增強型地熱系統(tǒng)熱開采過程的數(shù)值模擬研究

【摘要】：增強型地熱系統(tǒng)(EGS)是指采用人工方法在地下3~10 km內(nèi)的干熱巖體中形成儲層、通過灌輸采熱流體以開采出干熱巖中熱能用于地面發(fā)電的地熱利用系統(tǒng),是一種極富潛力的可再生清潔能源利用技術(shù)。循環(huán)流體在地下熱儲中的流動與換熱對EGS的采熱性能有重要影響。本文首先對EGS數(shù)值模型進行了綜合評述,然后基于一套自主開發(fā)的三維瞬態(tài)數(shù)值模型模擬了不同滲流條件下EGS地下熱儲內(nèi)的熱流過程。通過對模擬結(jié)果的分析,揭示了均勻壓裂的人工熱儲中流體短路的形成機理,并通過對比雙井和三井系統(tǒng)中流場和局部地熱開采率分布,結(jié)合當前鉆井工藝和裂隙激發(fā)技術(shù)水平,探討了抑制流體短路、優(yōu)化EGS采熱性能的可能方案。 【作者單位】： 中國科學院可再生能源重點實驗室 中國科學院廣州能源研究所先進能源系統(tǒng)實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 增強型地熱系統(tǒng) 干熱巖 地熱能 數(shù)值模型
【基金】：國家高技術(shù)發(fā)展863計劃項目(2012AA052802) 中國科學院“百人計劃”項目
【分類號】：TK529
【正文快照】： 0引言近年來,隨著全球化石燃料存量的加速減少及其開發(fā)利用所帶來的環(huán)境污染日益加劇,發(fā)展可再生綠色能源的呼聲日益高漲。以開采和利用地下3~10 km低滲透結(jié)晶質(zhì)干熱巖(Hot Dry Rock,HDR)中熱能為目標的增強型地熱系統(tǒng)(EnhancedGeothermal System,EGS)正逐漸引起世界各國的廣

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