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·448 · 中国地球科学联合学术年会 2014 非均匀介质稳态热传导模型数值模拟与参数估计 刘唐伟* 孙占学 王安东 胡宝群 刘金辉 东华理工大学 放射性地质与勘探国防重点学科实验室 江西南昌 330013 在干热岩资源潜力估算中，目标区深部温度不能完全直接测量，只能依据钻井温度测量和岩石热物 性测试结果，基于稳态热传导理论进行深部温度的计算，从而获得深部温度及干热岩热储量[1] 。对于盖 层和储层厚度分布不均匀的区域，虽然在某一单层内的热导率和生热率等参数可近似为常数，但垂向深 部温度的计算变得较为复杂，需要数值计算。本文结合非均匀分层介质稳态热传导模型及多种观测数据， 建立地温分布模型，计算深部温度，考虑不同的盖层厚度与热导率、花岗岩体热导率与规模、放射性生 热率等参数的变化，进行数值模拟；以期通过观测数据与数值模拟结果的匹配[2]，得到目标区合理的参 数估计值。 稳态热传导方程可以表示为div k x gradT ?A x , x ∈Ω. ，其中 T 为温度，K 为岩石热传导 ?T 率，A 为热源（岩石生热率），?是所研究的空间域。在研究区上边界（地表）给定热流边界条件k q ， ?n ?T 在两侧给定绝热边界条件 0 ，在底部边界给定温度边界条件。联立上述方程和各边界条件可以数 ?n 值求解温度场。现假设模型热导率和生热率未能准确知道，在研究区 ? 内部和边界上的N 个点x 有温 i ? 度观测数据T x i 1,2...N ，通过不断调整K 和 A 的数值，使得观测点上模型计算值与观测值尽可 i N ? 2 能准确吻合，即最小化误差函数 T x ?T x ，从而估计出较准确的等效热导率K 和生热率 A 。 ∑ i i i 1 资金资助：全国地热资源调查评价[2011]01-17-31，江西省自然科学基金 No.20114BAB201016 参考文献 [1] 汪集旸， 胡圣标， 庞忠和， 何丽娟， 赵平 等，中国大陆干热岩地热资源潜力评估. 科技导报， 2012,30 32 ， 25-31 [2] Tangwei Liu, Hehua Xu, Xuelin Qiu and Xiaobin Shi. Multiscale Parameter Identification Method for Three Dimension Steady Heat Transfer Model of Composite Materials, Advanced Materials Research,2013, Vols. 706-708，152-157.
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