【摘要】：隨著石油、煤炭等傳統(tǒng)資源的逐漸枯竭,以及對環(huán)境要求的提高,迫切需要開發(fā)新的綠色能源。地熱能是一種新的綠色潔凈可再生能源,對地熱資源的合理開發(fā)利用已愈來愈受到人們的青睞。地熱開采方式可分為流體交換型和井筒換熱型。流體交換型地熱井將流體注入地層,通過流體和熱能交換從產(chǎn)出井進行地熱開采;井筒換熱型地熱井流體不進入地層,通過井筒進行熱量交換。井筒換熱型地熱井將井身結(jié)構(gòu)中的油套管作為同心管,油管套管之間加入隔熱層,從套管一端注入油管采出,通過循環(huán)水進行熱量采出。流體交換型地熱井主要存在回灌難以及污染問題,由于井筒換熱型地熱井不與地層進行流體交換只交換熱量,故不存在回灌難以及地層污染。產(chǎn)出溫度受地層參數(shù)、生產(chǎn)動態(tài)、井筒結(jié)構(gòu)等多參數(shù)影響,預(yù)測難度大。本文利用CMG軟件建立了多種井筒結(jié)構(gòu)的地熱井模型,包括豎直同心管換熱井、單一水平段地熱井、雙水平地熱井、多分支地熱井等;對注入流體在地熱井同心管中流動過程進行模擬,通過計算得到地熱井井筒溫度分布剖面和井口產(chǎn)出溫度變化規(guī)律,并對井筒換熱過程中井筒外地層徑向溫度場分布進行描述;在此基礎(chǔ)上分別研究了注入?yún)?shù)、地層參數(shù)以及井筒參數(shù)對流體溫度剖面和地層溫度場的影響規(guī)律;應(yīng)用多元非線性回歸方法,建立了井筒換熱型地熱井產(chǎn)出溫度與主控參數(shù)的回歸關(guān)系,提出了產(chǎn)出溫度預(yù)測模型。研究結(jié)果表明,注入速度、注入水溫、地溫梯度、井筒垂深以及隔熱層厚度是影響產(chǎn)出流體溫度的主控因素,注入速度越大,產(chǎn)出溫度越低;地溫梯度越大,產(chǎn)出溫度越高;井筒垂深越大,產(chǎn)出溫度越高;井筒垂深越深,產(chǎn)出溫度越高。建立的預(yù)測模型能夠?qū)Σ煌瑮l件下的產(chǎn)出流體溫度進行準確預(yù)測,回歸系數(shù)接近于一,具有良好的擬合精度�；谟绊懸蛩胤治鲆约盎貧w預(yù)測,對改善井筒換熱型地熱井換熱效果的注入方式改變、間歇開采及多井同采等開發(fā)方式進行了探討,結(jié)果表明通過套管注入、油管采出的流體循環(huán)模式是合理的,間歇開采以及多井同采能有效提高井筒換熱型地熱井換熱量,從而提高經(jīng)濟效益。
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TK521
【圖文】：

xduu ，代表指數(shù)積分函數(shù)，X 代表積分變量，；4X 的溫度，℃； 代表過余溫度，0 t t，℃； 為運行時，m;0t 為周圍地層的初始溫度，℃；tq 代表單位長度的傳 , 分別代表地層的導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)， W / m K 計算簡單，在工程中應(yīng)用十分廣泛。但其局限也很明顯，即忽略了地面邊界條件以及埋管深度的有限性；假設(shè)地層初層；并且未考慮管之間的熱交換也不考慮地層情況對換熱模型于 1985 年由 Kavanaugh[18]建立，他將鉆井內(nèi)的 U 型管假模型計算得到了周圍地層的溫度分布情況。該模型把 U 型量管，用當量管的直徑近似代替計算。圓柱模型的其他假定同。

9圖 1-2 研究路線Fig.1-2 The research route.5 創(chuàng)新點該論文研究的創(chuàng)新點在于：（1）利用CMG 靈活井功能建立了不同情況下的井筒換熱型地熱井換熱數(shù)值模型論了各個井型對換熱效果的影響，并研究了特殊井型如雙水平井以及多分支井的換果，對油井地熱開采有著借鑒意義。在影響參數(shù)方面，對豎直同心管地熱井以及含

但是可以選擇在油管的不同位置進行流體交換。油管和環(huán)空之導(dǎo)是沿著整個油管長度的。環(huán)空和油管可以根據(jù)射孔被分成多個段。每個液流和射孔段的方程都是同步求解的；每個靈活井方程組與其它靈活井方解的，并且與油藏無關(guān)�？臻g上，所有靈活井都通過環(huán)空-油藏流動相與。通過牛頓迭代[20]對上述平衡方程式進行逐個迭代計算，時間和空間步算得到。值模擬表征模型建立換熱型地熱井主要是通過同心管進行井筒內(nèi)流體與地層換熱，從而達到加利用地熱的目的。同心管型地熱井即是流體在井筒中利用油管以及油套環(huán)動，從一端注入從而在另一端產(chǎn)出的地熱開采井。在本文中，主要涉及的心管型、含單一水平段同心管型（L 型）、雙水平段同心管型以及多分支

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10 牛升晟;北京延慶縣三里河地區(qū)地熱開發(fā)可行性研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2013年

本文編號：2792636