[实用新型]一种测量等效地热温度的系统

说明书

本实用新型提供的一种测量等效地热温度的系统，包括实验箱、顶部加热装置、底部加热装置、岩层柱模型、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；岩层柱模型放置在所述实验箱的内腔中；岩层柱模型包括多层岩性导热板，多层岩性导热板沿竖直方向叠加布置，所述每层岩性导热板中设置有一个温度感应器；每个温度感应器连接有测温计；所述测温计、顶部加热装置和底部加热装置均与数据工作台连接；本实用新型利用相对简易的系统，可实现对等效地热温度相对精确的测量，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，特别涉及一种测量等效地热温度的系统。

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。在勘探程度相对较低、不具备直接地热开发条件的地区，往往需要地质分析、实验测试等技术手段，预先对当地地热情况进行预测，以提升地热开采成功率，获取更优质、更可靠的地热资源。然而，由于实际开发过程中，地下热储往往难以直接观测，若通过直接实施新的地热开采钻井则需投入大量的勘探开发成本。因此，有必要建立一种方便、快捷、有助于进一步明确研究区地热资源情况的系统，以期可相对精确地评价当地地热资源情况。

目前，尚未形成可直接预测研究区地热资源情况的实验设备，普遍采用的是数值模拟手段。然而，在开展地热数值模拟工作的过程中，由于缺乏深部岩层的温度数据，限制了地热数值模拟成果的可靠度和准确度。深度越深、越接近地心、对应的温度则相应越高，因此理论上讲，从地心深度开始进行数值模拟是最接近实际情况的。但是，一方面数据获取难度太大，另一方面针对某一地区开展深度如此之大的数值模拟工作也没有实际意义。实际上，就某一研究区而言，往往在一定深度之下即为相对均质的岩浆岩，在这一深度层次上，横向温度已无明显差异，因此可通过确定对应深度的等效温度，并以在此基础上开展浅层的地热资源数值模拟。在要求不太严格的情况下，可将该深度确定为10000m左右。

目前，学者对深部等效地热温度的研究相对较少，更不用说对其进行实验室测量；若利用实验手段可获取相对精确的等效温度，则可为开展可靠的数值模拟工作提供必要的基础数据。因此，有必要形成一套可测量等效地热温度的实验系统，以填补在该领域的研究空白。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种测量等效地热温度的系统，解决了现有的地热数值模拟成果的可靠度和准确度低的问题。

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测量等效地热温度的系统，包括实验箱、顶部加热装置、底部加热装置、岩层柱模型、温度感应器、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；岩层柱模型放置在所述实验箱的内腔中；岩层柱模型包括多层岩性导热板，多层岩性导热板沿竖直方向叠加布置，所述每层岩性导热板中设置有一个温度感应器；每个温度感应器连接有测温计；所述测温计、顶部加热装置和底部加热装置均与数据工作台连接。

优选地，所述实验箱的外壁上设置有标尺，所述每层岩性导热板的厚度与标尺的深度示数相对应。

优选地，所述顶部加热装置包括顶部加热器和顶部加热板，其中，顶部加热板固定在实验箱的顶部，所述顶部加热器和顶部加热板连接。

优选地，底部加热装置包括底部加热器和底部加热板，其中，底部加热板固定在实验箱的底部，所述底部加热器和底部加热板连接。

优选地，所述岩层柱模型中的岩性导热板的层数与研究区区域的岩层层数相对应；每层岩性导热板的厚度与导热系数与研究区区域中对应的岩层的厚度与导热系数相一致。

优选地，每层岩性导热板由多个岩性导热板本体叠加组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：