【摘要】：干/濕熱巖作為深部地?zé)崮艿囊环N儲(chǔ)藏形式,具有能量大、無污染等特點(diǎn)。各國先后開展了干/濕熱巖地?zé)岚l(fā)電實(shí)驗(yàn)和商業(yè)運(yùn)作。學(xué)習(xí)各國在干/濕熱巖地?zé)崮荛_發(fā)方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),開展水力壓裂及地?zé)崮荛_采方面數(shù)值仿真和分析,可以為我國高溫地?zé)崮茉吹拈_發(fā)和利用提供指導(dǎo)性建議。本論文在做了大量調(diào)研的基礎(chǔ)上,以法國Soultz地?zé)崽餅槔?基于多場(chǎng)耦合理論,開展了儲(chǔ)層改造和地?zé)崮荛_采的數(shù)值模擬與分析工作,重點(diǎn)圍繞干/濕熱巖地?zé)崮荛_發(fā)儲(chǔ)層改造和地?zé)崮荛_采兩個(gè)過程開展研究,以期為干/濕熱巖儲(chǔ)層改造技術(shù),地?zé)崮荛_采方案優(yōu)化提供參考。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)裂隙巖體非連續(xù)滲透性一般可等效為具有相同滲透系數(shù)張量的連續(xù)多孔介質(zhì)。本文介紹了確定計(jì)算滲透率的兩種方法,可以通過裂縫寬度計(jì)算,也可以建立滲透率與主應(yīng)力差的函數(shù)關(guān)系,并將該關(guān)系式代入COMSOL有限元軟件中開展數(shù)值模擬和分析。(2)介紹了固流熱兩場(chǎng)或三場(chǎng)耦合的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法,并建立了數(shù)值分析模型。數(shù)值分析結(jié)果表明:應(yīng)力場(chǎng)對(duì)于溫度場(chǎng)分布影響不大。但應(yīng)力可以通過影響孔隙壓力梯度(或水力梯度),進(jìn)而影響滲流速度的大小和方向。當(dāng)應(yīng)力使地下水滲流速度增大時(shí),水流與圍巖體的熱量交換增加,導(dǎo)致圍巖體溫度場(chǎng)的重新分布。(3)利用Soultz地?zé)崽飯?chǎng)地?cái)?shù)據(jù)建立起變滲透率的熱流固三場(chǎng)耦合模型,模擬水力壓裂過程中儲(chǔ)層滲透率和溫度變化過程,分析結(jié)果表明,熱刺激對(duì)于水力壓裂的結(jié)果有著重要的影響。(4)利用Soultz地?zé)崽飯?chǎng)地?cái)?shù)據(jù)建立了地?zé)崮荛_采模型,分析不同儲(chǔ)層參數(shù)和生產(chǎn)參數(shù)對(duì)于生產(chǎn)井溫度,儲(chǔ)層溫度分布和熱提取效率的影響,確定最佳的儲(chǔ)層巖性參數(shù)以及生產(chǎn)參數(shù)。
【圖文】：

我國高溫地?zé)岬恼羝l(fā)電于７０年代中期開始在西藏進(jìn)行，至１９９１年期間，逡逑羊八井地?zé)崽镪懤m(xù)完成８臺(tái)機(jī)組安裝，地?zé)犭姀S總裝機(jī)容量達(dá)到２５．１ＭＷ。除了逡逑羊八井之外，西藏地區(qū)還建有朗久地?zé)犭姀S和那曲地?zé)犭姀S。目前我國地?zé)岚l(fā)電逡逑的現(xiàn)狀是維持２４．７８ＭＷ裝機(jī)容量，年發(fā)電量近１．３億ｋＷｈ，占世界地?zé)岚l(fā)電排逡逑名第１５位。逡逑干／濕熱巖開發(fā)主要包括水力壓裂和地?zé)衢_采兩個(gè)階段。本文對(duì)兩個(gè)過程的關(guān)逡逑鍵技術(shù)進(jìn)行整理討論，采用法國Ｓｏｕｌｔｚ工程的儲(chǔ)層參數(shù)以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，利用逡逑ＣＯＭＳＯＬ模擬ＥＧＳ水力壓裂過程中應(yīng)力－滲流－溫度的耦合作用；建立地?zé)崮荛_采逡逑過程的水熱耦合模型，研宄地?zé)崮苌a(chǎn)效率對(duì)巖性參數(shù)和生產(chǎn)參數(shù)的敏感性，提出逡逑優(yōu)化生產(chǎn)的指導(dǎo)性建議，對(duì)于干熱巖開發(fā)研究有一定的積極意義。逡逑

我國高溫地?zé)岬恼羝l(fā)電于７０年代中期開始在西藏進(jìn)行，至１９９１年期間，，逡逑羊八井地?zé)崽镪懤m(xù)完成８臺(tái)機(jī)組安裝，地?zé)犭姀S總裝機(jī)容量達(dá)到２５．１ＭＷ。除了逡逑羊八井之外，西藏地區(qū)還建有朗久地?zé)犭姀S和那曲地?zé)犭姀S。目前我國地?zé)岚l(fā)電逡逑的現(xiàn)狀是維持２４．７８ＭＷ裝機(jī)容量，年發(fā)電量近１．３億ｋＷｈ，占世界地?zé)岚l(fā)電排逡逑名第１５位。逡逑干／濕熱巖開發(fā)主要包括水力壓裂和地?zé)衢_采兩個(gè)階段。本文對(duì)兩個(gè)過程的關(guān)逡逑鍵技術(shù)進(jìn)行整理討論，采用法國Ｓｏｕｌｔｚ工程的儲(chǔ)層參數(shù)以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，利用逡逑ＣＯＭＳＯＬ模擬ＥＧＳ水力壓裂過程中應(yīng)力－滲流－溫度的耦合作用；建立地?zé)崮荛_采逡逑過程的水熱耦合模型，研宄地?zé)崮苌a(chǎn)效率對(duì)巖性參數(shù)和生產(chǎn)參數(shù)的敏感性，提出逡逑優(yōu)化生產(chǎn)的指導(dǎo)性建議，對(duì)于干熱巖開發(fā)研究有一定的積極意義。逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK529

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2651733