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基于热-流-固耦合的CO_(2)多级压裂增强型地热系统取热数值模拟
1
作者 王高升 周一凡 +6 位作者 赵佳琳 宋先知 黄中伟 易俊琳 李爽 夏毫宾 郑铖铖 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期1-11,共11页
在考虑裂缝内非达西渗流和局部非热平衡传热(LTNE)的基础上,构建了CO_(2)多级压裂EGS热-流-固耦合模型,并分析了复杂裂缝网络内渗流传热机制;对比不同裂缝网络条件下CO_(2)的多级压裂EGS取热效果,揭示了主裂缝、次级裂缝和天然裂缝在EG... 在考虑裂缝内非达西渗流和局部非热平衡传热(LTNE)的基础上,构建了CO_(2)多级压裂EGS热-流-固耦合模型,并分析了复杂裂缝网络内渗流传热机制;对比不同裂缝网络条件下CO_(2)的多级压裂EGS取热效果,揭示了主裂缝、次级裂缝和天然裂缝在EGS取热过程中作用机制,研究了主裂缝条数、主裂缝开度、次级裂缝水平长度和天然裂缝渗透率等关键裂缝参数对EGS取热效果影响规律。结果表明:裂缝网络中存在非达西渗流,特别是在主裂缝中尤为显著。与只考虑主裂缝和天然裂缝的算例相比,进一步考虑次级裂缝后,其累积能量增加80.36%;在忽略主裂缝和次级裂缝后,其累积能量减少64.58%,说明人工裂缝网络对强化取热具有重要的影响。此外,主裂缝条数对取热效果影响最显著,当次级裂缝直接相交时累积能量达到最高。该研究有望为EGS复杂裂缝网络优化研究提供重要参考。 展开更多
关键词 干热岩 增强型地热系统 二氧化碳 多级压裂 复杂裂缝网络 裂缝参数评价
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超临界二氧化碳增强型地热系统研究综述
2
作者 秦佐己 金轶斌 +2 位作者 胡俊杰 王全荣 丁雁 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第4期1-11,共11页
随着全球气候变化和能源转型的加速推进,超临界二氧化碳增强型地热系统(carbon dioxide enhanced geothermal system,CO_(2)-EGS)因其兼具高效热能提取与碳地质封存的双重优势,成为地热开发领域的研究热点。系统回顾了CO_(2)-EGS技术的... 随着全球气候变化和能源转型的加速推进,超临界二氧化碳增强型地热系统(carbon dioxide enhanced geothermal system,CO_(2)-EGS)因其兼具高效热能提取与碳地质封存的双重优势,成为地热开发领域的研究热点。系统回顾了CO_(2)-EGS技术的发展历程,重点分析了其在储热特性、储层稳定性和经济性方面的研究进展。与传统水基增强型地热系统相比,CO_(2)作为工作流体表现出低黏度、高流动性和优异的热传导性能,不仅提升了储层的热提取效率,还有效降低了储层损伤和设备腐蚀风险。对当前研究的梳理表明,尽管当前技术仍面临系统储热性能提升、储层稳定性和实际工程应用成本控制的挑战,但通过深入研究储热效率优化、储层响应机制、经济性评估及设计改进,CO_(2)-EGS有望在全球能源转型和碳中和目标的实现中发挥重要作用。CO_(2)-EGS在复杂地质条件下的裂隙网络优化设计、长期注采过程中储层性能的动态演化,以及多能互补技术的集成应用是未来发展的关键方向。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 增强型地热系统(EGS) 储热性能优化 储层稳定性 经济性分析
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二氧化碳基增强型地热系统储层换热研究现状及展望 被引量：1
3
作者 蒋政 舒彪 谭静强 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期235-251,共17页
