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中国CO_2地质封存及增强地热开采一体化的初步探讨 被引量：15
1
作者 谢和平 熊伦 +1 位作者 谢凌志 侯正猛 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期3077-3086,共10页
地热资源作为一种可再生清洁能源,具有较大的开发潜力。对CO2进行地质封存的同时,将CO2作为一种资源,增强地热开采是一种新技术。对2类不同地热资源开采(干热岩型、水热型)与CO2地质封存相结合的一体化技术进行讨论,并针对国内西北某典... 地热资源作为一种可再生清洁能源,具有较大的开发潜力。对CO2进行地质封存的同时,将CO2作为一种资源,增强地热开采是一种新技术。对2类不同地热资源开采(干热岩型、水热型)与CO2地质封存相结合的一体化技术进行讨论,并针对国内西北某典型咸水层CO2捕获与封存(CCS)示范项目特定地质条件,对比分析相同生产井/注入井条件下,CO2与水分别作为工质流体在井内流动的压力变化,以及二者在2类不同储层条件下各自的热提取率,并进行相应的碳封存量、安全性和经济性分析,发现采用CO2代替水作为工质流体开采地热资源具有显著的优势。数值模拟结果显示,在我国开展CO2地质封存与增强地热开采一体化技术具有较强的可行性。 展开更多
关键词 水文地质 地热开采 CO2捕获与封存 增强型地热系统 CO2捕获、利用和封存
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苏尔士增强型地热系统的开发经验及对我国地热开发的启示 被引量：14
2
作者 翟海珍 苏正 吴能友 《新能源进展》 2014年第4期286-294,共9页
增强型地热系统是采用人工形成地热储层的方法,从低渗透性岩体中经济地采出相当数量深层热能的人工地热系统。法国苏尔士(Soultz)地热项目已有20多年开发研究历史,但前人尚未对开发过程中的关键问题进行深入探讨,对其成功经验也未进行... 增强型地热系统是采用人工形成地热储层的方法,从低渗透性岩体中经济地采出相当数量深层热能的人工地热系统。法国苏尔士(Soultz)地热项目已有20多年开发研究历史,但前人尚未对开发过程中的关键问题进行深入探讨,对其成功经验也未进行系统总结归纳。本文通过回顾其发展历程,总结该项目在钻井、储层激发、水力循环测试和储层监测方面的成功经验,同时提炼出地热开发中遇到的储层建设和井下泵设备等方面的问题,并指出数值模拟在地热开发过程应用方面的启示。苏尔士地热项目开发吸取了其他早期地热田的经验和教训,成功地建造了商业规模的人工激发储层,产生了大量的科研成果和先进技术,对后续开发的地热项目有重要指导意义。 展开更多
关键词 增强型地热系统(egs) 苏尔士 储层激发
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中国干热岩开发与钻井关键技术 被引量：13
3
作者 张所邦 宋鸿 +1 位作者 陈兵 韩朝 《资源环境与工程》 2017年第2期202-207,共6页
干热岩是一种绿色清洁能源,具有巨大的研究和开发潜力,简述国内外干热岩研究进展情况,阐明中国干热岩研究工作的重要性和所处的阶段,同时,根据干热岩钻进技术与普通地质钻探或水文地质钻探之间存在较大差异性的特点,就干热岩钻进关键技... 干热岩是一种绿色清洁能源,具有巨大的研究和开发潜力,简述国内外干热岩研究进展情况,阐明中国干热岩研究工作的重要性和所处的阶段,同时,根据干热岩钻进技术与普通地质钻探或水文地质钻探之间存在较大差异性的特点,就干热岩钻进关键技术进行了系统阐述。 展开更多
关键词 干热岩 增强型地热系统(egs) 钻进技术 压裂改造技术
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CO_2化学刺激剂对增强地热系统热储层的改造作用 被引量：9
4
作者 那金 冯波 +2 位作者 兰乘宇 许天福 鲍新华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2447-2458,共12页
基于松辽盆地徐家围子地区大庆油田钻井的地球物理和地球化学参数,建立反应性溶质运移模型,模拟CO2化学刺激剂对热储层渗透性的改造作用,分析不同地层压力、温度下的刺激效果,并讨论注入水的化学成分对刺激效果的影响。研究结果表明:孔... 基于松辽盆地徐家围子地区大庆油田钻井的地球物理和地球化学参数,建立反应性溶质运移模型,模拟CO2化学刺激剂对热储层渗透性的改造作用,分析不同地层压力、温度下的刺激效果,并讨论注入水的化学成分对刺激效果的影响。研究结果表明:孔隙度的增加主要源于原生碳酸盐矿物的溶蚀;通过高温高压反应釜模拟不同温度、压力、水化学条件下CO2化学刺激剂与方解石(主要碳酸盐矿物)的化学反应,实验结果反映出的碳酸盐矿物溶蚀规律与数值模拟结果基本一致。 展开更多
关键词 增强型地热系统(egs) 化学刺激剂 超临界CO2 数值模拟 室内实验
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共和盆地干热岩体人工裂隙带结构的控热机理与产能优化 被引量：4
5
作者 陈炫沂 姜振蛟 +1 位作者 徐含英 冯波 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期191-199,共9页
