新疆博阿断裂附近地表水和地下水的水化学和同位素特征及水质评价

新疆地区属于西北干旱地区,水资源紧缺,为了研究其地下水的水文地球化学特征及水质情况,在博阿断裂附近采集与收集温泉水、地表水和冷泉水共15个样品,进行了水化学和氢氧同位素特征分析,并进行了水质评价。结果表明,研究区地表水的水化学类型主要为SO_(4)−Na、Cl·SO_(4)−Na和HCO_(3)·SO_(4)−Ca·Na型。温泉水的水化学类型为SO_(4)·HCO_(3)^(−)Na/HCO_(3)·SO_(4)−Na和HCO_(3)·Cl−Na型。冷泉水的水化学类型为SO_(4)·HCO_(3)^(−)Mg·Ca、HCO_(3)^(−)Ca、HCO_(3)^(−)Mg·Ca和SO_(4)·HCO_(3)^(−)Ca型。研究区冷泉水中Mg^(2+)、Ca^(2+)、HCO_(3)^(−)的主要来源是白云石、方解石和石膏溶解。温泉水中的Na^(+)、K^(+)、HCO_(3)^(−)和Ca^(2+)主要来自于长石类矿物的溶解。地表水中的主要离子来源则比较复杂,并且其含量受到了蒸发作用的强烈影响,而且地表水处于氧化环境。温泉水和冷泉水主要补给来源为大气降水,补给高程为2874~4161 m。温泉水和地表水的水质极差,不适合饮用。通过研究博阿断裂附近地表水和地下水的水化学和同位素特征,可为当地水资源的合理开发利用与管理提供理论支撑。

AMT在新疆三屯河地区地下赋水性研究中的应用

在能源、矿产等勘探领域中,因为音频大地电磁测深法(AMT)具备勘探效率高、垂向分层能力强等优点,从而得到大范围的应用。本文采用基于数据空间的三维反演算法,对新疆三屯河地区地热勘查采集的音频大地电磁数据进行了三维反演。反演结果表明,三维反演在该地区避免了测线上不均匀地质体的影响,取得了更为丰富和直观的三维地电异常。结合收集的研究区地质资料,利用AMT数据三维反演结果,对研究区地下电性特征及和热储有关的地层赋水性进行分析,并结合研究区地热成藏规律推断了几处地热成藏的有利区。

中深层抽灌井系统取热性能模拟研究

提取地下热储层内热水为建筑进行供暖是提取中深层地热能的重要技术手段之一。其中,将地热水进行回灌有助于维持地热储层压力,但可能产生热贯通等问题。利用FEFLOW软件建立了三维抽灌井水-热耦合模型,并对影响抽灌井系统取热性能的因素进行了模拟研究。结果表明,在该地热含水热储层条件下,抽灌井间距为300 m时,系统运行20年(7300 d)后,抽水井处不会产生热贯通效应。抽灌流量对系统运行性能有着直接的影响,抽灌流量越大,抽水井温度下降越早,系统末期抽水井温度越低,但仍能提供较高的产热量,较大流量与较小流量工况下系统运行末期温差约为3.87℃,取热量差可达2252471 W。抽水井温度随回灌温度的增加而增加,但含水层取热量逐渐降低。较大回灌温度与较小回灌温度工况下系统运行末期温差约为1.92℃,取热量差可达3150440 W。天然水流方向一定时,在不同水力坡度条件下,水力坡度对抽灌井系统性能的影响逐渐增加。当水力坡度为0.01时,位于地下水渗流下游方向的抽水井产生热贯通效应时间比位于上游时早1732 d,含水层取热量减少634270 W。因此,热储层中地下水渗流方向与抽灌井连线方向相同(即抽水井位于上游)时,系统取热性能较优。