干热岩资源分布广泛、储量巨大,被认为是具有广阔发展前景的绿色能源之一,而增强型地热系统(EGS)是开采干热岩资源的主要技术方法。在CO_(2)-EGS中,超临界CO_(2)(ScCO_(2))作为取热工质可以减少水资源浪费、降低泵送能量消耗,比H_(2)O... 干热岩资源分布广泛、储量巨大,被认为是具有广阔发展前景的绿色能源之一,而增强型地热系统(EGS)是开采干热岩资源的主要技术方法。在CO_(2)-EGS中,超临界CO_(2)(ScCO_(2))作为取热工质可以减少水资源浪费、降低泵送能量消耗,比H_(2)O具有更高的传热效率,并且可以实现部分CO_(2)的地质封存,具有较大的发展前景。本文从EGS裂隙储层模型、CO_(2)的物理性质,以及CO_(2)在储层裂隙中的流动与传热特性3个方面,总结了CO_(2)-EGS储层换热技术的研究进展,并针对我国典型地热场地的实际应用提出了建议。结果表明,裂隙性多孔介质模型更为实用和高效,而局部非热平衡模型更符合实际情况。CO_(2)具有较高质量流率和较轻微的矿物溶解能力,其矿化封存可降低地震风险,但会使储层的渗透率下降,建议调整主裂缝的非接触面积或CO_(2)的注入参数以减少渗透率的降低。未来应深入研究CO_(2)的非达西流动特性,并探究CO_(2)在共和与松辽盆地储层中的损失问题以及福建漳州凝灰岩盖层对CO_(2)的封存能力。 展开更多
关键词 地热储层 干热岩 增强型地热系统 二氧化碳 渗流传热
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松辽盆地增强型地热系统开发选区评价 被引量：21
4
作者 鲍新华 张宇 +3 位作者 李野 吴永东 马丹 周广慧 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期564-572,共9页
干热岩是一种新型清洁能源,其开发利用区的确定十分重要。笔者首先通过对松辽盆地热源、资源量、导热、聚热、地震活动5个方面资料的收集,提出了松辽盆地增强型地热系统开发选区适宜性评价方法;然后选取8项评价因子,利用ArcGIS 10.2平... 干热岩是一种新型清洁能源,其开发利用区的确定十分重要。笔者首先通过对松辽盆地热源、资源量、导热、聚热、地震活动5个方面资料的收集,提出了松辽盆地增强型地热系统开发选区适宜性评价方法;然后选取8项评价因子,利用ArcGIS 10.2平台将松辽盆地划分为26个评价单元,根据打分法和层次分析法(AHP)求取每个因子的权重;最后,对26个选区进行综合评价,将其分成适宜、较适宜、一般适宜、较不适宜和不适宜5个等级。结果表明:松辽盆地干热岩开发适宜区和较适宜区主要集中在盆地中部的大安—大庆一带,确定的适宜选区范围对今后干热岩开发工作具有一定指导作用。 展开更多
关键词 松辽盆地 增强型地热系统 评价因子 层次分析法 选区评价
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增强型地热系统开发过程中的多场耦合问题 被引量：19
5
作者 王晓星 吴能友 +2 位作者 张可霓 苏正 曾玉超 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期126-130,共5页
增强型(或工程型)地热系统(简称EGS)是指从地下3～10km低渗透岩体中经济开采深层地热的人工热能系统,作为目前地热领域的重要发展方向,其研究受到发达国家的高度重视,但我国还基本处于空白。在EGS运行过程中,高温岩体及裂隙受到温度场(T... 增强型(或工程型)地热系统(简称EGS)是指从地下3～10km低渗透岩体中经济开采深层地热的人工热能系统,作为目前地热领域的重要发展方向,其研究受到发达国家的高度重视,但我国还基本处于空白。在EGS运行过程中,高温岩体及裂隙受到温度场(T)、渗流场(H)、应力场(M)、化学场(C)的耦合作用,其结果直接影响整个系统的设计和运行。本文根据对EGS最基本的物理-化学过程进行分析,讨论了任意两场之间的相互作用,指出了三场耦合应考虑的重点及四场耦合现阶段研究的不完善性,最后综述了目前国际上用于解决EGS多场耦合问题的模拟软件研究进展。 展开更多
关键词 增强型地热系统 T-H-M-C耦合 数值模拟 TOUGH2
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增强型地热系统:潜力大、开发难 被引量：39
6
作者 廖志杰 万天丰 张振国 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期335-344,共10页
