热-流-固全耦合下的干热岩热采效率研究 -——以青海共和GR1井为例
李佳豪1
祝爱玉1
崔光磊2
李迎春3
1.中国北京 100081 中国地震局地球物理研究所2.中国沈阳 110819 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室3.中国 辽宁 大连 116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
摘要：建立了热-流-固全耦合模型,考虑了流体压力变化和温度变化引起的储层变形、受储层变形影响的储层孔隙率、渗透率和断层裂隙开度、受温度控制的流体性质(密度、黏度等)和流体流动引起的热传导,以青海共和GR1 井为例,研究了定流量和定压力两种典型生产模式下,储层渗透率、断层渗透类型对于地热资源(干热岩)开发过程的影响.研究结果表明:①定压力生产模式下,阻隔型断层降低了地热开采效率,提升热储层渗透率可以大幅度提高地热开采效率,但是过高的渗透率会造成资源浪费,不利于持续性开采;②定流量生产模式下,地质因素对地热开采效率的影响很小,开采效率主要由注采速率决定;③从安全角度看,在定流量模式下,过小的渗透率和阻隔型断层会引起很大的孔隙压力响应,导致一系列施工安全问题;④ 对于青海共和地区的地热开采,应综合考虑开采效率和施工安全,建议若采用定压生产模式,需将储层渗透率改造至 1×10-13-1×10-12 m2 的范围内,若采用定流生产模式,需将储层渗透率改造为 1×10-13 m2 以上,且两种生产模式都应避免注水井与生产井之间存在阻隔型断层.
关键词：热-流-固耦合青海共和干热岩采热效率数值模拟
分类号：P314.2(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)
资助基金：国家自然科学基金(42374120)中国地震局地球物理研究所基本科研业务费专项(DQJB23B25)
论文发表日期：2025-03-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：21( 200-220 )
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