Boundary conditions in thermal models : An application to the KTB site, Germany - Université de Lorraine Access content directly
Journal Articles Geofísica Internacional Year : 2001

Boundary conditions in thermal models : An application to the KTB site, Germany

Abstract

Deep temperature estimations are important for Theological studies of the crust and also for the planning of deep drill holes. Thermal modeling requires the input of realistic boundary conditions in order to obtain reliable values for the temperature at depth. Boundary conditions necessary for thermal models may be inferred from geochemical and geophysical parameters measured in the field. Numerical solutions of heat equations can be obtained through finite element and finite difference schemes in one, two or three dimensions, taking into account several assumptions regarding the medium parameters, such as homogeneity and anisotropy of thermal conductivity. In this paper we present one and two-D models and highlight the differences between them. The Oberpfalz area was selected to test the model and boundary conditions, because geochemical and geophysical data were available to estimate the boundary conditions in our model and temperatures at depth have been actually measured at the KTB borehole. A good agreement between the calculated and measured temperatures is obtained for a 2-D model with appropriate boundary conditions from geochemical and geophysical data.
Las estimaciones de la temperatura a profundidad son de suma importancia para los estudios reológicos de la corteza y también para una planeación correcta de la perforación de pozos profundos. La modelación térmica requiere de condiciones de frontera reales, para así poder obtener valores confiables de la temperatura a profundidad. Las condiciones de frontera necesarias para los modelos térmicos pueden ser inferidas a partir de parámetros geoquímicos y geofísicos medidos en el campo. Se pueden obtener soluciones numéricas de las ecuaciones de transferencia de calor a través de modelos de elementos finitos o de diferencias finitas para una, dos o tres dimensiones, tomando en cuenta varias suposiciones en relación con los parámetros del medio, tales como homogeneidad y anisotropía de la conductividad térmica. En este trabajo presentamos modelos uni- y bi-dimensionales y resaltamos las diferencias entre ambos. El área de Oberpfalz fue seleccionada para probar el modelo y las condiciones de frontera debido a que los datos geoquímicos y geofísicos se encontraban disponibles para estimar las condiciones de frontera, ya que las temperaturas a profundidad habían sido medidas en el pozo KTB. Se encontró concordancia entre las temperaturas medidas y las calculadas para el modelo bidimensional que incluía condiciones de frontera inferidas a partir de los datos geoquímicos y geofísicos.
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Dates and versions

hal-04055725 , version 1 (03-04-2023)

Identifiers

  • HAL Id : hal-04055725 , version 1

Cite

E. L. Flores, Rosa Maria Prol-Ledesma, Jean-Jacques Royer. Boundary conditions in thermal models : An application to the KTB site, Germany. Geofísica Internacional, 2001, 40 (2), pp.97-109. ⟨hal-04055725⟩
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