人工压裂是获取干热岩型地热资源的关键环节,压裂后的人工裂隙带结构对开采条件下水热传递过程具有重要控制作用。结合我国共和盆地干热岩储层地质条件,采用数值模拟方法着重分析干热岩不同产状人工裂隙带的渗透率与宽度对热储中水热传... 人工压裂是获取干热岩型地热资源的关键环节,压裂后的人工裂隙带结构对开采条件下水热传递过程具有重要控制作用。结合我国共和盆地干热岩储层地质条件,采用数值模拟方法着重分析干热岩不同产状人工裂隙带的渗透率与宽度对热储中水热传递过程的影响机理,明确不同人工裂隙结构条件下水热产出能力,进而优化井间距。结果表明:当人工裂隙带渗透率较小时(小于5 D),裂隙带规模越大,开采井温度越高;当渗透率较大时(大于10 D),在水平裂隙带中,随着裂隙带规模的增加,由于注入冷水的快速扩散导致整体低温区域增加,开采井温度反而降低。在水平裂隙带中注入冷水主要为水平向流动,随着渗透率的增加,开采井温度更易受注入冷水的影响而降低;但在垂直裂隙带及倾斜裂隙带中,随着渗透率的增加,垂向自由对流增强,注入冷水更易于向储层底部高温区域流动,经加热后到达开采井,使得开采温度提升。综合比较,同一井间距条件下,低渗水平裂隙带以及高渗垂直裂隙带的产热能力较其他裂隙带更强。 展开更多
关键词 增强型地热系统 人工裂隙带 FEFLOW 数值模拟 优化开采 控热机理
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增强型地热系统中液-岩化学作用数值模拟研究 被引量：3
6
作者 陈继良 黄文博 +1 位作者 曹文炅 蒋方明 《新能源进展》 2016年第1期48-55,共8页
增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)利用深层岩石中连通的裂隙网络进行流体工质循环,从而实现地热能的持续开采。EGS运行时循环流体工质会与深层岩石产生化学反应,引起岩石中矿物的溶解/沉积,使热储中的裂隙网络形貌产生... 增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)利用深层岩石中连通的裂隙网络进行流体工质循环,从而实现地热能的持续开采。EGS运行时循环流体工质会与深层岩石产生化学反应,引起岩石中矿物的溶解/沉积,使热储中的裂隙网络形貌产生动态变化,对地下流动与传热过程造成影响。本文分析了EGS中液–岩化学作用特点,详细阐述了在多孔介质热流动模型中耦合入液–岩化学反应的方法,基于已开发成功的EGS传热传质数值模型初步建立了传热–流动–化学(Thermal-Hydraulic-Chemical,THC)多场耦合数值模型,并使用该模型对五井布局EGS的长期运行过程进行了模拟分析,模拟时仅考虑方解石在水流体中溶解和沉积。模拟结果显示,循环流体的注入温度以及注入流体中的矿物离子浓度的设定十分重要。如果二者没有达到较为合适的"平衡",就会导致注入井附近渗透率和孔隙率的持续变化,对EGS的导流能力造成极大影响。 展开更多
关键词 增强型地热系统 液-岩化学作用 数值模拟
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增强型地热系统热流固化耦合模拟装置研制 被引量：2
7
作者 张博 刘恒伟 +2 位作者 窦斌 田红 肖鹏 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2019年第7期68-72,共5页
为研究热-流-固-化(T-H-M-C)耦合作用下的对流换热机理,在实验室范围内,利用自主研发的T-H-M-C耦合模拟装置,以劈裂岩石为研究对象,改变出水孔与注水孔长度控制裂隙长度,加入支撑剂控制裂隙开度或孔隙率,温压控制系统调节温度场和压力场... 为研究热-流-固-化(T-H-M-C)耦合作用下的对流换热机理,在实验室范围内,利用自主研发的T-H-M-C耦合模拟装置,以劈裂岩石为研究对象,改变出水孔与注水孔长度控制裂隙长度,加入支撑剂控制裂隙开度或孔隙率,温压控制系统调节温度场和压力场,准确模拟增强型地热系统(Enhanced Geothermal Systems,EGS)中对流换热及水岩相互作用。记录进出口温度、岩样内外表面温度及进出口压力、围压等数值,利用无量纲特征数雷诺数(Re)、普朗特数(Pr)、努塞尔数(Nu)等进行量化研究,装置有效改善了国内现有试验设备无法改变温度场及裂隙特征等不足之处,为EGS对流换热机理研究提供支持。 展开更多
关键词 增强型地热系统 热流固化 地热能 模拟装置
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热储分层影响EGS采热的数值模拟研究
8
作者 黄文博 陈继良 蒋方明 《新能源进展》 2014年第4期295-304,共10页
由于岩石构造不同、天然裂隙的差异以及压裂过程的随机性等因素,增强型地热系统(EGS)人工热储通常具有较强的非均质性。探究热储的非均质性对EGS热开采过程的影响,对EGS性能预测与分析评价有重要意义。论文考虑到热储沿深度方向的非均质... 由于岩石构造不同、天然裂隙的差异以及压裂过程的随机性等因素,增强型地热系统(EGS)人工热储通常具有较强的非均质性。探究热储的非均质性对EGS热开采过程的影响,对EGS性能预测与分析评价有重要意义。论文考虑到热储沿深度方向的非均质性,基于等效分层多孔介质物理模型,并使用自主开发的EGS数值模型,模拟了多个具有分层热储EGS的长期运行过程,发现热储深度方向上非均质性对热能的开采影响显著,而流量分布的不均匀性是导致系统采热性能下降的主要原因。为了方便分析和评价,我们建立一种新的定量化描述热储非均质性的方法,然后基于更多的非均质热储EGS算例结果,拟合得到EGS采热性能与热储非均质性的定量关系式。 展开更多
关键词 增强型地热系统(egs) 数值模拟 等效分层多孔介质 非均质性
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