摘要

中深層地?zé)醿?chǔ)層具有多層分布、溫度梯度差異化、出水層位復(fù)雜的特征，傳統(tǒng)井口單一測溫方式無法反映地下真實(shí)地溫分布、層位出水溫度差異與儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)變化。本文針對(duì)溫泉地?zé)豳Y源開發(fā)監(jiān)測短板，設(shè)計(jì)一套中深層分層測溫監(jiān)測系統(tǒng)，基于分布式測溫傳感、定點(diǎn)分層采集、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同深度儲(chǔ)層溫度實(shí)時(shí)、連續(xù)、精準(zhǔn)監(jiān)測。結(jié)合溫泉地?zé)衢_發(fā)工程實(shí)踐，完成系統(tǒng)設(shè)備選型、布點(diǎn)方案、數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)、后臺(tái)監(jiān)測軟件整體設(shè)計(jì)，分析分層地溫變化規(guī)律、儲(chǔ)層熱穩(wěn)定性、出水層位匹配性。工程實(shí)踐表明，分層測溫系統(tǒng)可精準(zhǔn)捕捉季節(jié)溫差、開采擾動(dòng)、回灌影響帶來的地溫變化，為地?zé)峋侠砼洳?、?chǔ)層保護(hù)、地?zé)豳Y源精細(xì)化開發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞

中深層地?zé)?；分層測溫；地溫監(jiān)測；地?zé)醿?chǔ)層；智慧地?zé)?/span>

一、引言

中深層溫泉地?zé)豳Y源埋藏深度大、儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同深度地層的溫度、孔隙度、富水性存在顯著差異。地?zé)衢_發(fā)過程中，長期抽水、尾水回灌、季節(jié)開采負(fù)荷變化，會(huì)導(dǎo)致地下儲(chǔ)層溫度場發(fā)生動(dòng)態(tài)演變。傳統(tǒng)僅監(jiān)測井口出水溫度的方式，無法區(qū)分不同層位溫度貢獻(xiàn)，難以識(shí)別地下低溫層混入、儲(chǔ)層降溫、熱失衡等隱性問題，無法滿足規(guī)模化、長效化地?zé)衢_發(fā)監(jiān)測需求。

分層測溫監(jiān)測技術(shù)可實(shí)現(xiàn)縱向深度維度的溫度精準(zhǔn)采集，完整還原地下溫度剖面，是中深層地?zé)豳Y源科學(xué)化開發(fā)、儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)監(jiān)測、地?zé)嵯到y(tǒng)高效運(yùn)維的核心技術(shù)。

二、中深層地?zé)釡y溫現(xiàn)存問題

1. 監(jiān)測維度單一：僅井口測溫，無地下分層數(shù)據(jù)，無法判定儲(chǔ)層真實(shí)溫度狀態(tài)；

2. 數(shù)據(jù)滯后性強(qiáng)：多為人工定期測溫，無法實(shí)現(xiàn)24h連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測；

3. 無法識(shí)別異常擾動(dòng)：回灌冷水侵入、淺層低溫水串層、長期開采熱衰減無法提前預(yù)警；

4. 缺乏數(shù)據(jù)體系支撐：無連續(xù)分層溫度數(shù)據(jù)，難以指導(dǎo)開采參數(shù)優(yōu)化與儲(chǔ)層保護(hù)。

三、分層測溫監(jiān)測系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)

3.1 總體架構(gòu)

系統(tǒng)采用感知層-傳輸層-平臺(tái)層-應(yīng)用層四級(jí)架構(gòu)，感知層布置高精度測溫傳感設(shè)備，傳輸層采用無線遠(yuǎn)程傳輸模塊，平臺(tái)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、曲線生成，應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)異常預(yù)警、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表輸出。

3.2 分層布點(diǎn)設(shè)計(jì)

根據(jù)地?zé)峋畠?chǔ)層埋深、含水層分布特征，在取水主層、上下隔水層、易擾動(dòng)層位設(shè)置多點(diǎn)測溫探頭，實(shí)現(xiàn)縱向分層全覆蓋，精準(zhǔn)采集不同深度地層實(shí)時(shí)溫度。

3.3 核心功能設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)24h不間斷測溫、溫度數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、溫度變化曲線實(shí)時(shí)更新、異常溫變自動(dòng)預(yù)警、歷史數(shù)據(jù)回溯、分層溫度對(duì)比分析等功能。

四、工程實(shí)踐與數(shù)據(jù)分析

通過實(shí)際溫泉地?zé)峋渴饻y試，系統(tǒng)可精準(zhǔn)捕捉晝夜、季節(jié)、開采強(qiáng)度變化帶來的分層地溫波動(dòng)，清晰區(qū)分高產(chǎn)熱儲(chǔ)層與低效低溫層。同時(shí)可有效監(jiān)測尾水回灌造成的局部地層降溫范圍、降溫幅度，為優(yōu)化回灌量、規(guī)避儲(chǔ)層冷堆積、保障地?zé)崽餆崞胶馓峁?shù)據(jù)依據(jù)。

五、結(jié)語

中深層分層測溫監(jiān)測系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)地?zé)岜O(jiān)測維度單一、數(shù)據(jù)不全面、動(dòng)態(tài)性差的行業(yè)短板，完整構(gòu)建縱向地溫監(jiān)測體系。系統(tǒng)可為地?zé)豳Y源儲(chǔ)量評(píng)估、開采參數(shù)優(yōu)化、地?zé)崽镩L期熱平衡保護(hù)、溫泉康養(yǎng)項(xiàng)目穩(wěn)定運(yùn)營提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐，具備高的工程推廣價(jià)值。