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垂直井闭循环地热系统热提取性能和注入优化数值模拟
1
作者
马永法
周学军
+9 位作者
袁利娟
刘玲
董俊领
王旭
詹涛
何兰
刘新
刘艳
李昌
雷宏武
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期1302-1312,共11页
为了评价单井闭循环的热提取性能,优化注入参数,文章针对中国东北典型场地,基于井筒-储层耦合数值模拟和场地的运行监测数据,分析了地热系统短期(热响应测试)和长期(一个供暖季)的提热性能,并优化了系统运行注入温度和流量。结果显示,...
为了评价单井闭循环的热提取性能,优化注入参数,文章针对中国东北典型场地,基于井筒-储层耦合数值模拟和场地的运行监测数据,分析了地热系统短期(热响应测试)和长期(一个供暖季)的提热性能,并优化了系统运行注入温度和流量。结果显示,典型东北地区1500 m长度的地热井在平均注入温度7℃,注入流量7.7 m^(3)/h条件下,换热孔出口平均功率为65.2 kW,一个供暖期出口与入口平均温差为4.9℃,地层温度降低影响最大范围约7 m,地层中的降温程度最大为23℃,并可以在非供暖期得到较好的恢复。在不考虑运行成本和可持续开发的情况下,注入温度越低、流量越大,获得的换热功率也越大。在调整注入温度为5℃和流量为6.3m^(3)/h的情况下,可获得同样的换热功率,此时的运行成本最低,比现有方案成本降低20%。考虑运行成本和可持续开发的优化设计对单井闭循环地热供暖具有现实意义。
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关键词
地热
供暖
垂直井
闭循环地热系统
性能评价
注入优化
数值模拟
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职称材料
基于T2WELL的U型地热井供暖潜力数值模拟
被引量:
8
2
作者
冯波
崔振鹏
+2 位作者
赵璞
刘鑫
胡子旭
《吉林大学学报(地球科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期560-570,共11页
为了了解U型井式闭循环地热系统的可持续利用能力,探究场地内利用U型井式闭循环地热系统开发地热能用于供暖的可行性,以及地热井长期运行下的产能状态和不同影响因素的作用规律,设计合理的地热能开采方案.采用数值模拟方法,以邯郸东部...
为了了解U型井式闭循环地热系统的可持续利用能力,探究场地内利用U型井式闭循环地热系统开发地热能用于供暖的可行性,以及地热井长期运行下的产能状态和不同影响因素的作用规律,设计合理的地热能开采方案.采用数值模拟方法,以邯郸东部平原地区试验井的短期实测数据为基础,以多相多组分井筒储层耦合流动模拟程序T2WELL为工具,开展场地尺度U型井长期换热数值模拟.研究结果显示:U型井式闭循环地热系统水平井段长度为400~500m,循环流速和注入温度分别设置为80m^(3)/h和20℃左右时,可以实现地热能的可持续开采,20a平均提热功率能满足供暖需求,采用该种方式进行供暖具备较高的可行性.
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关键词
地热
资源
闭循环地热系统
数值模拟
T2WELL
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职称材料
U型井取热不取水地热开采潜力及影响因素分析
被引量:
10
3
作者
高有川
许天福
+1 位作者
于涵
袁益龙
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期199-206,共8页
取热不取水井筒闭循环采热工艺是开采地热水低产区、地热尾水回灌难地区地热资源的有效方式。为了研究U型井式闭循环地热系统对中低温砂岩地热资源的可持续开采能力,文章以河北任县已有的地热地质数据和短期供暖数据为基础,使用井-储耦...
