岩浆岩分布区地热状况预测方法、装置及计算机设备

本说明书涉及地球物理研究领域，尤其是岩浆岩分布区地热状况预测方法、装置及计算机设备。

背景技术：

1、预测地下温度场需要了解地下的地质结构。地质建模是再现岩石圈结构和组成的过程，是地球物理研究的主要方面之一。由于实际地球内部的物质密度分布非常不均匀，因而实际观测重力值与理论上的正常重力值总是存在着偏差，这种在排除各种干扰因素影响之后，仅仅由于物质密度分布不匀而引起的重力的变化，称为重力异常资料作为地球密度差异的表征，常用来反映地下地质体的特征。

2、目前重力建模采用的方法主要分为反演和正演。反演建模是通过重力异常场数据解释地下结构的形态和密度。正演建模是通过调整初始模型的结构和密度使模型重力响应与观测重力相拟合。

3、在岩浆岩分布区，复杂地质构造限制了对研究人员对地温场的认识，岩浆岩因其不规则的形态和特殊的热物理性质能对温度场产生显著的控制作用。

技术实现思路

1、为解决现有技术无法准确研究岩浆岩地区复杂地质构造下的温度场的问题，本说明书实施例提供了岩浆岩分布区地热状况预测方法、装置及计算机设备。

2、本说明书实施例提供了一种岩浆岩分布区地热状况预测方法，所述方法包括：根据目标区域的岩石圈层密度及层界面深度资料，构建目标区域的初始三维地质模型；根据所述初始三维地质模型的计算重力异常数据及所述目标区域的实测重力异常数据之间的相关性，迭代调整所述初始三维地质模型的结构，直到所述相关性满足预设阈值范围，构建得到所述目标区域的三维地质模型；设置所述三维地质模型的顶底温度边界及各层热物理性质，利用三维热场求解方程计算目标区域的地下温度，确定岩浆岩分布区深层地热状况。

3、根据本说明书实施例的一个方面，通过如下方式确定初始三维地质模型的计算重力异常数据与目标区域的实测重力异常数据之间的相关性：获取目标区域各点的重力异常数据，所述重力异常数据为目标区域在真实世界利用重力仪设备测量得到的实测重力异常数据；根据目标区域中的每一种地质体在观测点引起的重力异常，确定所述初始三维地质模型的计算重力异常数据；计算初始三维地质模型的计算重力异常数据与目标区域的实测重力异常数据之间的相关性。

4、根据本说明书实施例的一个方面，根据所述初始三维地质模型的计算重力异常数据及所述目标区域的实测重力异常数据之间的相关性，迭代调整所述初始三维地质模型的结构包括：当所述相关性小于预设阈值，调整三维地质模型中每一垂直截面中的层密度和层界面深度，得到新的三维地质模型，其中，多个垂直截面共同构成所述三维地质模型；重新计算新的三维地质模型的计算重力异常数据与目标区域的实测重力异常数据之间的相关性。

5、根据本说明书实施例的一个方面，根据目标区域的岩石圈层密度及层界面深度资料，构建目标区域的初始三维地质模型包括：对目标区域的第一岩石圈层进行采样，获取第一岩石圈层样品；分别测量所述第一岩石圈层样品的密度，得到第一岩石圈层样品密度；根据目标区域的第二岩石圈层地震资料及航磁资料，确定第二岩石圈层的界面深度及第二岩石圈层的层密度信息，所述第一岩石圈层及所述第二岩石圈层构成目标区域的岩石圈层；根据第一岩石圈层样品密度、第二岩石圈界面深度第二岩石圈层的层密度信息，构建目标区域的初始三维地质模型。

6、根据本说明书实施例的一个方面，所述方法进一步包括：分别对第一岩石圈层样品进行热物理性质测试，得到第一岩石圈层样品的热物理性质；根据全球样品实测的平均值确定第二岩石圈层的热物理性质，所述第一岩石圈层样品的热物理性质及所述第二岩石圈层的热物理性质，构成所述目标区域的热物理性质。

