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干热岩储层增渗递减趋势下热能抽采的蒙特卡洛预演分析
1
作者
叶志伟
黄耀珑
+4 位作者
孟红伟
习通
张洪伟
李洁祥
王心义
《煤炭学报》
北大核心
2025年第S1期235-249,共15页
世界范围内持续半个世纪的增强型地热系统(Enhanced Geothermal System, EGS)的现场试验显示出了低孔低渗干热岩开发的巨大风险。考虑产出不确定性传递溯源,实现人工热储渗透率分布的随机性表征以及基于此的系统产出预演,才能给出当前...
世界范围内持续半个世纪的增强型地热系统(Enhanced Geothermal System, EGS)的现场试验显示出了低孔低渗干热岩开发的巨大风险。考虑产出不确定性传递溯源,实现人工热储渗透率分布的随机性表征以及基于此的系统产出预演,才能给出当前增渗造储技术条件下EGS热能产出的一般性客观评价。在完善前人压裂域预设构造的基础上,基于蒙特卡洛思想,通过热能抽采的遍历模拟实现同一增渗条件下热能产出的预演分析。首先,基于人工造储的增渗量级和扩展范围确定渗透率整体的递减趋势,利用转向带法模拟生成随机分布,叠加递减趋势和随机分布构造出具有整体确定性和局部随机性的渗透率分布样本;其次,建立多物理场耦合模型,由统一的初边值条件对所构造的渗透率分布样本展开热能抽采模拟,并总结了热能产出的评价指标;最后,由数值模拟结果得出每个样本的产出评价指标,分析样本产出指标的分布特点。基于产出指标的统计分析,指出工质载热运移过程中能否有充足的流量扫掠经过足够的热储空间,决定了EGS的不同产出模式。当以产出流量20 kg/s和服务年限15 a为临界指标时,失败样本所占的比率约为1/4,即在最大增渗5个数量级,扩展范围达350 m的条件下,EGS系统仍面临着严重的产能风险。有效构筑EGS人工热储的2个关键点为足够空间的有效联通增渗域与避免形成优势渗流通道,即干热岩开发要求储层增渗技术具有更高的可控导性,当前技术条件下对EGS的建造决策应持保守谨慎态度。
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关键词
干热岩
增强型
地热
系统
地热抽采模拟
蒙特卡洛方法
压裂改造体积
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题名
干热岩储层增渗递减趋势下热能抽采的蒙特卡洛预演分析
1
作者
叶志伟
黄耀珑
孟红伟
习通
张洪伟
李洁祥
王心义
机构
河南理工大学资源环境学院
河南省资源环境调查二院
河南省煤矿灾害钻井防治工程技术研究中心
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
出处
《煤炭学报》
北大核心
2025年第S1期235-249,共15页
基金
河南省高校基本科研业务费专项资金资助-青年创新探索性基金资助项目(722517/499)
国家自然科学基金青年资助项目(42102297)
北京市自然科学基金资助项目(3232026)。
文摘
世界范围内持续半个世纪的增强型地热系统(Enhanced Geothermal System, EGS)的现场试验显示出了低孔低渗干热岩开发的巨大风险。考虑产出不确定性传递溯源,实现人工热储渗透率分布的随机性表征以及基于此的系统产出预演,才能给出当前增渗造储技术条件下EGS热能产出的一般性客观评价。在完善前人压裂域预设构造的基础上,基于蒙特卡洛思想,通过热能抽采的遍历模拟实现同一增渗条件下热能产出的预演分析。首先,基于人工造储的增渗量级和扩展范围确定渗透率整体的递减趋势,利用转向带法模拟生成随机分布,叠加递减趋势和随机分布构造出具有整体确定性和局部随机性的渗透率分布样本;其次,建立多物理场耦合模型,由统一的初边值条件对所构造的渗透率分布样本展开热能抽采模拟,并总结了热能产出的评价指标;最后,由数值模拟结果得出每个样本的产出评价指标,分析样本产出指标的分布特点。基于产出指标的统计分析,指出工质载热运移过程中能否有充足的流量扫掠经过足够的热储空间,决定了EGS的不同产出模式。当以产出流量20 kg/s和服务年限15 a为临界指标时,失败样本所占的比率约为1/4,即在最大增渗5个数量级,扩展范围达350 m的条件下,EGS系统仍面临着严重的产能风险。有效构筑EGS人工热储的2个关键点为足够空间的有效联通增渗域与避免形成优势渗流通道,即干热岩开发要求储层增渗技术具有更高的可控导性,当前技术条件下对EGS的建造决策应持保守谨慎态度。
关键词
干热岩
增强型
地热
系统
地热抽采模拟
蒙特卡洛方法
压裂改造体积
Keywords
Hot Dry Rock(HDR)
Enhanced Geothermal System(EGS)
geothermal extraction simulation
monte carlo method
Stimulated Reservoir Volume(SRV)
分类号
TK529 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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1
干热岩储层增渗递减趋势下热能抽采的蒙特卡洛预演分析
叶志伟
黄耀珑
孟红伟
习通
张洪伟
李洁祥
王心义
《煤炭学报》
北大核心
2025
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