增强型地热系统地下渗流场的模拟分析

计算物理 ›› 2013, Vol. 30 ›› Issue (6): 871-878.

增强型地热系统地下渗流场的模拟分析

陈继良, 蒋方明, 罗良

中国科学院可再生能源重点实验室, 中国科学院广州能源研究所先进能源系统实验室, 广州 510640

收稿日期:2013-03-07 修回日期:2013-06-01 出版日期:2013-11-25 发布日期:2013-11-25
通讯作者: 蒋方明,研究员,博士生导师,E-mail:jiangfm@ms.giec.ac.cn
作者简介:陈继良(1989-),男,研究生,从事增强型地热系统地下热流研究,E-mail:chenjl@ms.giec.ac.cn
基金资助:
863计划项目(2012AA052802);中科院"百人计划";国基青年基金(51206174)资助项目

Numerical Simulation of Down-hole Seepage Flow in Enhanced Geothermal System

CHEN Jiliang, JIANG Fangming, LUO Liang

Laboratory of Advanced Energy System, CAS Key Laboratory of Renewable Energy, Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences (CAS), Guangzhou 510640, China

Received:2013-03-07 Revised:2013-06-01 Online:2013-11-25 Published:2013-11-25

摘要/Abstract

摘要： 采用自行开发的数值模型,模拟分析循环流体在双井增强型地热系统(EGS)地下热储中的渗流过程,系统分析不同水力渗透条件热储中流场形态的变化规律.结果表明,重力作用和流体动静压转换造成的"基础压差"与循环流体在地下裂隙岩体中的沿程阻力之间的相对大小是决定热储中流场分布形态的重要因素,而循环流量大小对热储内渗流场形态影响非常有限.基于此,我们提出水平井和多井环绕布局两种抑制流体短路的方案,为EGS的建设提供理论指导.

关键词: 增强型地热系统, 干热岩, 地下渗流, 数值模拟, 多孔介质

Abstract: With a self-developed numerical model, we simulate seepage flows in reservoir of an imaginary doublet EGS and perform a systemic investigation on flow pattern correlating with the reservoir hydraulic permeability. It reveals that the flow pattern in reservoir is mainly decided by relative magnitude of "basic pressure difference" caused by gravity and hydrodynamic-hydrostatic pressure transformation to fluid flow resistance through fractured rock mass. Circulation flow rate exhibits a limited effect on the flow pattern. Based on this we bring forward two strategies, horizontal well and multiple well layouts, to restrain the down-hole flow circuit in EGS reservoir, which acts as theoretical guidelines for practical construction of EGSs.

Key words: EGS, HDR, seepage flow in fractured rock, porous medium

中图分类号:

P314
TK529

陈继良, 蒋方明, 罗良. 增强型地热系统地下渗流场的模拟分析[J]. 计算物理, 2013, 30(6): 871-878.

CHEN Jiliang, JIANG Fangming, LUO Liang. Numerical Simulation of Down-hole Seepage Flow in Enhanced Geothermal System[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2013, 30(6): 871-878.

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