取热不取水井筒闭循环采热工艺是开采地热水低产区、地热尾水回灌难地区地热资源的有效方式。为了研究U型井式闭循环地热系统对中低温砂岩地热资源的可持续开采能力,文章以河北任县已有的地热地质数据和短期供暖数据为基础,使用井-储耦合模拟程序T2WELL对U型井采热能力进行数值分析,探究U型井式闭循环地热系统对该研究区地热供暖的可持续潜力。此外,定量分析了不同关键工程参数对U型井提热能力的影响,以指导设计合理的U型井取热不取水地热开采方案。结果表明:U型井地热开采系统的产流温度和提热功率在同一个供暖季内随时间降低,在连续多个供暖季内也随时间降低,其变化趋势为先快后慢。基于文章模型研究,确定U型井式闭循环地热系统最适合的注采流量、回灌温度、水平井长度分别为60 m^(3)/h,10℃和400 m。
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关键词
地热
资源
U型井式
闭循环地热系统
数值模拟
T2WELL
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职称材料
题名
垂直井闭循环地热系统热提取性能和注入优化数值模拟
1
作者
马永法
周学军
袁利娟
刘玲
董俊领
王旭
詹涛
何兰
刘新
刘艳
李昌
雷宏武
机构
黑龙江省生态地质调查研究院
自然资源部浅层地热能重点实验室
吉林大学地热资源开发技术与装备教育部工程研究中心
吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室
黑龙江省寒区地温能工程技术研究中心
中国地质学会东北寒区地热能应用技术创新基地
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学和工程国家重点实验室
出处
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期1302-1312,共11页
基金
自然资源部浅层地热能重点实验室经费资助(KLSGE202301-03)
地热资源开发技术与装备教育部工程研究中心经费资助(23019)
+2 种基金
地下水资源与环境教育部重点实验室经费资助(202306ZDKF17)
黑龙江省地质矿产局科研基金项目资助(HKY202310,HKY202408)
黑龙江省财政资金项目(SRKC-2019002)。
文摘
为了评价单井闭循环的热提取性能,优化注入参数,文章针对中国东北典型场地,基于井筒-储层耦合数值模拟和场地的运行监测数据,分析了地热系统短期(热响应测试)和长期(一个供暖季)的提热性能,并优化了系统运行注入温度和流量。结果显示,典型东北地区1500 m长度的地热井在平均注入温度7℃,注入流量7.7 m^(3)/h条件下,换热孔出口平均功率为65.2 kW,一个供暖期出口与入口平均温差为4.9℃,地层温度降低影响最大范围约7 m,地层中的降温程度最大为23℃,并可以在非供暖期得到较好的恢复。在不考虑运行成本和可持续开发的情况下,注入温度越低、流量越大,获得的换热功率也越大。在调整注入温度为5℃和流量为6.3m^(3)/h的情况下,可获得同样的换热功率,此时的运行成本最低,比现有方案成本降低20%。考虑运行成本和可持续开发的优化设计对单井闭循环地热供暖具有现实意义。
关键词
地热
供暖
垂直井
闭循环地热系统
性能评价
注入优化
数值模拟
Keywords
geothermal heating
vertical-well closed-loop geothermal system
performance evaluation
optimization of injection
numerical simulation
分类号
TK521 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
基于T2WELL的U型地热井供暖潜力数值模拟
被引量:
8
2
作者
冯波
崔振鹏
赵璞
刘鑫
胡子旭
机构
地下水资源与环境教育部重点实验室(吉林大学)
地热资源开发技术与装备教育部工程中心(吉林大学)
中国煤炭地质总局水文地质局
出处
《吉林大学学报(地球科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期560-570,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFE0111300)
吉林省科技发展计划项目(20200403147SF)。
文摘
为了了解U型井式闭循环地热系统的可持续利用能力,探究场地内利用U型井式闭循环地热系统开发地热能用于供暖的可行性,以及地热井长期运行下的产能状态和不同影响因素的作用规律,设计合理的地热能开采方案.采用数值模拟方法,以邯郸东部平原地区试验井的短期实测数据为基础,以多相多组分井筒储层耦合流动模拟程序T2WELL为工具,开展场地尺度U型井长期换热数值模拟.研究结果显示:U型井式闭循环地热系统水平井段长度为400~500m,循环流速和注入温度分别设置为80m^(3)/h和20℃左右时,可以实现地热能的可持续开采,20a平均提热功率能满足供暖需求,采用该种方式进行供暖具备较高的可行性.
关键词
地热
资源
闭循环地热系统
数值模拟
T2WELL
Keywords
geothermal resources
closed-loop geothermal system
numerical simulation
T2WELL
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
U型井取热不取水地热开采潜力及影响因素分析
被引量:
10
3
作者
高有川
许天福
于涵
袁益龙
机构
吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室
吉林大学新能源与环境学院
出处
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期199-206,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFE0111300)。
文摘
取热不取水井筒闭循环采热工艺是开采地热水低产区、地热尾水回灌难地区地热资源的有效方式。为了研究U型井式闭循环地热系统对中低温砂岩地热资源的可持续开采能力,文章以河北任县已有的地热地质数据和短期供暖数据为基础,使用井-储耦合模拟程序T2WELL对U型井采热能力进行数值分析,探究U型井式闭循环地热系统对该研究区地热供暖的可持续潜力。此外,定量分析了不同关键工程参数对U型井提热能力的影响,以指导设计合理的U型井取热不取水地热开采方案。结果表明:U型井地热开采系统的产流温度和提热功率在同一个供暖季内随时间降低,在连续多个供暖季内也随时间降低,其变化趋势为先快后慢。基于文章模型研究,确定U型井式闭循环地热系统最适合的注采流量、回灌温度、水平井长度分别为60 m^(3)/h,10℃和400 m。
关键词
地热
资源
U型井式
闭循环地热系统
数值模拟
T2WELL
Keywords
geothermal resources
U-shaped closed-loop geothermal system
numerical simulation
T2WELL
分类号
TK521 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
垂直井闭循环地热系统热提取性能和注入优化数值模拟
马永法
周学军
袁利娟
刘玲
董俊领
王旭
詹涛
何兰
刘新
刘艳
李昌
雷宏武
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于T2WELL的U型地热井供暖潜力数值模拟
冯波
崔振鹏
赵璞
刘鑫
胡子旭
《吉林大学学报(地球科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
U型井取热不取水地热开采潜力及影响因素分析
高有川
许天福
于涵
袁益龙
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023
10
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职称材料
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