文中讨论了为什么要开发干热岩地热资源？什么是干热岩系统和增强型地热系统？中国干热岩系统的潜力,如何发展中国的EGS以及我们可供考虑的建议。随着常规能源的不断消耗,可再生能源日益受到人类的青睐。在可再生能源中,地热能的容量最... 文中讨论了为什么要开发干热岩地热资源？什么是干热岩系统和增强型地热系统？中国干热岩系统的潜力,如何发展中国的EGS以及我们可供考虑的建议。随着常规能源的不断消耗,可再生能源日益受到人类的青睐。在可再生能源中,地热能的容量最大,地热发电提供的是基本负荷,但是由于诸多因素,开发滞后。尤其是对潜力大、开发难的增强型地热系统,中国更是从研究到开发,都刚刚起步。如果地热发电的规模要超过风能及太阳能等其他新能源,不能仅靠水热型地热系统的开发利用,而必须重视和利用干热岩资源,大力研发增强型地热系统。中国干热岩系统的潜势如何呢？中国科学院地质地球物理研究所利用921个大地热流数据编制了《中国大陆地区新版热流图》以及3~10km深处不同深度温度分布图,计算了不同深度干热岩地热资源量,总数为2.09×107 EJ;其中主要分布在青藏高原,占全国总资源量的五分之一。作者们认为,干热岩资源的开发和增强型地热系统的建立是一个系统工程,地热资源的开发是一项风险投资,亚经济型的EGS风险更甚。国家必须统一安排和投资。工程项目必须学习国外的经验和吸取开发的教训。要选择关键地区进行试验和研究。作者们建议可考虑选择羊八井地热田的北部作为试验地区。 展开更多
关键词 可再生能源 水热型地热系统 干热岩 增强型地热系统
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增强型地热系统采热性能评价——以共和盆地恰卜恰地区干热岩储层为例 被引量：12
7
作者 单丹丹 李玮 +3 位作者 闫铁 李卓伦 逯广东 张弦 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期150-160,共11页
增强型地热系统(EGS)是从干热岩储层中提取热能的有效手段,准确评价其采热性能对于提高系统的取热效率、延长取热寿命等具有重要意义。为此,以共和盆地恰卜恰地区干热岩储层为研究对象,基于COMSOL Multiphysics建立了表征EGS水热耦合的... 增强型地热系统(EGS)是从干热岩储层中提取热能的有效手段,准确评价其采热性能对于提高系统的取热效率、延长取热寿命等具有重要意义。为此,以共和盆地恰卜恰地区干热岩储层为研究对象,基于COMSOL Multiphysics建立了表征EGS水热耦合的数值模型,采用整体间接耦合的方式,分别对注入井井筒、含裸眼段裂隙网络热储层及采出井井筒进行瞬态流动传热耦合模拟,并对比分析了裂隙渗透率等参数对EGS采热性能的影响。研究结果表明:(1)不考虑采出井井筒部分热损失,将导致开采初前期采出温度被高估4%~5%,不考虑裂隙网络储层流量与热量损失,将导致对采出流量与热提取速率值的评价过高;(2)增大注入流量,会使EGS维持一段时间高温高热提取率开采,但将导致储层寿命降低,提高生产压力则会降低热提取速率并增大流动阻抗,不利于热开采;(3)增大裂隙渗透率虽然能提高热提取速率,但会降低储层开采寿命;(4)当裂隙开度处于细微变化时,对系统采热效果的影响较小。结论认为,采用分段式间接耦合模拟的方式可以实现对EGS的完整性评价,进而为高温热储层商业化开采提供理论及实践依据。 展开更多
关键词 增强型地热系统 青海省共和盆地 间接耦合 采热性能 热提取速率 流动阻抗 裂隙渗透率
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化学刺激技术在增强型地热系统中的应用:理论、实践与展望 被引量：10
8
作者 刘明亮 庄亚芹 +6 位作者 周超 朱明成 张灿海 朱永强 谭龙 骆进 郭清海 《地球科学与环境学报》 CAS 2016年第2期267-276,共10页
干热岩作为清洁的可再生能源是地热能未来开采和利用中最具潜力的部分,具体的开发工程技术称为增强型地热系统(EGS,Enhanced Geothermal System)。化学刺激技术作为水力压裂的一种辅助方法,具有成本低、风险小的特点,在完善储层改造方... 干热岩作为清洁的可再生能源是地热能未来开采和利用中最具潜力的部分,具体的开发工程技术称为增强型地热系统(EGS,Enhanced Geothermal System)。化学刺激技术作为水力压裂的一种辅助方法,具有成本低、风险小的特点,在完善储层改造方面具有重要作用。综述了国内外EGS关于化学刺激研究的相关文献,介绍了化学刺激技术的理论基础及常用的几种化学刺激剂(传统酸、缓速酸、螯合剂和CO2化学刺激剂),并对世界上仅有的几个使用化学刺激技术的EGS工程(美国Fenton Hill和法国Soultz干热岩项目)进行了介绍和总结,在此基础上提出了化学刺激剂在增强型地热系统中的研究建议及应用展望,以期为中国未来EGS的科学研究和项目实施提供参考。 展开更多
关键词 增强型地热系统 化学刺激 储层改造 土酸 缓速酸 螯合剂 干热岩 水力压裂
