Обработка геотермических данных

Коррекция температурных измерений

Полевые данные, полученные при термометрии скважин, требуют обязательной корректировки, поскольку после бурения нарушается естественное тепловое состояние массива. Восстановление температурного профиля включает:

• Оценку времени релаксации — моделируется поведение теплового потока после бурения.
• Использование эмпирических формул (Гуастеллы, Грая и др.) — для определения «установившейся» температуры.
• Коррекция по глубине — с учетом теплового сопротивления обсадной колонны, глинистого раствора, каверн и т. п.

Расчёт геотермического градиента

После корректировки определяется градиент:

$$ G = \frac{dT}{dz} $$

где T — температура, z — глубина. Типичный диапазон — от 10 до 40 °C/км. Градиент может меняться по литологическим слоям, поэтому расчёт проводится покаротажно.

Определение теплового потока

Тепловой поток рассчитывается по формуле:

q = λ ⋅ G

где λ — теплопроводность породы, измеренная в лаборатории. Для глубинных интерпретаций строят карты распределения теплового потока, определяют аномалии, связанные с разломами, магматизмом и гидротермальной активностью.

Инверсное моделирование

Используется для восстановления тепловой истории региона:

• 1D-модели — температурные профили во времени для одной скважины.
• 2D/3D-модели — пространственно-временные реконструкции теплового режима.
• Влияние радиогенного тепла — учитывается вклад радиоактивного распада в породах.

Применяются численные методы — метод конечных разностей, конечных элементов. Необходима точная информация о теплопроводности, теплоемкости, плотности и тепловом расширении.

Геотермические аномалии

Анализ отклонений теплового потока от регионального фона позволяет выявлять:

• активные тектонические зоны;
• глубинные разломы и зоны трения;
• очаги магматизма и метаморфизма;
• месторождения углеводородов (охлаждающие аномалии).

Корректная интерпретация требует комплексного подхода — совместного анализа термических, геологических, сейсмических и гидрогеологических данных.

Связь с другими методами

Интеграция геотермических данных с результатами:

• магниторазведки — выявление кореляции между термальными и магнитными аномалиями;
• электроразведки — сопоставление теплового потока с сопротивлением насыщенных растворов;
• сейсморазведки — определение теплофизических свойств на основе сейсмоскопии (скорости, отражения);
• геохимии — анализ состава подземных вод, влияющего на теплопроводность и конвекцию.

Такой подход обеспечивает полноту интерпретации и надежность прогноза
при геотермальном моделировании.