变化情况，评价岩浆侵入体对围岩热储热影响持续时间、热影响空间范围及热影响增温幅度。

19、作为本公开实施例的一种具体实现方式，

20、第二方面，本公开实施例还提供了一种岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价装置，包括：

21、建模模块，确定假设条件，建立二维热传导模型；

22、计算模块，计算所述二维热传导模型的解析解方程；

23、评价模块，根据所述解析解方程，确定围岩热储温度随空间与冷却时间的变化情况。

24、优选地，所述假设条件包括：

25、(1)岩浆侵入体在冷却过程中，没有质量损失，忽略岩浆挥发份释放造成的质量和能量损失；

26、(2)岩浆侵入体在冷却过程中，其本身不再产生热量；

27、(3)岩浆侵入体与围岩热储的热物理参数为常数，忽略随温度的变化；

28、(4)围岩热储的热传输性质是各向同性的。

29、优选地，所述二维热传导模型为：

30、

31、其中，t为围岩热储温度，t为冷却时间，x、y为坐标系中的坐标，代表空间变化，κ为热扩散率，λ为导热系数，c为比热容，ρ为密度。

32、优选地，所述解析解方程为：

33、

34、其中，t(x,y,t)为基于冷却时间及空间变化的围岩热储温度，t为冷却时间，x、y为坐标系中的坐标，t0为地表年平均温度，tm为岩浆侵入体初始温度，△t为地层地温梯度，l为岩浆侵入体长度的一半，h1为侵入体顶板距离地表的埋深，h2为底板距离地表的埋深，κ为热扩散率。

35、优选地，还包括：

36、根据围岩热储温度随空间与冷却时间的变化情况，评价岩浆侵入体对围岩热储热影响持续时间、热影响空间范围及热影响增温幅度。

37、第三方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法。

38、其有益效果在于：

39、1、本发明从固体热传递机制出发，根据岩浆侵入体埋深、大小、侵入体初始温度、地表年平均温度、地层地温梯度和侵入体的导热系数、比热容、密度等性质，建立侵入体和围岩的二维热传导数学模型，快速定量评价岩浆侵入体对围岩热储热影响持续时间、热影响空间范围及热影响增温幅度，为高温岩浆岩型地热资源的热源和热场研究提供定量分析和科学依据；

40、2、本发明中的地质模型经过简化处理，易于理解，数学模型所涉及参数，含义明确，取值简便，计算过程简明扼要，便于技术人员操作。

41、本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

技术特征：

1.一种岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法，其中，所述假设条件包括：

3.根据权利要求1所述的岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法，其中，所述二维热传导模型为：

4.根据权利要求1所述的岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法，其中，所述解析解方程为：

5.根据权利要求1所述的岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法，其中，还包括：

6.一种岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价装置，其中，所述二维热传导模型为：

8.根据权利要求6所述的岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价装置，其中，所述解析解方程为：

9.根据权利要求6所述的岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价装置，其中，还包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法。

技术总结
本申请公开了一种岩浆侵入体对围岩热储温度影响的评价方法、装置及介质。该方法可以包括：确定假设条件，建立二维热传导模型；计算二维热传导模型的解析解方程；根据解析解方程，确定围岩热储温度随空间与冷却时间的变化情况。本发明通过数学模型描述岩浆侵入体和围岩之间的热传导过程，定量分析岩浆侵入体在冷却过程中，侵入体本身和围岩热储的温度随时间和离侵入体距离的变化，为岩浆岩型高温地热资源的热源和热场研究提供定量分析和科学依据。

技术研发人员：周总瑛,罗璐
受保护的技术使用者：中国石油化工集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13