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增强型地热系统关键技术研究现状及发展趋势 被引量：31
9
作者 巩亮 韩东旭 +4 位作者 陈峥 汪道兵 焦开拓 张旭 宇波 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期135-159,共25页
增强型地热系统(EGS)是开发干热岩型地热资源的主要手段,但其目前存在高温作用下人工压裂缝网不合理、多尺度多场耦合规律不明、井内闪蒸流动造成采热效率低下、地热流体热电转换效率低等关键问题,不利于地热资源的大规模商业化开发。... 增强型地热系统(EGS)是开发干热岩型地热资源的主要手段,但其目前存在高温作用下人工压裂缝网不合理、多尺度多场耦合规律不明、井内闪蒸流动造成采热效率低下、地热流体热电转换效率低等关键问题,不利于地热资源的大规模商业化开发。围绕上述重大瓶颈问题,针对EGS开采干热岩型地热资源涉及的4大关键技术,系统梳理和分析了各项技术的研究进展及发展趋势。主要内容包括:①在干热岩储层人工压裂技术方面,详述了储层改造方法、人工缝网形成机制和裂缝扩展预测模型等方面的研究进展;②在干热岩开采数值模拟技术方面,分别从岩心尺度多场耦合模型、储层尺度多场耦合模型和尺度升级方法3个角度,阐述了裂缝表征方法、数学模型及求解方法的研究进展;③在井筒热流体高效提取技术方面,讨论了井筒内流体闪蒸的原理、闪蒸流动特性研究的实验和数值模拟方法;④在干热岩地热发电技术方面,介绍了地热发电原理、发电系统类型和主要的应用市场。结论认为,EGS是一个技术密集型系统,但由于地下储层工况的复杂性和地面设备的不稳定性,机理研究往往与实际脱节,需与先导试验项目密切结合、互相指导,开展产—研结合模式,在不断往复中提高认知、突破关键点,从而大幅提升EGS的应用价值。 展开更多
关键词 干热岩 增强型地热系统 人工压裂 裂隙岩体 多尺度多场耦合 闪蒸流动 地热发电 先导试验
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增强型地热系统不同注采井网参数分析 被引量：7
10
作者 樊冬艳 孙海 +4 位作者 姚军 李华锋 严侠 张凯 张林 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期797-806,共10页
针对增强型地热系统中水通过复杂裂缝系统提取干热岩储层热量的过程,基于离散裂缝网络模型热流耦合构建了增强型地热系统的解析模型,利用Laplace变换得到了干热岩储层解析解,分析了在五点井网开采下注采井网参数对出口端温度及热提取的... 针对增强型地热系统中水通过复杂裂缝系统提取干热岩储层热量的过程,基于离散裂缝网络模型热流耦合构建了增强型地热系统的解析模型,利用Laplace变换得到了干热岩储层解析解,分析了在五点井网开采下注采井网参数对出口端温度及热提取的影响。研究结果表明:不同裂缝网络和井网模型下出口端温度下降幅度和热突破的时间不同;在相同裂缝网络下,井距越大,热突破时间越晚,当井距分别为50.0、100.0和150.0m时,热突破时间分别为2.0、5.2和15.0a;注水速率越小,温度下降越慢,当注水速率分别为0.1,0.2和0.3kg/s时,生产20.0a,温度下降幅度分别为53.0,34.5和26.8℃;通过正交实验分析方法得到注采参数中井距影响最大,其极差为13.15,其次为注水速率和注水温度,井网模型影响最小。 展开更多
关键词 干热岩 增强型地热系统 离散裂缝网络模型 热流耦合 解析模型
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二氧化碳增强型地热系统的研究进展 被引量：13
11
作者 张炜 许天福 +1 位作者 吕鹏 王淑玲 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期177-182,共6页
增强型地热系统,作为一种新型的地热发电技术,可通过水力压裂的方式从干热岩中提取地热资源。而超临界CO2作为一种优良的传热流体,在用其替代水开采增强型地热系统中地热能的同时,还可以达到间接地质封存CO2的目的。在阐述CO2增强型地... 增强型地热系统,作为一种新型的地热发电技术,可通过水力压裂的方式从干热岩中提取地热资源。而超临界CO2作为一种优良的传热流体,在用其替代水开采增强型地热系统中地热能的同时,还可以达到间接地质封存CO2的目的。在阐述CO2增强型地热系统的优缺点、模拟研究和经济潜力的基础上,总结了该研究领域的最新进展,并提出了进一步开展研究的相关建议,以期为CO2增强型地热系统的研究在中国的深入开展提供帮助。 展开更多
