[發明專利]一種深部地溫場預測方法、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202110308458.3
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113176618B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 黃國疏;胡祥云;蔡建超;馬火林;陳斌
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38;G01V3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種深部地溫場預測方法、設備及存儲介質，包括以下步驟：將研究區或相鄰區域各測井溫度?電阻率數據對均等分成N段，且歸一化處理各層段電阻率；推導不同井位不同層段的最優校正溫度、本征歸一化電阻率、溫度校正系數，并將三者與對應深度構建數據集，進行回歸分析，分別獲取隨深度的變化為T₀(z)，ρ_NT0(z)，α_T0(z)；對研究區電磁數據體進行電阻率反演并等分成M段，歸一化處理不同層段的電阻率為ρ_Ninv(x，z)；基于T₀(z)，ρ_NT0(z)，α_T0(z)和ρ_Ninv(x，z)得到研究區地下不同層段不同節點的歸一化反演電阻率與溫度之間的關系表征，根據關系表征預測研究區地下空間溫度場的展布特征。本發明能夠將地下介質宏觀電阻率特征精確轉換為直觀的溫度場分布，實用性強，預測范圍廣且深。

技術領域

本發明涉及地溫場預測領域，尤其涉及一種深部地溫場預測方法、設備及存儲介質。

背景技術

溫度是地球內部的關鍵特征之一，對它的了解決定了我們研究基礎地球科學問題和應用地熱問題的能力。因此，最大限度地準確估計地下空間溫度分布特征顯得極為重要。

目前，地球內部的溫度估計通常是基于鉆孔溫度測井或熱流梯度數據。前者根據地表不規則分布的幾口井中測量的溫度測井曲線進行空間插值，這常常導致相當大的估計錯誤。而后者對于溫度模型的建立是基于對研究區域橫向邊界熱流穩定狀態的假設，以及對區域上下邊界熱流值(溫度)基于先驗信息的推測。由于這些數值通常只能得到非常粗略的估計(特別是在下邊界)，因此在此基礎上建立溫度模型也會有相當大的誤差。

因此，現有的溫度估計方法無法準確預測鉆井未到達深度的溫度，更無法有效提供井間空間的溫度展布。而研究表明，使用隨溫度變化的替代參數可以克服這一困難，而在各種物性參數中，巖石電阻率隨溫度的變化相對最為敏感，因此，可使用電阻率去解決這一科學問題，且地下深部空間電阻率分布可以通過電磁法等地球物理手段獲取。然而目前，利用電阻率進行溫度預測是基于純經驗公式的使用，且其有效性被假設為不隨空間位置的變化，即經驗公式中的各項參數在任意地質環境及背景下均假設為定值，很明顯這種方法是不合理的。

發明內容

針對目前地下溫度預測尤其深部空間溫度預測所建立的溫度模型誤差較大，且基于純經驗公式預測地溫場的不合理性，本發明提出了一種基于最優溫度系數的深部地溫場預測方法，通過研究區或相鄰區域鉆孔測井電阻率-溫度數據對，推導構建地下空間不同層段(不同深度)歸一化電阻率與溫度之間的精確關系表征，并結合電磁精細電阻率結構反演，實現地下空間溫度場預測。

為了實現上述目的，本發明提出了一種深部地溫場預測方法，所述深部地溫場預測方法包括以下步驟：

獲取研究區或相鄰區域m(m＞＝1的整數)口井的溫度-電阻率數據對，依據深度將所述溫度-電阻率數據對等分成N(N＞＝2的整數)段，并將每口井各段電阻率進行歸一化處理，得到多組歸一化電阻率-溫度數據集；

根據所述多組歸一化電阻率-溫度數據集，通過兩組歸一化電阻率-溫度關系約束方程，計算得到不同井位不同層段的最優校正溫度、本征歸一化電阻率和溫度校正系數；

將所述最優校正溫度、所述本征歸一化電阻率和所述溫度校正系數在不同井位不同層段的取值分別與對應層段深度構建目標數據集，對所述目標數據集進行回歸分析，得到所述最優校正溫度、所述本征歸一化電阻率和所述溫度校正系數隨深度的變化關系，分別表示為T₀(z)，ρ_NT0(z)，α_T0(z)；