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可再生能源 2014年第6期32卷 829-835页

作者：胡剑苏正吴能友翟海珍曾玉超中国科学院广州能源研究所广东广州510640 中国科学院大学北京100049

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... 详细信息

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%。

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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基于嵌入式离散裂缝模型的增强型地热系统热—流—力—化耦合分析

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天然气工业 2023年第7期43卷 126-138页

作者：韩东旭张炜韬焦开拓宇波李庭宇巩亮王树荣北京石油化工学院机械工程学院中国石油大学(华东)新能源学院西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室

增强型地热系统(以下简称EGS)在长期取热过程中会受到流(Hydraulic)、热(Thermal)、力(Mechanical)、化(Chemical)等多种物理场的综合作用影响。虽然嵌入式离散裂缝模型(以下简称EDFM)能够有效模拟裂缝型储层中流场、温度场、力场和浓... 详细信息

增强型地热系统(以下简称EGS)在长期取热过程中会受到流(Hydraulic)、热(Thermal)、力(Mechanical)、化(Chemical)等多种物理场的综合作用影响。虽然嵌入式离散裂缝模型(以下简称EDFM)能够有效模拟裂缝型储层中流场、温度场、力场和浓度场的变化,但目前基于EDFM的热—流—力—化(以下简称THMC)四场耦合的相关研究和认识还不足。在考虑储层非均质性、物性参数变化和水—岩反应的基础上,基于EDFM建立了裂缝型储层的THMC四场耦合模型,对EGS运行过程中的流场、温度场、位移场和浓度场的时空演化进行了模拟分析。研究结果表明:(1)当基岩渗透率较低时,开采温度下降缓慢,EGS可维持较长年限的较高开采温度,但渗透率较低时会造成开采井质量流率减小,进而影响净取热功率;(2)当裂缝渗透率或裂缝开度发生改变时,EGS均可维持一定年限的较高温度稳定输出,随后出现不同幅度的下降,但当裂缝渗透率增大到一定值或者裂缝开度减小到一定值时,改变裂缝参数对开采温度的影响减弱;(3)当EGS运行40年时,采用变物性流体比采用常物性流体计算的开采温度偏低22℃,而考虑水—岩反应的开采温度偏低了15℃,储层平均孔隙度值增大12.5%。结论认为:(1)在对长期运行的EGS进行研究时,应综合考虑储层岩石参数、注入流体物性以及水—岩反应等因素的影响;(2)未来应考虑储层其他矿物组分的化学反应、力学变形对流—热—化三场影响的双向耦合,以便为EGS储层的工程开发和利用提供更准确、可靠的预测。

关键词：增强型地热系统嵌入式离散裂缝模型热—流—力—化耦合模型裂缝型储层水—岩反应热开采影响因素数值模拟

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注入温度对增强型地热系统性能的影响研究

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太阳能学报 2021年第3期42卷 179-183页

作者：王昌龙黄志甲李欢鲁进利黄新杰甘琳安徽工业大学建筑工程学院马鞍山243002

基于考虑增强型地热系统(EGS)流体损失的三维传热传质数值模型,将热提取速率定义为与注入温度无关的函数,对比分析注入温度对以CO_(2)为工质的EGS(CO_(2)-EGS)和以水为工质的EGS(H2O-EGS)的性能的影响。结果发现:对于CO_(2)-EGS,较高的... 详细信息

基于考虑增强型地热系统(EGS)流体损失的三维传热传质数值模型,将热提取速率定义为与注入温度无关的函数,对比分析注入温度对以CO_(2)为工质的EGS(CO_(2)-EGS)和以水为工质的EGS(H2O-EGS)的性能的影响。结果发现:对于CO_(2)-EGS,较高的注入温度抑制热开采和CO_(2)损失(即CO_(2)封存);对于H2O-EGS,较高的注入温度促进热开采,同时导致较大的水损失。当热提取速率被大部分研究者定义为与注入温度相关的函数时,注入温度对CO_(2)-EGS和H2O-EGS的热开采性能的影响将分别被高估和低估。

关键词：地热能增强型地热系统(EGS) 热开采 CO2封存水损失注入温度

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