为了从干热岩中提取热量,本文提出了一种全新的超临界一氧化二氮增强地热系统(N2O-EGS)。该系统采用单相超临界一氧化二氮作为工作流体。一氧化二氮的物理性质与二氧化碳相似,是一种典型的温室气体,但它的粘度更适合地下采热。模型采用典型的具有双井布局的人造裂隙系统。本文建立了一个三维非稳态流体流动和传热模型来研究 N2O-EGS 的采热性能,并研究影响采热性能的关键因素。同时比较了 N2O-、CO2-和 H2O-EGS 系统表现。研究结果显示,存在最优的注入质量流量和井距以获得稳定性较高的采出热容量和足够长的使用期限。最优注入质量流速和注采井井距分别为 70 kg/s 和 400 m。低生产压力、高初始储层温度和压力有助于提高 N2O-EGS 采热性能,但井径对 N2O-EGS 采热性能的影响可忽略不计。此外,N2O-EGS 在大多数方面都比 H2O-EGS 更优越和更稳定,其与CO2-EGS 具有相似的性能特点,但在生产压差和输出热量方面表现更好。例如N2O-EGS 的使用期限比 H2O-EGS 长 8 年,输出功率比 CO2-EGS 高约 2 MW。本次工作可为今后对 N2O-EGS 的设计和研究提供指导。