熱產量

在各種能源勘探和開發的鑽孔中，以及在溫度分布模擬過程中，熱產量可用於預測和解釋地層溫度的變化。

基本介紹

• 中文名：熱產量
• 套用領域：地質勘探
• 作用：解釋地層溫度變化

簡介

岩石的放射性熱產量是地層的一個重要特性,但通常對它卻缺乏了解。在各種科學鑽探[ 如德國大陸科學鑽探計畫(KTB)、前蘇聯的科拉超深鑽(СГ-3)、海洋鑽探計畫(ODP)等] ，在各種能源勘探和開發的鑽孔中，以及在溫度分布模擬過程中，熱產量可用於預測和解釋地層溫度的變化。在解釋熱流密度的變化時，必須考慮對流和輻射效應的影響。在沉積盆地的熱演變模擬中，如有機物的成熟度、油氣的生成等，熱產量的確定起著非常重要的作用。而且，在大陸上地表測量所得到的熱產量，大約一半是由於放射性元素K 、U 、Th 的衰變而產生的。

方法原理

放射性熱產量通常可以在實驗室進行測定，即利用X 射線螢光分析或伽瑪射線能譜測量方法，對鑽孔岩芯或岩屑樣品分析其K 、U 、Th 的含量來確定。但這種方法分析周期偏長，而且價錢昂貴。另一方面，世界上各種地質環境下的科學鑽孔及勘探和生產鑽孔已經進行了自然伽瑪測井，這些數據完全可以用來計算地層的熱產量。

自然伽瑪測井測量的是總伽瑪射線強度，也就是地層中鈾系(主要的輻射子體是鉍-214 ，214Bi),釷系(主要的輻射子體是鉈-208 ，208 Tl)和鉀元素(鉀-40 、40K)的貢獻的總和 。因為測量U ，Th ,K的能譜測井儀的靈敏度類似地正比於方程(1)中對應的熱流常數，如果岩石中放射性元素鈾、釷、鉀的質量分數的比值完全是常數，那么可以期望自然伽瑪測井讀數和A 之間在給定的鑽孔間隔記憶體在簡單的關係。

總結套用

所有的勘探鑽孔和科學鑽孔均已進行了自然伽瑪測井，從常規伽瑪測井數據導出輻射熱產量值是可能的。從沉積岩到結晶岩和變質岩較寬的岩性範圍，伽瑪射線與熱產量之間保持著線性關係，在低於10 %的可接受的誤差範圍內給出熱產量值。因此，這種關係對確定全世界不同地質環境的熱產量值是非常有用的工具。