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地热储层岩体粗糙裂隙的热流耦合效应研究
1
作者
刘先珊
李宇
+1 位作者
李满
杨欣
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期852-862,共11页
为了解决地热开采涉及复杂的多物理场耦合问题,提高开采效率,本文针对开采过程中的渗流-传热问题以离散元软件3DEC构建岩体粗糙裂隙热-流耦合数值模型。考虑不同三维形貌特征的岩体裂隙,模拟水力开度为19.17μm在不同流速时的水-岩温度...
为了解决地热开采涉及复杂的多物理场耦合问题,提高开采效率,本文针对开采过程中的渗流-传热问题以离散元软件3DEC构建岩体粗糙裂隙热-流耦合数值模型。考虑不同三维形貌特征的岩体裂隙,模拟水力开度为19.17μm在不同流速时的水-岩温度变化规律。结果表明:由于裂隙形貌的阻滞作用,粗糙面出水口温度下降较慢,出水口温度有所上升,模型达到稳态所需的时间随流速和对流换热系数的增大而减小。裂隙形貌对流体和岩体温度分布均有影响,粗糙裂隙面的冷锋形态和裂隙面的形貌密切相关。光滑裂隙热突破快于粗糙裂隙,增加裂隙面的粗糙度有助于延长热突破时间。粗糙裂隙面相对于光滑裂隙面的总热量提取率略有提升,流速和对流换热系数的增加显著提高总热量提取率。通过本文研究可以为地热能系统的设计提供重要参数和指导,能够提高地热能开发利用效率。
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关键词
干热岩
渗流-传热
三维形貌
水力开度
流速
对流换热系数
粗糙裂隙面
热采率
热突破
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职称材料
裂隙特征对岩石渗流特性的影响规律研究
被引量:
12
2
作者
周汉国
郭建春
+4 位作者
李静
范作松
高帅
王昌
刘振
《地质力学学报》
CSCD
北大核心
2017年第4期531-539,共9页
裂隙是油气储层主要的储集空间及流体渗流通道,影响油气的运移规律,是油气勘探开发的重要指标。以冀中坳陷任丘油田任10井为例,运用数值模拟方法研究了裂隙开展宽度和裂隙面粗糙度对岩石渗流特性的影响规律。研究结果表明,(1)裂隙开展...
裂隙是油气储层主要的储集空间及流体渗流通道,影响油气的运移规律,是油气勘探开发的重要指标。以冀中坳陷任丘油田任10井为例,运用数值模拟方法研究了裂隙开展宽度和裂隙面粗糙度对岩石渗流特性的影响规律。研究结果表明,(1)裂隙开展宽度较小时,孔隙内流体压力仅在入口处小范围内呈扇形分布,裂隙中压力分布曲线呈正切函数型,流体流速在裂隙和孔隙中都较小;随着裂缝开展宽度的增加,孔隙内流体压力逐渐增大,裂隙中压力分布曲线逐渐向直线型转变,流体流速在入口处先减小后稳定,在裂隙中先增加后稳定;(2)裂隙面粗糙度对裂隙岩石渗流特性的影响与裂隙开展宽度有关,在裂隙开展宽度较大时,裂隙面粗糙度对流体压力的分布影响较大;随着裂隙面粗糙度增大,孔隙内流速逐渐增大,而裂隙中流速逐渐减小;(3)随着裂隙开展宽度的增大,影响裂隙流体流动的主控因素逐渐由裂隙开展宽度转变为裂隙面粗糙度。
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关键词
裂隙
岩石
渗流特性
裂隙
开展宽度
裂隙
面
粗糙
度
数值模拟
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职称材料
题名
地热储层岩体粗糙裂隙的热流耦合效应研究
1
作者
刘先珊
李宇
李满
杨欣
机构
重庆大学土木工程学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期852-862,共11页
基金
国家自然科学基金项目(52279094)
山西省交通新技术发展有限公司(SXJTJS-02040-2022-第9号)。
文摘
为了解决地热开采涉及复杂的多物理场耦合问题,提高开采效率,本文针对开采过程中的渗流-传热问题以离散元软件3DEC构建岩体粗糙裂隙热-流耦合数值模型。考虑不同三维形貌特征的岩体裂隙,模拟水力开度为19.17μm在不同流速时的水-岩温度变化规律。结果表明:由于裂隙形貌的阻滞作用,粗糙面出水口温度下降较慢,出水口温度有所上升,模型达到稳态所需的时间随流速和对流换热系数的增大而减小。裂隙形貌对流体和岩体温度分布均有影响,粗糙裂隙面的冷锋形态和裂隙面的形貌密切相关。光滑裂隙热突破快于粗糙裂隙,增加裂隙面的粗糙度有助于延长热突破时间。粗糙裂隙面相对于光滑裂隙面的总热量提取率略有提升,流速和对流换热系数的增加显著提高总热量提取率。通过本文研究可以为地热能系统的设计提供重要参数和指导,能够提高地热能开发利用效率。
关键词
干热岩
渗流-传热
三维形貌
水力开度
流速
对流换热系数
粗糙裂隙面
热采率
热突破
Keywords
geothermal reservoir
seepage-heat transfer
three-dimensional fracture morphology
hydraulic opening
flow rate
heat transfer coefficient
rough fracture surface
thermal recovery rate
thermal breakthrough
分类号
P314 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
裂隙特征对岩石渗流特性的影响规律研究
被引量:
12
2
作者
周汉国
郭建春
李静
范作松
高帅
王昌
刘振
机构
西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
中国石化胜利油田分公司油气勘探管理中心
中国石油大学(华东)地质力学与工程研究所
青岛市地铁八号线有限公司
出处
《地质力学学报》
CSCD
北大核心
2017年第4期531-539,共9页
基金
国家自然科学基金项目(41272141)
国家科技重大专项(2016ZX05002-002)
文摘
裂隙是油气储层主要的储集空间及流体渗流通道,影响油气的运移规律,是油气勘探开发的重要指标。以冀中坳陷任丘油田任10井为例,运用数值模拟方法研究了裂隙开展宽度和裂隙面粗糙度对岩石渗流特性的影响规律。研究结果表明,(1)裂隙开展宽度较小时,孔隙内流体压力仅在入口处小范围内呈扇形分布,裂隙中压力分布曲线呈正切函数型,流体流速在裂隙和孔隙中都较小;随着裂缝开展宽度的增加,孔隙内流体压力逐渐增大,裂隙中压力分布曲线逐渐向直线型转变,流体流速在入口处先减小后稳定,在裂隙中先增加后稳定;(2)裂隙面粗糙度对裂隙岩石渗流特性的影响与裂隙开展宽度有关,在裂隙开展宽度较大时,裂隙面粗糙度对流体压力的分布影响较大;随着裂隙面粗糙度增大,孔隙内流速逐渐增大,而裂隙中流速逐渐减小;(3)随着裂隙开展宽度的增大,影响裂隙流体流动的主控因素逐渐由裂隙开展宽度转变为裂隙面粗糙度。
关键词
裂隙
岩石
渗流特性
裂隙
开展宽度
裂隙
面
粗糙
度
数值模拟
Keywords
fractured rocks
seepage characteristics
fracture width
fracture surface roughness
numerical simulation
分类号
TU451 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地热储层岩体粗糙裂隙的热流耦合效应研究
刘先珊
李宇
李满
杨欣
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
裂隙特征对岩石渗流特性的影响规律研究
周汉国
郭建春
李静
范作松
高帅
王昌
刘振
《地质力学学报》
CSCD
北大核心
2017
12
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职称材料
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