为应对全球气候变化,实现“双碳”目标,地热能作为清洁能源近年来备受关注。然而,地热能开发面临诸多挑战,包括多参数耦合作用复杂、长期取热效率预测困难及成本高昂等。本文建立了中深层闭式单井换热模型,通过正交试验设计,构建了基于地层导热系数、地温梯度、地表温度、地热井深、内保温管长度占比、入水温度、流量的取热功率预测模型。通过SHAP(Shapley additive explanations)可视化解释机器学习模型分析,得到模型中各因素的贡献度排序为:井深>地温梯度>流量>地层导热系数>内保温管长度占比>地表温度>入水温度。基于现有工况分析显示,随着钻井深度的增加,平均能源费用呈现下降趋势。该预测模型可用于预估取热功率,初步评估能源开发成本,为地热井全生命周期管理提供决策支持,推动地热开发向精细化、智能化方向转型。