Что такое геотермическая ступень
Основные определения. Геотермический градиент и геотермическая ступень
Геотермический градиент и геотермическая ступень. Кроме распределения температуры по стволу скважины, характеризующей тепловое поле земных недр, к основным геотермическим параметрам относят геотермический градиент, геотермическую ступень, тепловые свойства горных пород (связанные с литолого-минералогическим составом различных стратиграфических толщ), а также плотность теплового потока и радиогенную теплогенерацию горных пород.
Геотермический градиент λ = (ΔТ/Δz) представляет собой скорость нарастания температуры с глубиной (см. рисунок), измеряется обычно в мК/м, иногда – °С/100м. Геотермическая ступень Г = (Δz/ΔТ) – величина, обратная геотермическому градиенту – это интервал глубины, на котором происходит увеличение температуры на 1 °С (м/°С).
Тепловые свойства горных пород. Существуют три коэффициента, полностью характеризующие тепловые свойства горных пород, как непроницаемых для флюидов, так и насыщенных пластовыми жидкостями (вода, рассолы, нефть):
· коэффициент теплопроводности,
· коэффициент объемной теплоемкости и
· коэффициент температуропроводности.
Коэффициент теплопроводности характеризует способность горных пород передавать тепло. Он используется для вычисления плотности теплового потока, тогда как коэффициент объемной теплоемкости характеризует количество тепла, необходимое для нагрева единичного объема горной породы на 1 °С. Он необходим для расчета плотности ресурсов геотермальной энергии, наконец – коэффициент температуропроводностихарактеризует скорость распространения температурной волны в горных породах.Оннеобходим для расчетов скорости распространения температурного фронта в горных породах при рассмотрении либо моделировании нестационарных тепловых полей в горных породах, например – охлаждение пласта при закачке холодных вод с поверхности при законтурном, либо внутриконтурном заводнении в ходе разработки нефтяных месторождений.
Дата добавления: 2015-11-12 ; просмотров: 4079 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ, увели чение глубины в земной коре (в метрах), соответствующее повышению темп-ры горных пород на 1°С. В среднем Г. с. равна
30-40 л; в кристаллич. породах в неск. раз больше (до 120-200 м), чем в осадочных. Колеблется в значит, пределах в зависимости от глубины и места (от 5 до 150 м). Для Москвы средняя величина Г. с. равна 38,4 м. Измерение прироста темп-ры горных пород с увеличением глубин их залегания устанавливается геотермическим градиентом.
Смотреть что такое ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ в других словарях:
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
увеличение глубины в земной коре (в метрах), соответствующее повышению температуры горных пород на 1°С. В среднем Г. с. равна 30—40 м; в криста. смотреть
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
— Расстояние по вертикали в земной коре (ниже зоны постоянной температуры),на котором температура повышается на 1°. Величина геотермической ступени в разных местах и на разных глубинах не одинакова и колеблется от 5 до 150 м. Среднюю величину геотермической ступени принимают в 33 м: с углублением на каждые 33 м от зоны постоянной температуры температура повышается на 1°.
. смотреть
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ, интервал глубины земной коры в метрах, на котором температура повышается на 1 °С. Колеблется в зависимости от глубины и местоположения от 5 до 150 м (в пределах, доступных непосредственному измерению).
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ, интервал глубины земной коры в метрах, на котором температура повышается на 1 °С. Колеблется в зависимости от глубины и местоположения от 5 до 150 м (в пределах, доступных непосредственному измерению). смотреть
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
интервал глубины земной коры в метрах, на к-ром темп-ра повышается на 1 °С. Колеблется в зависимости от глубины и местоположения от 5 до 150 м (в преде. смотреть
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
интервал глубины земной коры в метрах, на к-ром темп-pa повышается на 1 °С. Колеблется в зависимости от глубины и местоположения от 5 до 150 м (в преде. смотреть
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
Изменение глубины в земной коре, соответствующее повышению температуры на 1°. Среднее значение Г. С. 30—40 м/град.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Геотермическая ступень
Геотермическая ступень в разных районах и на разной глубине меняется в широких пределах ( от 10 до 100 м), поэтому в дополнение к расчетам желательно производить контрольные замеры температуры в заданных интервалах глубин по стволу скважины. [6]
Геотермической ступенью называют расстояние в метрах, при углублении на которое температура пород закономерно повышается на 1 С. [10]
Величина геотермической ступени колеблется в широких пределах ( от 1 до 200 м / град) и зависит от возраста и типа геотектонического элемента, от тепловых свойств пород, палеотерми-ческих условий и в значительной степени от гидрогеологических особенностей данного района. [13]
Величина геотермической ступени может меняться в зависимости от структурных признаков. По данным А. И. Леворсена и Ван Остранда геотермическая ступень на антиклинальных складках меньше, а на крыльях и синклиналях больше. На распределение температуры в резервуарах влияет движение вод. В. М. Николаев предложил использовать геотермические данные для определения движения вод. При построении линий равных температур ( изотерм) для данного пласта антиклинальные складки выражаются в виде локальных минимумов. Смещение изотермических минимумов по отношению к своду складок указывает на направление движения вод. Как предполагает Д. И. Дьяконов, смещение может быть вызвано тем, что изотермы отображают более глубокое строение структуры. [14]
Величина геотермической ступени ( или геотермического градиента) и ее изменение с глубиной изучаются во всех районах, где ведется бурение скважин. [15]
Б) Геотермическая ступень и геотермический градиент.