7、根据本说明书实施例的一个方面，为所述三维地质模型设置顶底温度边界包括：将目标区域的年平均地表温度设定为三维地质模型的上部热边界；将居里等温面设定为三维地质模型的下部热边界。

8、根据本说明书实施例的一个方面，所述利用三维热场求解方程计算目标区域的地下温度包括：利用传导三维热场求解方程，计算三维温度分布情况。

9、本说明书实施例还提供了一种岩浆岩分布区地热状况预测装置，所述装置包括：模型构建单元，用于根据目标区域的岩石圈层密度及层界面深度资料，构建目标区域的初始三维地质模型；迭代单元，用于根据所述初始三维地质模型的计算重力异常数据及所述目标区域的实测重力异常数据之间的相关性，迭代调整所述初始三维地质模型的结构，直到所述相关性满足预设阈值范围，构建得到所述目标区域的三维地质模型；地热状况确定单元，用于设置所述三维地质模型的顶底温度边界及各层热物理性质，利用三维热场求解方程计算目标区域的地下温度，确定岩浆岩分布区深层地热状况。

10、本说明书实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述岩浆岩分布区地热状况预测方法。

11、本说明书实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述岩浆岩分布区地热状况预测方法。

12、本说明书利用采样实测和地震波速反演获得地下各地质层的初始密度，结合区域地震资料明确岩石圈层的层界面深度，根据卫星重力资料采用重力异常正演建模方法获得岩石圈尺度的三维地质模型，然后对三维模型设置热物理性质和温度边界等约束条件进行三维稳态导热模拟，从而获得深层温度的空间分布状态。本说明书利用正演重力建模获得三维地质模型为地下温度预测提供更准确的结构约束，避免了传统地温预测方法中因数据点深度和数量的限制导致对岩浆岩分布区的温度预测结果缺乏实用性和合理性，使得所预测的地下温度结果更符合地下构造的热传导规律。

技术特征：

1.一种岩浆岩分布区地热状况预测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的岩浆岩分布区地热状况预测方法，其特征在于，通过如下方式确定初始三维地质模型的计算重力异常数据与目标区域的实测重力异常数据之间的相关性：

3.根据权利要求2所述的岩浆岩分布区地热状况预测方法，其特征在于，根据所述初始三维地质模型的计算重力异常数据及所述目标区域的实测重力异常数据之间的相关性，迭代调整所述初始三维地质模型的结构包括：

4.根据权利要求1所述的岩浆岩分布区地热状况预测方法，其特征在于，根据目标区域的岩石圈层密度及层界面深度资料，构建目标区域的初始三维地质模型包括：

5.根据权利要求4所述的岩浆岩分布区地热状况预测方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

6.根据权利要求1所述的岩浆岩分布区地热状况预测方法，其特征在于，为所述三维地质模型设置顶底温度边界包括：

7.根据权利要求6所述的岩浆岩分布区地热状况预测方法，其特征在于，所述利用三维热场求解方程计算目标区域的地下温度包括：利用传导三维热场求解方程，计算三维温度分布情况。

8.一种岩浆岩分布区地热状况预测装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法。

技术总结本说明书涉及地球物理研究领域，尤其是岩浆岩分布区地热状况预测方法、装置及计算机设备。所述方法包括：根据目标区域的岩石圈层密度及层界面深度资料，构建目标区域的初始三维地质模型；根据初始三维地质模型的计算重力异常数据及所述目标区域的实测重力异常数据之间的相关性，迭代调整初始三维地质模型的结构，直到所述相关性满足预设阈值范围，构建得到所述目标区域的三维地质模型；设置三维地质模型的顶底温度边界及各热物理性质，利用三维热场求解方程计算目标区域的地下温度，确定岩浆岩分布区深层地热状况。本说明书利用正演重力建模获得三维地质模型，为岩浆岩地区地下温度预测提供准确的结构约束，使地下温度预测结果符合热传导规律。技术研发人员：廖珂琰,邱楠生,朱传庆,冯乾乾受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）技术研发日：技术公布日：2024/9/9