松辽盆地增强型地热系统(EGS)地热能开发热-水动力耦合过程

【摘要】：增强型地热系统地热能开发涉及到热和水动力的耦合,对应的温度和压力场时空变化特征是评价地热开发效果的关键问题。基于松辽盆地徐家围子深部地质条件,采用TOUGH2进行了地热能开发过程中裂隙-孔隙介质系统中温度和压力变化的数值模拟,分析了不同埋深水平情况下地热能开发的差别,研究了孔隙基质和裂隙介质的渗透率和孔隙度、岩石导热系数、井径、注入压力、注入温度及裂隙周围基质因素对地热能开发的影响。结果表明:采用定压力开发时生产井抽出控制整个区域的压力分布,压力梯度在注入井区域较大,并随着开发的进行,注入井的注入对压力的影响逐渐增大;温度由注入井到生产井逐渐增大,并随着开发的进行温度降低范围逐渐向生产井扩大;质量和热提取速率随时间逐渐减小。不同埋深位置的模拟结果显示,埋深大的温度相对较高,水的流动性较强,质量和热提取速率较高,压力和温度变化幅度均较大。裂隙系统的渗透率、注入井/生产井压力和注入温度、井径对深部地热开采过程中的压力和温度影响较大,从而影响热的提取效率;而孔隙基质的渗透率和孔隙度、裂隙介质的裂隙度和岩石的热传导系数的影响并不明显。 【作者单位】： 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室;
【关键词】： 增强地热系统 热-水动力耦合 数值模拟 松辽盆地
【基金】：国家“863”计划项目(2012AA052801) 吉林大学博士交叉学科研究项目(2012JC014) 吉林大学研究生创新基金(20121069)
【分类号】：P314
【正文快照】： 0引言干热岩(hot dry rock,HDR)作为地热资源的一种,由于分布广泛、清洁和热储量巨大,被认为是21世纪最有潜力的资源[1]。针对内部不存在流体或仅有少量地下流体且渗透率极低的高温岩体(干热岩),增强型地热系统(enhanced geothermalsystem,EGS)或工程型地热系统(engineeredgeo

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