Тема 1: ТИПЫ И СТРОЕНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ.
 |
Земная кора — верхняя часть литосферы. В масштабах всего земного шара её можно сравнить с тончайшей плёнкой — столь незначительна её мощность. Но даже эту самую верхнюю оболочку планеты мы знаем не очень хорошо. Как же можно узнать о строении земной коры, если даже самые глубокие скважины, пробуренные в коре, не выходят за первый десяток километров? На, помощь учёным приходит сейсмолокация. Расшифровывая скорость прохождения сейсмических волн через разные среды, можно получить данные о плотности земных слоёв, сделать вывод об их составе. Под континентами и океаническими впадинами строение земной коры различно.
А) Океаническая кора
Океаническая земная кора более тонкая (5—7 км), чем континентальная, и состоит из двух слоёв — нижнего базальтового и верхнего осадочного. Ниже базальтового слоя находится поверхность Мохо и верхняя мантия. Рельеф дна океанов очень сложен. Среди разнообразных форм рельефа особенно выделяются огромные срединно-океанические хребты. В этих местах происходит зарождение молодой базальтовой океанической коры из вещества мантии. Через глубинный разлом, проходящий вдоль вершин по центру хребта — рифт, магма выходит на поверхность, растекаясь в разные стороны в виде лавовых подводных потоков, постоянно раздвигая в разные стороны стенки рифтового ущелья. Этот процесс называется спредингом.
Срединно-океанические хребты возвышаются над дном океанов на несколько километров, а их протяженность достигает 80 тыс. км. Хребты рассекаются параллельными поперечными разломами. Их называют трансформными. Рифтовые зоны — самые неспокойные сейсмические зоны Земли. Базальтовый слой перекрывают толщи морских осадочных отложений — илов, глин разного состава.
Б) Континентальная кора.
Шельф — подводная окраина материка — также имеет континентальную кору. То же относится и к крупным островам — Новой Зеландии, островам Калимантан, Сулавеси, Новая Гвинея, Гренландия, Сахалин, Мадагаскар и другим. Окраинные моря и внутренние моря, такие как Средиземное, Чёрное, Азовское, расположены на коре континентального типа.
 |
Тема 2: ТЕМПЕРАТУРА В НЕДРАХ ЗЕМЛИ.
Б) Геотермическая ступень и геотермический градиент.
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ-увеличение глубины в земной коре (в метрах), соответствующее повышению темп-ры горных пород на 1ОС. В среднем Г. с. равна 30-40 л; в кристаллич. породах в неск. раз больше (до 120-200 м), чем в осадочных. Колеблется в значит, пределах в зависимости от глубины и места (от 5 до 150 м). Для Москвы средняя величина Г. с. равна 38,4 м. Измерение прироста темп-ры горных пород с увеличением глубин их залегания устанавливается геотермическим градиентом.
ГЕОТЕРМИЧЕСКИЙ ГРАДИЕНТ, величина, на которую повышается температура горных пород с увеличением глубин залегания на каждые 100 м. В среднем для глубин коры, доступных непосредственным температурным измерениям, величина Г. г. принимается равной приблизительно 3°С. Г. г. меняется от места к месту в зависимости от форм земной поверхности, теплопроводности горных пород, циркуляции подземных вод, близости вулканических очагов, различных химических реакций, происходящих в земной коре. Закономерный рост температуры с увеличением глубины указывает на существование теплового потока из недр Земли к поверхности. Величина этого потока равна произведению Г. г. на коэффициент теплопроводности.
Пояс постоянной температуры в Москве располагается на глубине 20 м (4,2 °С), в Париже в течение 100 лет на глубине 28 м отмечается температура 11,83 °С. Глубже этого пояса, в направлении от поверхности Земли к центру, температура постепенно повышается: в среднем на каждые 33 м на 1 °С. Это так называемая геотермическая ступень. Величина геотермической ступени в
разных местах и на разных глубинах неодинакова и колеблется от 5 до 150 м. В вулканических районах с глубиной температура повышается очень быстро.
Прирост температуры на каждые 100 м углубления от зоны постоянной температуры называется геотермическим градиентом. Он также в разных местах и на разных глубинах имеет неодинаковую величину. С глубиной в среднем на каждые 100 м температура увеличивается на 3 °С.
