罗良
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曹文炅
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蒋方明
工程热物理学报
增强型地热系统(EGS)旨在经济开采地下3～10 km区域干热岩蕴含的热能,并用于地面发电.EGS经济性与其采热性能直接关联,人工热储内热交换过程是需要重点研究的内容.热储内裂隙形貌及分布对采热过程有重大影响.基于热储裂隙开度和长度的分形特征,本文建立起EGS分形分叉网络模型,推导出EGS采热速率表达式.分析发现泵功、裂隙最大开度、扭曲率分形维数、裂隙开度分布分形维数、裂隙分叉网络级数及裂隙长度都是影响EGS采热速率的重要因素.
关键词:
增强型地热系统
,
分形
,
分叉网络
,
采热速率
宋阳
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吴晓敏
,
胡珊
,
王维城
工程热物理学报
在增强型地热系统(EGS)中,采用CO2替代水作为工质能够在利用低渗透性岩层中的地热能的同时埋存温室气体.本文使用TOUGHREACT软件建立二维EGS模型,对CO2工质在干热岩中的流动换热和固化进行了数值模拟.模型考虑了岩层中实际存在的孔隙水以及CO2水-岩石三相间的化学反应,模拟时间为40年,得到了CO2质量流率、取热量随时间的变化,以及固化的CO2的空间分布随时间的变化.结果表明:与水相比,CO2能够从干热岩中获取更多的热量,并且拥有埋存温室气体的巨大潜力;CO2工质EGS系统更适合在渗透率高、温度高而孔隙率小、压力小的岩层应用,可获得更好的换热和固化效果.
关键词:
二氧化碳
,
换热
,
地质埋存
,
增强型地热系统
,
数值模拟
