Methodology of boreholes temperature data processing

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00025798%3A_____%2F21%3A00000167" target="_blank" >RIV/00025798:_____/21:00000167 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="http://www.geology.cz/zpravy/en/detail/zpravy.geol.2021.05" target="_blank" >http://www.geology.cz/zpravy/en/detail/zpravy.geol.2021.05</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.3140/zpravy.geol.2021.3" target="_blank" >10.3140/zpravy.geol.2021.3</a>

Result language

čeština

Original language name

Metoda zpracování teplotních údajů z vrtů, její limity a možnosti zpřesnění

Original language description

Jednou z metod zpracování teplotních měření ve vrtech je extrapolační postup, který vyvinul a aplikoval J. Polášek v rámci geotermálního hodnocení oblasti Všebořic u Ústí nad Labem. Tento postup je založen na rozdělení měřeného teplotního profilu na úseky (oblasti) podle jeho průběhu a geologického profilu vrtu. Pomocí lineární regrese jsou pro každou z oblastí vypočteny nejlépe vyhovující přímky procházející naměřenými hloubkovými teplotními profily. Následně se v závislosti na teplotním hloubkovém profilu konkrétního vrtu vytvoří párové kombinace nejlépe vyhovujících přímek jednotlivých oblastí naměřené teplotní křivky a vypočítají se parametry jejich extrapolační funkce. Na základě posouzení a vyhodnocení výsledků výpočtu pro jednotlivé dvojice oblastí měřených teplotních křivek a posouzení geologické stavby v oblasti vrtu se vyberou vhodné párové kombinace oblastí měřených teplotních křivek, pro které se vypočítá průměr hodnot extrapolační funkce. Tento postup se opakuje pro několik dalších vhodných kombinací dvojic měřených oblastí teplotních křivek. Za nejvhodnější pro extrapolaci teploty do větší hloubky se považují hodnoty, které vykazují nejmenší střední kvadratickou odchylku od naměřených teplot a zároveň respektují geologickou strukturu v oblasti vrtu. Některé teplotní křivky ve vrtech zpracované tímto postupem vykazují blízký teplotní gradient ve všech vybraných oblastech křivky. V takových vrtech je celková extrapolační funkce přímkou. Běžným případem je přítomnost několika po sobě jdoucích oblastí křivky s lineárním průběhem, jejichž gradient se postupně zvyšuje. Extrapolační funkce takové teplotní křivky vrtu je reprezentována polynomem druhého stupně. V některých případech však několik po sobě jdoucích oblastí křivky, z nichž každá má lineární průběh, vykazuje postupně klesající gradient. Taková extrapolace dává nesmyslné výstupy a je třeba hledat příčiny takového výsledku. Tuto extrapolaci lze v některých případech a do určité míry vysvětlit geologickou stavbou oblasti. Vzhledem k velmi omezeným znalostem hlubší geologické stavby v České republice a také proto, že změna teplotní křivky nemá vždy zřejmé geologické příčiny, je riziko značných nepřesností při určování teploty v hloubce vysoké a rozhodně se zvyšuje s hloubkou (délkou) extrapolace. Výsledky extrapolace teplotních křivek ve vrtech jsou proto pouze orientační.Výrazného zpřesnění extrapolace teplotních měření ve vrtech hlubších než 1 km lze dosáhnout například elektromagnetickými geofyzikálními měřeními s velkým dosahem a využitím speciálních metod jejich geotermální interpretace.

Czech name

Metoda zpracování teplotních údajů z vrtů, její limity a možnosti zpřesnění

Czech description

Jednou z metod zpracování teplotních měření ve vrtech je extrapolační postup, který vyvinul a aplikoval J. Polášek v rámci geotermálního hodnocení oblasti Všebořic u Ústí nad Labem. Tento postup je založen na rozdělení měřeného teplotního profilu na úseky (oblasti) podle jeho průběhu a geologického profilu vrtu. Pomocí lineární regrese jsou pro každou z oblastí vypočteny nejlépe vyhovující přímky procházející naměřenými hloubkovými teplotními profily. Následně se v závislosti na teplotním hloubkovém profilu konkrétního vrtu vytvoří párové kombinace nejlépe vyhovujících přímek jednotlivých oblastí naměřené teplotní křivky a vypočítají se parametry jejich extrapolační funkce. Na základě posouzení a vyhodnocení výsledků výpočtu pro jednotlivé dvojice oblastí měřených teplotních křivek a posouzení geologické stavby v oblasti vrtu se vyberou vhodné párové kombinace oblastí měřených teplotních křivek, pro které se vypočítá průměr hodnot extrapolační funkce. Tento postup se opakuje pro několik dalších vhodných kombinací dvojic měřených oblastí teplotních křivek. Za nejvhodnější pro extrapolaci teploty do větší hloubky se považují hodnoty, které vykazují nejmenší střední kvadratickou odchylku od naměřených teplot a zároveň respektují geologickou strukturu v oblasti vrtu. Některé teplotní křivky ve vrtech zpracované tímto postupem vykazují blízký teplotní gradient ve všech vybraných oblastech křivky. V takových vrtech je celková extrapolační funkce přímkou. Běžným případem je přítomnost několika po sobě jdoucích oblastí křivky s lineárním průběhem, jejichž gradient se postupně zvyšuje. Extrapolační funkce takové teplotní křivky vrtu je reprezentována polynomem druhého stupně. V některých případech však několik po sobě jdoucích oblastí křivky, z nichž každá má lineární průběh, vykazuje postupně klesající gradient. Taková extrapolace dává nesmyslné výstupy a je třeba hledat příčiny takového výsledku. Tuto extrapolaci lze v některých případech a do určité míry vysvětlit geologickou stavbou oblasti. Vzhledem k velmi omezeným znalostem hlubší geologické stavby v České republice a také proto, že změna teplotní křivky nemá vždy zřejmé geologické příčiny, je riziko značných nepřesností při určování teploty v hloubce vysoké a rozhodně se zvyšuje s hloubkou (délkou) extrapolace. Výsledky extrapolace teplotních křivek ve vrtech jsou proto pouze orientační.Výrazného zpřesnění extrapolace teplotních měření ve vrtech hlubších než 1 km lze dosáhnout například elektromagnetickými geofyzikálními měřeními s velkým dosahem a využitím speciálních metod jejich geotermální interpretace.

Type

J_SC - Article in a specialist periodical, which is included in the SCOPUS database

CEP classification

—

OECD FORD branch

20701 - Environmental and geological engineering, geotechnics

Project

<a href="/en/project/TK02010092" target="_blank" >TK02010092: Analysis of the geothermal energy potential at medium and large depths in the Czech Republic on the basis of available data</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2021

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Name of the periodical

Zprávy o geologických výzkumech = Geoscience Research Reports

ISSN

0514-8057

e-ISSN

2336-5757

Volume of the periodical

54

Issue of the periodical within the volume

1

Country of publishing house

CZ - CZECH REPUBLIC

Number of pages

13

Pages from-to

23-35

UT code for WoS article

—

EID of the result in the Scopus database

2-s2.0-85116757876