基于巖體水流-傳熱的地熱井間距研究

作者：高俊義

摘要：水是地熱能利用的載體.實際地熱開采過程與地熱井間距的科學布署息息相關,地熱井間距對生產井溫度的影響直接關系到地熱的開采效率,而關于巖體水流-傳熱的地熱井間距探究的報道較少.本文為研究地熱井間距對巖體水流傳熱溫度影響機理問題,根據地熱開采的概念模型,應用3DEC程序計算不同地熱井間距下巖體的溫度場、地熱井出口水溫的變化特征.結果表明:(1)從瞬態到穩態,生產井和巖體溫度逐漸升高,溫度梯度逐漸減小,并且其等溫線的連續性越來越差;相同時間內,生產井水流傳熱波及的深度范圍隨生產井間距的增大而減小.(2)生產井間距越小,溫度疊加效應越強,使生產井和巖體的溫度越高,其溫度梯度越小.(3)模型達到穩態時,巖體和生產井形成從下向上為主的傳熱路徑,并且生產井間距從1 m增大到4 m,模型達到穩態所需要的時間分別延長了約4 h.實際地熱開采中,在保證足夠抽取平臺空間的前提下,建議生產井間距保持在2~3 m之間熱采效率較高.

發文機構：延安大學建筑工程學院

關鍵詞：地熱井間距水流-傳熱數值模擬機理研究Geothermal well spacingWater flow and heat transferNumerical simulationMechanism study

分類號： P314[天文地球—固體地球物理學]