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地热计算器:面向地热场景的数值模拟软件
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作者 孔彦龙 田小明 +6 位作者 黄永辉 蔡皖龙 孟博言 刘昌为 王中鹏 庞忠和 汪集暘 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第5期214-223,共10页
地热作为清洁稳定的绿色能源,在我国实现北方清洁供暖、全国能源结构转型中起到重要作用。然而,当前地热开发领域尚缺乏专业化的数值模拟软件,普遍采用石油工程、水文地质及热工等领域的通用模拟软件,难以满足地热资源开发利用的实际需... 地热作为清洁稳定的绿色能源,在我国实现北方清洁供暖、全国能源结构转型中起到重要作用。然而,当前地热开发领域尚缺乏专业化的数值模拟软件,普遍采用石油工程、水文地质及热工等领域的通用模拟软件,难以满足地热资源开发利用的实际需求。此外,现有数值模拟软件普遍存在操作界面复杂、学习曲线陡峭等问题,对初级用户构成显著的使用障碍。因此,作者团队开发了一款专门针对地热开发利用的软件——“地热计算器”,该软件在耦合开源数值模拟器内核的基础上,整合了自主研发的地热储工程优化算法,针对性地开发了地热行业所需的专业功能模块:井距优化、资源量评价、同轴套管换热模拟、U型井换热模拟和碳减排计算等。这些模块涵盖了浅层、深层、换热管类型、水热型、地下渗流传热、地面发电等多场景地热开发过程。通过与实际案例或解析解等标准模型计算结果的比较,验证了“地热计算器”的准确性。同时,软件还提供友好的用户交互界面,通过“一键式操作”等简化操作流程,使得具备不同专业背景的地热从业人员均能够在短时间内掌握其操作。该软件可一方面促进地热行业数值模拟技术的普及应用,另一方面也为地热资源的科学评估与可持续开发提供技术支持。 展开更多
关键词 地热计算器 数值模拟 地热能 可持续开发利用
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基于三维地质建模的大安东部地区地热资源评价
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作者 陈雯雯 饶松 +6 位作者 孟博言 郭梦浩 罗洋 蔡家豪 李文靖 张翘然 汤雨聪 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第9期147-158,共12页
【目的】吉林大安地区位于松辽盆地中央坳陷区西南部,地热异常显著,地热资源开发潜力巨大,但针对该地区详细的地热资源评价仍然缺乏。传统评价方法中,体积法难以准确表征非规则地层形态及参数空间异质性,蒙特卡罗法则存在热储参数概率... 【目的】吉林大安地区位于松辽盆地中央坳陷区西南部,地热异常显著,地热资源开发潜力巨大,但针对该地区详细的地热资源评价仍然缺乏。传统评价方法中,体积法难以准确表征非规则地层形态及参数空间异质性,蒙特卡罗法则存在热储参数概率分布模型依赖性强等局限。【方法】针对传统地热资源评价方法缺陷,综合利用区域地质、钻井、岩石热物性等资料建立三维地热地质模型,通过三维稳态地温场模拟刻画大安东部地区2600 m以浅温度场分布特征,采用有限元体积法评估上白垩统3套主力热储层地热资源量。【结果和结论】(1)研究区500、1000、1500、2000以及2500 m深度地层温度分别为25.8~36.4、48.6~61.3、63.1~84.6、79.3~107.1和94.4~125.6℃,地温等值线呈“西南密、东北疏”特征,不同深度的温度分布格局基本一致,为东北温度高、西南温度低。(2)嫩江组四段、姚家组二段−三段、青山口组二段−三段主力热储层温度分别介于27.0~67.3、38.2~96.7和43.20~103.58℃。(3)采用有限元体积法,逐单元积分累加计算地热资源量,结果显示嫩江组四段、姚家组二段−三段、青山口组二段−三段地热资源量分别为19.2×10^(18)、30.4×10^(18)、47.3×10^(18) J,折合标准煤分别为6.55×10^(8)、10.37×10^(8)、16.14×10^(8) t;按照25%可采资源系数,可采资源量折合标准煤分别为1.64×10^(8)、2.59×10^(8)和4.04×10^(8) t。与传统体积法、蒙特卡罗法相比,有限元体积法结合数值模拟技术在地热资源评价中展现了独特的优势。 展开更多
关键词 地热地质建模 地热数值模拟 地热资源评价 有限元体积法 大安东部地区 松辽盆地
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