双竖直井开采美国沙漠峰深层地热数值模拟.pdf

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1、第33卷第2期矿冶工程Vo1．33№22013年o4月MININGANDh町TAII】RGlCALENG眦ER耵GApril2013双竖直井开采美国沙漠峰深层地热数值模拟①曾玉超，苏正，吴能友，王晓星(中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室，广州能源研究所，广东广州510640)摘要：建立了沙漠峰双井式增强型热储的概念模型，并利用TOUGH2求解了模型。结果表明，利用双井系统开采沙漠峰热储是可行的，系统的流体循环量为30kg／s，30年内的产热功率和产电功率分别为18．90MW和3．42MW左右，储层水流阻抗最大为0．095MPa／(kg／s)；在0．7～17．30年间储层温

2、度和压强逐渐降低，水流阻抗逐渐增大，系统只产出液态水，而17．30—3O年间储层温度、压强、水流阻抗基本保持不变，生产井井口附近液态水不断汽化，系统产出液态水和蒸汽的混合物，且气体产量逐渐增大。关键词：沙漠峰；增强型地热；开采；数值模拟中图分类号：TK521文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253-6099．2013．02．003文章编号：0253—6099(2013)02—0008—06NumericalSimulationofDeepGeothermalEnergyMiningbyTwo-verticalWellsSystematDesertPeakFiel

3、d，USAZENGYu—chao，SUZheng，WUNeng—you，WANGXiao-xing(KeyLaboratoryofRenewab~EnergyandGasHydrate，GuangzhouInstituteofEnergyConversion，ChineseAcademyofSciences，Guangzhou510640，Guangdong，China)Abstract：Aconceptualmodelfortwo—verticalwellsenhancedgeothermalreservoiratDesertPeakgeothermalfieldwasestab

4、lished，whichwassolvedwithTOUGH2．ResultsshowthatitSfeasibletoexploitgeothermalenergyatthedeepDesertPeakwithtwo-verticalwellssystem．Thesystemwithacirculatingfluidmassrateof30kg／s．hasathermalpro—ductionpowerandelectricproductionpower，respectively，around18．90MWand3．42MWwithin30years，withamaximumwa

5、terflowimpedanceupto0．095MPa／(kg／s)．Inthefirst0．7～l7．30years，thetemperatureandpressureinthereservoirwilldecreasegraduallyandwaterflowimpedancewillincreasegradually，resultinginthesystemonlyproducingliquidwater．Whileinthelater17．30—30years，duetothereservoirtemperature，pressureandflowimpedancebas

6、icallystayingunchanged，liquidwaterclosetoproductionwellmousewillcontinuetovaporizeresultinginthesystemproducingamixtureofliquidandgas，withgasoutputatallincreasingrate．Keywords：DesertPeak；enhancedgeothermalsystem；mining；numericalsimulation增强型地热系统(Enhancedgeothermalsystem，可在较广泛的地区中应用。EGS)是采用人工循环

7、的水流从地下3—10km深处、EGS技术的关键在于激发低渗透性基岩获得结构温度为150—650oC的基岩裂隙热储中开采热能、用于合适的裂隙热储，因水流循环耗时长、操作复杂、成本发电的工程系统，它具有资源量大、可供基础负荷发昂贵，故EGS裂隙储层的数值模拟方法是研究的重点电、能源连续性和稳定性好、污染物排放少等优点⋯。和热点之一。。。裂隙渗流模拟的关键首先在于裂自1974年以来发达国家已进行了众多现场试验，使得隙的合理表征，其次在于渗流一传热-固体变形-化学反EGS技术