中深层地热开发利用技术研究进展

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单位中国石油大学(华东)新能源学院;
来源世界石油工业
出版年2025
期号04
摘要
为了给中深层地热资源的可持续开发提供理论支持与工程参考,明确现有开发技术的核心特征、瓶颈问题及发展趋势,采用文献综述与案例分析相结合的方法,分析了抽水回灌技术、闭式循环取热技术、废弃油井改造方案的工作原理、优势与不足,对比了同轴套管、U型井、水平单井、重力热管等开发方法的传热机理与工程实践现状,探讨了井下强制对流取热技术的潜力。研究结果表明:(1)传统闭环取热技术受储层导热机制限制,存在着换热效率不足的问题,长期运行后平均延米换热功率普遍低于100 W/m;(2)强制对流取热等新兴技术通过优化井下对流换热过程,进一步提高了井下换热效率;(3)废弃油井改造可节省60%~80%的钻井成本,开环改造工质出口温度较高但需配套防堵措施,闭环改造中同轴换热器更具经济性;(4)抽水回灌技术存在着地层堵塞(超80%回灌井受影响)、热突破及环境污染等问题,“取热不取水”模式可规避这些问题但取热性能较低,水平单井、多分支井等技术虽能提升取热面积但延米换热功率仍低于200 W/m。结论认为,中深层地热开发需重点突破传统技术效率瓶颈,优化“取热不取水”模式下的传热机制,推动强制对流与多分支井技术的工程验证;废弃油井改造方案与中深层地热高效取热技术的结合将是未来低成本开发利用地热的关键方向。

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