关键词 温室效应 可再生能源 增强型地热系统 地质封存 超临界CO2
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增强型地热系统垂直裂隙热储热开采过程数值模拟 被引量：9
12
作者 胡剑 苏正 +2 位作者 吴能友 翟海珍 曾玉超 《可再生能源》 CAS 北大核心 2014年第6期829-835,共7页
增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)作为开采深层地热资源最为有效的方法已经成为国际研究热点。充分探究EGS运行时热储内热量的开采过程对评估EGS性能及今后EGS商业开采过程中工程优化控制有着重要意义。文章建立了平行... 增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)作为开采深层地热资源最为有效的方法已经成为国际研究热点。充分探究EGS运行时热储内热量的开采过程对评估EGS性能及今后EGS商业开采过程中工程优化控制有着重要意义。文章建立了平行相间的垂直裂隙系统EGS开采模型,运用FLUENT软件对多平行垂直裂隙情形下增强型地热系统热储热开采过程进行了数值模拟。同时,通过改变对热储热开采过程有影响的裂隙宽度和水流速度两个参数,对比研究了其对热储热开采过程的影响。研究结果显示,裂隙宽度和水流速度对热储热开采过程影响较大,且影响效应几乎一致。当裂隙宽度为1 mm、裂隙水流速度为1 cm/s时,开采20 a时间内无论是裂隙宽度扩大1倍还是水流速度提高1倍,对热储内经济可用热能的开采率提升均超过25%,对热储内热能开采速率提升达到252%。 展开更多
关键词 增强型地热系统 地热能 热开采 垂直裂隙 数值模拟
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渤海湾盆地应用增强型地热系统(EGS)的地质分析 被引量：18
13
作者 蒋林 季建清 徐芹芹 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期167-178,共12页
全球地下3～10km普遍分布的高温低渗岩体中蕴藏着巨大的热能,利用增强型地热系统(EGS)技术可以实现这部分热能的开发。本文通过对近年增强型地热系统的研究进展和经验的综述,结合区域地质分析和有限元模拟,探讨了渤海湾盆地应用增强型... 全球地下3～10km普遍分布的高温低渗岩体中蕴藏着巨大的热能,利用增强型地热系统(EGS)技术可以实现这部分热能的开发。本文通过对近年增强型地热系统的研究进展和经验的综述,结合区域地质分析和有限元模拟,探讨了渤海湾盆地应用增强型地热系统开发的可行性。我国渤海湾盆地处于岩石圈减薄区,区域大地热流值高,地热资源丰富;基于该区的岩石圈热状态、基底构造形态对渤海湾盆地典型剖面地下10km内的地温场进行了有限元模拟,结果表明,在基底凹陷区埋深5km处地温可达150～180℃,地温等温线随基底起伏而变化。相比美国、欧洲现有的EGS开发地区,渤海湾盆地具有相似的地温条件和地质条件,适于开发增强型地热系统。通过分区块的资源概算,得出渤海湾盆地陆上部分的增强型地热系统可及资源量可达3775GW,具有广阔的开发前景。 展开更多
关键词 增强型地热系统 渤海湾盆地 地热发电 地温场 大地热流值
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增强型地热系统数值模拟研究进展 被引量：8
14
作者 王晓星 吴能友 +1 位作者 苏正 曾玉超 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第9期90-94,共5页
作为地热领域最有潜力的发展方向之一,增强型(或工程型)地热系统(EGS)的研究受到发达国家的高度重视,但在我国还处于萌芽状态。通过介绍EGS含义及发展,结合EGS数值模拟软件应具备的特点,对目前已经用于和可以用于EGS数值模拟的HDR和水... 作为地热领域最有潜力的发展方向之一,增强型(或工程型)地热系统(EGS)的研究受到发达国家的高度重视,但在我国还处于萌芽状态。通过介绍EGS含义及发展,结合EGS数值模拟软件应具备的特点,对目前已经用于和可以用于EGS数值模拟的HDR和水热型地热系统中的典型求解器进行综述,总结其优缺点,讨论目前EGS数值模拟面临的挑战。 展开更多
关键词 增强型地热系统 数值模拟 干热岩 水热型地热系统
