A coupled thermal-hydraulic-mechanical modeling and evalu ation of geothermal extraction in the enhanced geothermal s ystem based on analytichierarchy process and fuzzy compreh ensive evaluation

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中文题名基于层次分析法和模糊综合评价的增强地热系统地热开采热-水-力耦合建模与评价
作者Tiankui Guo
作者单位Key Laboratory of Unconventional Oil & Gas Development (China University of Petroleum (East China), Ministry of Education, Qingdao 266580, PR China
刊名Applied Energy
2020
258
摘要
本文在综合考虑多因素的基础上,对热-水-力耦合模型(THM)进行了改进,并提出了一种优化热采方式的综合评价方法。研究人员对增强地热系统的热采特性及其影响因素进行了建模,提出了各种评价和优化方法。然而,通过比较各种(THM)模型,我们发现对模型的影响因素考虑不全,而目前的 EGS 评价侧重于单个指标,尚未提出一个 EGS 多指标综合评价指标体系。本研究建立了考虑岩石和流体基质、裂缝和物性参数变化的热-水-力耦合模型,以便对 EGS 进行优化。提出了包括运行寿命、热突破时间、平均产热率、总热回收系数和再注系数在内的评价指标体系。提出了基于层次分析法(AHP)和模糊综合评价(FCE)的EGS 综合优化方法。通过两个分析解决方案对模型进行了验证。并采用有限元法对模型进行求解,对开发EGS 的各种程序进行优化。本文对不同热采法的性能进行了比较,并对不同的开采参数进行了优化。结果表明,优化后的热采法比优化前效果更好。通过正交试验,确定了5条裂缝的最佳情况,裂缝渗透率为10D,井距400 米,生产压力下降20 MPa。研究结果为优化地热资源开发模式提供了准确有效的方法,有利于提高地热能源利用率。

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