多分支井增强型地热开发系统设计及产能评价

作     者：张杰 谢经轩 ZHANG Jie;XIE Jingxuan

作者机构：西南石油大学机电工程学院 西南石油大学地热能研究中心 天津大学机械工程学院 

基　　金：四川省科技计划项目“干热岩地热资源开发方案设计及热流固耦合机理研究”(编号:2020JDRC0088) 西南石油大学过程装备力学与安全评价青年科技创新团队项目(编号:2018CXTD12) 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2021年第41卷第3期

页      码：179-188页

摘      要：增强型地热开发系统作为开发干热岩地热资源的一种有效手段,其合理的结构设计对于实现干热岩的有效开采至关重要。为此,基于传统的双井开发模型,设计出了一种多分支井增强型地热开发系统(包含1个低渗透性热储、3口注入分支井、3口生产分支井和3条人工裂隙),采用局部热平衡法建立了三维水热耦合数值评价模型,通过裂隙流传热Lauwerier解析理论验证了该模型的精确性和可靠性;进而基于热采过程中储层内部水岩耦合机制,探究了储层参数、布井参数和注采参数对该开发系统产热性能的影响。研究结果表明:①多分支井开发系统裂隙中的冷锋“侵岩效应”比岩体基质中更强,增大储层渗透率虽然可以提高内部换热效果,但也增强了冷锋侵透性;②系统年取热量随运行时间推移而逐渐降低、随注入温度升高而降低、在运行前期随储层渗透率增大而增大,但当热突破完成后其值下降明显;③系统热提取率、生产质量流率受储层孔隙度、注入温度的影响较小,但随注采井垂距的增大而降低;④生产温度随储层渗透率的增大而下降幅度较大、随储层孔隙度的增加而升高,但随注采井垂距的降低而降低;⑤增加生产井长度可以提高前期运行系统的产热性能,提高注采压差在一定程度上可以增强系统的采热能力,但过高的压差会严重影响储层的使用寿命。

主 题 词：干热岩 增强型地热系统 多分支井 布井方法 局部热平衡法 水热耦合 产能评估 参数分析 

学科分类：0808[工学-自动化类] 070801[070801] 080703[080703] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0807[工学-电子信息类] 0708[理学-地球物理学类] 0815[工学-矿业类] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.3787/j.issn.1000-0976.2021.03.021

馆 藏 号：203102608...