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增强型地热系统热固流耦合数值模拟与分析 被引量：10
15
作者 唐志伟 米倡华 +1 位作者 张学峰 刘爱洁 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1560-1564,共5页
为了研究增强型地热系统热储段温度场分布的特点,以及系统在开采过程中结构性能的评估和利用效率变化的规律,结合北京市地质结构活动探测的结果,建立了增强型地热系统热固流耦合微分控制方程,提出了天然裂隙-断层模式热固流的二维数学模... 为了研究增强型地热系统热储段温度场分布的特点,以及系统在开采过程中结构性能的评估和利用效率变化的规律,结合北京市地质结构活动探测的结果,建立了增强型地热系统热固流耦合微分控制方程,提出了天然裂隙-断层模式热固流的二维数学模型.基于离散裂隙网络模型,对裂隙-断层模式的岩体-水流耦合换热过程进行数值模拟与分析.通过不同算例设置,进行了12 a的计算研究,分析了水流流速、地层断距等因素对岩体温度场、水流温度场的影响效果.在此基础上,总结了不同生产距离水流出口温度和不同岩体固定距离点温度随时间的变化规律. 展开更多
关键词 增强型地热系统 干热岩 热固流耦合
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双井式增强型地热系统产能和阻抗数值模拟研究 被引量：4
16
作者 曾玉超 苏正 +1 位作者 吴能友 胡剑 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期928-935,共8页
以美国沙漠峰增强型地热系统资料为依据，建立双井式增强型地热系统的概念模型和数值模型。结果表明定流量循环条件下生产过程包括稳定和衰减2个阶段。在30a开采期内，电能功率为4．65。4．54MW，水流阻抗为0．006—0．040MPa／（kg／s... 以美国沙漠峰增强型地热系统资料为依据，建立双井式增强型地热系统的概念模型和数值模型。结果表明定流量循环条件下生产过程包括稳定和衰减2个阶段。在30a开采期内，电能功率为4．65。4．54MW，水流阻抗为0．006—0．040MPa／（kg／s）；较大的井距和合适的流体产量能减缓电能功率的衰减，而在一定范围内储层渗透率对电能功率影响很小；在一定范围内较高的储层渗透率能显著降低水流阻抗，而较大的井距和较高的流体产量将增加水流阻抗，但效果并不明显。 展开更多
关键词 增强型地热系统 双井 产能 阻抗 影响因素
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水流损失和热补偿共同作用对增强型地热系统(EGS)产能影响的研究 被引量：6
17
作者 崔翰博 唐巨鹏 姜昕彤 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期200-208,I0014,共10页
基于青海共和盆地-3705m地热田实测数据,结合流固耦合传热理论并运用Comsol软件,建立了离散型裂隙岩体流体传热模型。考虑水流损失和热补偿共同作用,模拟得到了开采过程中上、下岩层(盖层和垫层)为绝热不渗透、传热不渗透、渗透传热时,... 基于青海共和盆地-3705m地热田实测数据,结合流固耦合传热理论并运用Comsol软件,建立了离散型裂隙岩体流体传热模型。考虑水流损失和热补偿共同作用,模拟得到了开采过程中上、下岩层(盖层和垫层)为绝热不渗透、传热不渗透、渗透传热时,储层(上、下岩层和压裂层)温度场的变化特征,分析了产出流量、水流损失、产出温度、产热速率的变化规律。研究结果表明:采热过程中产出流量始终小于注入流量;产出流量增幅速率先增大后减小,最后趋于稳定,前3a产出流量增幅超过总增幅量的3/4;忽略水流损失,将高估产热速率,采热初期甚至达到考虑水流损失时产热速率的3倍以上;考虑水流损失,产热速率呈先快速上升再趋于稳定后逐渐下降的趋势,最优开采时间为3a^11a;研究上、下岩层对产出温度的影响,仅考虑传热,采热寿命延长5.43%,同时考虑渗流传热时,采热寿命延长2.71%;采热前9a,水流损失占主导作用,即流入上、下岩层水流损失对产热速率的影响高于热补偿效应,开采10a后,热补偿效应占主导作用;同时考虑水流损失和热补偿效应得到的产热速率变化规律与实际工程更为符合,建议选择低渗透能力的上、下岩层延长增强型地热系统(EGS)运行时间。 展开更多
关键词 增强型地热系统 岩层 热补偿 水流损失 产热速率
