[发明专利]一种测量等效地热温度的系统及方法

权利要求书

1.一种测量等效地热温度的系统，其特征在于，包括实验箱(1)、顶部加热装置、底部加热装置、岩层柱模型、温度传感器(9)、测温计(10)和数据工作台(12)，其中，所述实验箱(1)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(1)的内腔中；岩层柱模型包括多层岩性导热板(8)，多层岩性导热板(8)沿竖直方向叠加布置，所述每层岩性导热板(8)中设置有一个温度感应器(9)；每个温度感应器(9)连接有测温计(10)；所述测温计(10)、顶部加热装置和底部加热装置均与数据工作台(12)连接。

2.根据权利要求1所述的一种测量等效地热温度的系统，其特征在于，所述实验箱(1)的外壁上设置有标尺(3)，所述每层岩性导热板(8)的厚度与标尺(3)的深度示数相对应。

3.根据权利要求1所述的一种测量等效地热温度的系统，其特征在于，所述顶部加热装置包括顶部加热器(4)和顶部加热板(5)，其中，顶部加热板(5)固定在实验箱(1)的顶部，所述顶部加热器(4)和顶部加热板(5)连接。

4.根据权利要求1所述的一种测量等效地热温度的系统，其特征在于，底部加热装置包括底部加热器(6)和底部加热板(7)，其中，底部加热板(7)固定在实验箱(1)的底部，所述底部加热器(6)和底部加热板(7)连接。

5.根据权利要求1所述的一种测量等效地热温度的系统，其特征在于，所述岩层柱模型中的岩性导热板(8)的层数与研究区区域的岩层层数相对应；每层岩性导热板(8)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。

6.根据权利要求1所述的一种测量等效地热温度的系统，其特征在于，每层岩性导热板(8)由多个岩性导热板本体叠加组成。

7.一种测量等效地热温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取研究区区域的地热钻井及地热的数据信息；

步骤2，根据步骤1中的数据信息搭建岩层柱模型；

步骤3，将搭建的岩层柱模型放入至基于权利要求1-6中任一项所述的一种测量等效地热温度的系统中，开启顶部加热装置和底部加热装置直至预设温度；通过温度传感器(9)、测温计(10)和数据工作台(12)采集温度数据；

步骤4，根据步骤3中得到的温度数据构建岩层柱模型的地温梯度曲线，并通过调整底部加热装置，直至得到的地温梯度曲线与研究区区域原始的地温梯度曲线一致，此时的底部加热装置的加热温度值为等效地热温度。

8.根据权利要求7所述的一种测量等效地热温度的方法，其特征在于，步骤2中，根据步骤1中的数据信息搭建岩层柱模型，具体方法是：

将按照1：10000的体积比将研究区区域中各个岩层的埋藏深度和导热系数进行数据概化，得到岩层数字模型；将得到的岩层数字模型结合岩性导热板(8)搭建岩层柱模型。

9.根据权利要求7所述的一种测量等效地热温度的方法，其特征在于，步骤4中，顶部加热装置的预设温度为当地地表温度；底部加热装置的预设温度为深部温度。