Наибольший геотермический градиент — 150 ° С/км наблюдался в Бонанце, США, штат Орагон, наименьший градиент — 6 0 С/км — в Витватерсранде, Южная Африка. Различия в величине геотермической ступени и геотермического градиента обусловлены разной радиоактивностью и теплопроводностью горных пород, различными условиями залегания горных пород (температура выше в слоях, собранных в складки недавно), гидрохимическими процессами (в зависимости от того, какие реакции преобладают: с выделением тепла или с поглощением), температурой подземных вод, циркулирующих в толще пород.
Тема 3: МИНЕРАЛЫ.
А) Минера́л (фр. minéral, от позднелат. minera — руда) — природное тело с определённым химическим составом и кристаллической структурой, образующееся в результате природных физико-химических процессов и обладающее определёнными физическими, механическими и химическими свойствами. Является составной частью земной коры, горных пород, руд, метеоритов. Изучением минералов занимается наука минералогия. В настоящее время установлено около 3500 минеральных видов. Однако лишь несколько десятков минералов (около 70) пользуются широким распространением. Они входят в состав горных пород и называются породообразующими.
Б) Классификация минералов по химическому составу:
Приводим краткую характеристику основных классов минералов.
Силикаты (полевые шпаты, слюды, пироксены, хлориты и др.). Наиболее многочисленный класс (до 800 минералов), слагающий по массе более 90% всей земной коры. В основе строения всех силикатов — кремнекислородный тетраэдр [SiO4]4. Силикаты являются породообразующими минералами для большинства магматических и метаморфических горных пород. Самыми распространенными среди силикатов являются полевые шпаты, которые подразделяются на калиево-натриевые (ортоклаз) и известково-натриевые, или плагиоклазы (альбит, Лабрадор, анортит).
В составе силикатов большое практическое значение имеет группа глинистых минералов — каолинит, гидрослюда и особенно монтмориллонит. Эти минералы во многом определяют инженерно геологические особенности глинистых пород и отличаются весьма высокой дисперсностью ( WO4 и др.) не имеют породообразующего значения и в горных породах встречаются крайне редко. Многие сплавы вольфраматов обладают очень высокой твердостью, например победит, широко используемый при бурении скважин.
Самородные элементы (алмаз — С, сера — S, золото — Аu и др.). В этот класс входит около 50 минералов. Встречаются они редко, и в земной коре их масса не превышает 0,1%.
Для общей характеристики состава минералов, входящих в состав горных пород, в инженерно-геологической практике их изучают с помощью шлифов — тончайших прозрачных пластинок горных пород толщиной 0,03 мм. Для просмотра шлифов используют поляризационный микроскоп. Высокодисперсные глинистые минералы (монтмориллонит и др.), имеющие важное значение при инженерно-геологической оценке горных пород, изучают с помощью электронной микроскопии:, термического анализа, рентгенографии и других методов.
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
интервал глубины земной коры в метрах, на к-ром темп-pa повышается на 1 °С. Колеблется в зависимости от глубины и местоположения от 5 до 150 м (в пределах, доступных непосредств. измерению).
Смотреть что такое «ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ» в других словарях:
Геотермическая ступень — расстояние по вертикали в земной коре (ниже зоны постоянной температуры), на котором температура повышается на 1 … Геологические термины
геотермическая ступень — Глубина в метрах, при погружении на которую температура недр возрастает на 1 0С. Величина ступени изменяется не только от глубины, но и от основных структур земной коры. Наименьшие значения величины Г.с., в несколько метров, наблюдаются в районах … Справочник технического переводчика
геотермическая ступень — Интервал глубины земной коры, на котором температура повышается на 1°С, колеблется в зависимости от глубины и местоположения от 5 до 150 м … Словарь по географии
геотермическая ступень — интервал глубины земной коры в метрах, на котором температура повышается на 1ºC. Колеблется в зависимости от глубины и местоположения от 5 до 150 м (в пределах, доступных непосредственному измерению). * * * ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ… … Энциклопедический словарь
Геотермическая ступень — увеличение глубины в земной коре (в метрах), соответствующее повышению температуры горных пород на 1°С. В среднем Г. с. равна 30 40 м; в кристаллических породах в несколько раз больше (до 120 200 м), чем в осадочных. Колеблется в… … Большая советская энциклопедия
ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ — интервал глубины земной коры в метрах, на к ром темп ра повышается на 1 °С. Колеблется в зависимости от глубины и местоположения от 5 до 150 м (в пределах, доступных непосредств. измерению) … Естествознание. Энциклопедический словарь
геотермическая — ступень [ Словарь иностранных слов русского языка
СТУПЕНЬ ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ — расстояние в м, отсчитываемое от уровня постоянных температур, на котором с углублением в недра Земли температура повышается на 1 °С. Величина С. г. в разл. участках земной коры и на разл. глубинах неодинакова и колеблется от 4 5 до 150 м. В… … Геологическая энциклопедия
геотермічний ступiнь — геотермическая ступень gеоthermal degree, geothermic step; geothermic degree *geothermische Tiefenstufe, geothermische Stufe, geothermischer Grad – 1) Інтервал глибини земної кори в метрах,, на якому т ра підвищується 1 о С або віддаль, на яку… … Гірничий енциклопедичний словник