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储层特征对水平井多裂隙增强型地热系统采热过程影响的数值模拟研究 被引量：3
18
作者 刘恒伟 肖鹏 +2 位作者 窦斌 田红 郑君 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期341-348,共8页
将石油天然气行业发展很成熟的水平井多裂隙开发技术用于增强型地热系统(EGS)可显著提高EGS的经济效益。本研究建立了三维EGS水平井多裂隙物理模型,采用CFX模拟分析了在井间距以及裂隙间距等不同储层特征条件下EGS的运行性能,揭示了不... 将石油天然气行业发展很成熟的水平井多裂隙开发技术用于增强型地热系统(EGS)可显著提高EGS的经济效益。本研究建立了三维EGS水平井多裂隙物理模型,采用CFX模拟分析了在井间距以及裂隙间距等不同储层特征条件下EGS的运行性能,揭示了不同储层特征对于EGS储层采热过程的影响机理。研究结果表明:①裂隙间距是影响EGS工程运行寿命和开采率的关键因素,在相同注水流量下,较大的裂隙间距不易形成热穿透,系统运行寿命更长,但降低了储层开采率;过小的裂隙间距易形成热穿透,系统运行寿命短,但开采率高。②井间距对裂隙中的流体流速影响显著,随着井间距增加,在相同开采时间下,产流流体的温度不断升高,系统的寿命也会随着井间距的增加而增加,井间距的增大也意味着储层的体积也就更大,从而有更多的热量可供开采,因而提高了系统的运行寿命。研究结果可以为EGS储层的建造提供理论指导,为实现商业化开采地热能做好理论准备。 展开更多
关键词 储层特征 增强型地热系统 水平井 数值模拟 裂隙 采热过程
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增强型地热系统热开采性能的数值模拟分析 被引量：9
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作者 陈继良 蒋方明 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第12期111-117,121,共8页
增强型地热系统(EGS)作为一种极富发展潜力的可再生清洁能源利用技术,正逐渐成为世界各国新能源发展的重点关注方向之一。EGS地下采热过程直接影响EGS的产能和寿命。文章使用一套自主开发的三维动态数值模型对不同地质条件下双井EGS的... 增强型地热系统(EGS)作为一种极富发展潜力的可再生清洁能源利用技术,正逐渐成为世界各国新能源发展的重点关注方向之一。EGS地下采热过程直接影响EGS的产能和寿命。文章使用一套自主开发的三维动态数值模型对不同地质条件下双井EGS的长期热开采运行进行了模拟,额外引入平均产热速率和地热开采率作为采热性能评价指标,结合EGS运行寿命和产热速率综合分析了热储渗透率、循环流体流量和周围热储岩石的热补偿对采热的影响及其作用机理。 展开更多
关键词 增强型地热系统 干热岩 数值模拟 地热能
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苏尔士增强型地热系统的开发经验及对我国地热开发的启示 被引量：14
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作者 翟海珍 苏正 吴能友 《新能源进展》 2014年第4期286-294,共9页
增强型地热系统是采用人工形成地热储层的方法,从低渗透性岩体中经济地采出相当数量深层热能的人工地热系统。法国苏尔士(Soultz)地热项目已有20多年开发研究历史,但前人尚未对开发过程中的关键问题进行深入探讨,对其成功经验也未进行... 增强型地热系统是采用人工形成地热储层的方法,从低渗透性岩体中经济地采出相当数量深层热能的人工地热系统。法国苏尔士(Soultz)地热项目已有20多年开发研究历史,但前人尚未对开发过程中的关键问题进行深入探讨,对其成功经验也未进行系统总结归纳。本文通过回顾其发展历程,总结该项目在钻井、储层激发、水力循环测试和储层监测方面的成功经验,同时提炼出地热开发中遇到的储层建设和井下泵设备等方面的问题,并指出数值模拟在地热开发过程应用方面的启示。苏尔士地热项目开发吸取了其他早期地热田的经验和教训,成功地建造了商业规模的人工激发储层,产生了大量的科研成果和先进技术,对后续开发的地热项目有重要指导意义。 展开更多
关键词 增强型地热系统(EGS) 苏尔士 储层激发
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