基于树状分叉网络的增强型地热系统采热计算分析

发布时间：2025-03-15 03:56

　　 文章以分形理论和离散裂缝网络模型为基础,利用树状分叉网络表征离散缝网,构建出EGS热流耦合解析模型。利用Laplace变换方法得到该模型中干热岩储层的温度解析解,并分析了分叉参数和生产参数对增强型地热系统累计采出热量的影响。分析结果表明:裂缝的分叉级数对出口端缝网温度影响较大;当裂缝的长度比从0.5逐渐增加至0.7时,缝网出口温度的热突破时间从1.8 a左右逐渐延长至3 a左右;与裂缝长度比为0.5的工况相比,当裂缝长度比为0.7时,20 a内增强型地热系统的累计采出热量增加了2×109kJ;裂缝的开度比对水的流速影响较大,当裂缝的开度比增大时,增强型地热开采系统累计采出热量的增长速度呈现出先快后慢的变化趋势;注水速度的增大会缩短热突破时间,注水温度对热突破时间影响不大。

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【部分图文】：

图1典型的双分叉分形网络的示意图

况，本文基于分形理论，利用树状分形分叉网络对注采井之间的裂缝进行表征，构建了EGS离散裂缝网络模型。在该模型中，采用一维的线单元代表二维的矩形裂缝，水只在裂缝网络中流动，忽略水在基岩中的流动，并且考虑基岩与水之间的热传导；离散裂缝中的水发生不稳定渗流，主要以热对流的换热方式向外放....

图2双分叉分形网络中第k级分叉裂缝的示意图

图3基于树状分叉网络的EGS离散裂缝模型（n=2，m=2）

）进行Laplace逆变换，得到实空间下裂缝i的无因次温度解为Ψi（z，t）=npkΣ（Πj∈Skχj）erfj∈SkΣξj+βjz2αr姨t姨姨（18）将无因次变量和分叉缝网参数代入式（18），得到生产井节点处裂缝面的无因次温度解为Ψ（z，t）=2kk=1Σ（Πj∈Skχj）e....

图4不同分叉级数条件下缝网温度的分布情况

本文编号：4035123