[实用新型]一种利用等效温度模拟区域地热分布的模拟系统

说明书

本实用新型提供的一种利用等效温度模拟区域地热分布的模拟系统，包括实验箱、顶部加热装置、底部加热装置、岩层分布模型、温度传感器、测温计和数据工作台，其中，所述实验箱内腔的顶部和底部分别设置有顶部加热装置和底部加热装置，用于对实验箱的内腔进行加热；所述实验箱的内腔中设置有岩层分布模型；所述岩层分布模型上设置有多个呈阵列式结构布置的温度感应器；每个温度感应器连接有测温计；所述测温计与数据工作台连接；本实用新型利用相对简易的系统，可实现基于等效地热温度的区域地热分布模拟，在地热勘探开发领域具有较好的推广意义。

技术领域

本实用新型涉及地热勘探技术领域，特别涉及一种利用等效温度模拟区域地热分布的模拟系统。

背景技术

地热资源是一种储量大、效率高、稳定性好的清洁可再生能源，对于节能减排、应对全球变暖、治理雾霾具有重大意义。我国北方大部分地区地热资源丰富、供暖需求大，近年来地热供暖事业方面有了长足的发展。但是，由于地下地质条件复杂，在进行地热资源开发之前，需提前对不同研究区的地热资源赋存情况进行有效勘探，以降低地热勘探与开发利用的技术风险和经济风险。针对勘探程度偏低、不具备直接地热开发利用条件的研究区，由于直接实施地热钻井成果相对偏高，往往需要通过数值模拟等手段对当地地热情况进行预测，以期获取可靠度更高、品质更优的地热资源。

尽管数值模拟是目前进行地热资源预测最主要的手段，但是由于缺乏深部温度数据，限制了地热数值模拟成果的可靠度和准确度。同时，数值模拟毕竟只是利用软件进行计算，计算得到的结果只是符合理论运算法则的理想情形，并未考虑岩石或实体材料模型中的热量损耗、尺寸差异和参数误差等，因此结果可靠度在一定程度上受到了较大的限制。如果能研制出一种可相对仿真实际岩层分布情况和热量分布范围的实验地热模拟系统，可有效解决数值模型在实证方面相对缺乏这一广泛存在的问题。

目前，尚未建立一套可仿真模拟具体范围地热情况的实验模型，同时在模型中也并未考虑地表温度和深度等效温度二者之间的热量传播平衡，最终距数值模型-实体模型有效对比的最终目的还存在一定的距离。因此，有必要形成一套考虑深部等效地热温度、同时也能仿真描述区域地热地质情况的实验系统，以满足提高数值模拟可靠度、为数值模拟提供关键参数的研究需求，并填补在地热勘探开发阶段、实验模拟手段相对缺乏的空白。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种利用等效温度模拟区域地热分布的模拟系统，解决了现有的用于地热开采的数值模拟可靠性差的缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供的一种利用等效温度模拟区域地热分布的模拟系统，包括实验箱、顶部加热装置、底部加热装置、岩层分布模型、温度传感器、测温计和数据工作台，其中，所述实验箱内腔的顶部和底部分别设置有顶部加热装置和底部加热装置，用于对实验箱的内腔进行加热；所述实验箱的内腔中设置有岩层分布模型；所述岩层分布模型上设置有多个呈阵列式结构布置的温度感应器；每个温度感应器连接有测温计；所述测温计与数据工作台连接。

优选地，所述实验箱的内壁上铺设有保温材料。

优选地，所述实验箱的外壁上设置有标尺。

优选地，所述标尺的刻度与岩层分布模型的高度一致。

优选地，所述岩层分布模型为3D打印结构。

优选地，所述顶部加热装置包括顶部加热板和顶部加热器，其中，顶部加热器和顶部加热板连接，用于对顶部进行加热。

优选地，所述底部加热装置包括底部加热板，所述底部加热板连接有底部加热器，通过底部加热器和底部加热板的配合，实现对底部的加热。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：