Effect of reservoir’s permeability and porosity on the performance of cellular development model for enhanced geothermal system

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中文题名储层渗透率和孔隙度对增强地热系统单元开发模型性能的影响
作者Jie Zhang
作者单位School of Mechatronic Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu, 610500, China
刊名Renewable Energy
2020
148
摘要
本文建立了一个热-液-力全耦合(热流固耦合)单元开发模型来模拟人造裂缝地热储层热产出能力,研究了不同耦合模型对评价结果的影响以及单元式 EGS 模型的生产性能,如生产温度、热采率、流动阻抗和输出热功率。从水力耦合(TH)和热水力耦合(THM)的角度,用 Lauwerier 解法和 Bai 解法验证了基于局部热平衡理论的数值模型的可靠性。此外,利用网格收敛指数(GCI)方法推导了网格的细化程度。结果表明,在 40 年时间范围内,若不考虑岩石基质渗透率和孔隙度的变化,产能高估 13.06%。热储层渗透率的各向异性是影响评价结果的另一个重要因素。考虑各向异性的模型生产温度低于各向同性模型。与传统的双井系统(模型 1)相比,模型 2 更具优势。模型 2 的高效运行时间占总运行时间的 46%,是模型 1 的1.59 倍,是模型 3 的 2 倍。当热储层的弹性模量大于 35 GPa 时,单元开发模型的性能将大大降低。在 H =340 m, M =30 kg/s, E = 30 GPa 和 N =4 时,模型 2 可获得最好效果。这些结果对增强型地热系统的开发方案和耦合方法具有重要的指导意义。

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