贵德盆地干热岩开采潜力分析

发布时间：2021-04-06 02:04

　　文章基于贵德盆地的地热地质数据,建立了干热岩开采的温度-渗流耦合模型,并根据模拟结果对储层渗透率、储层温度、注入流速和注水温度进行敏感性分析,得出了干热岩开采的最佳方案及储层温度场的时空演变规律。分析结果表明:储层渗透率对储层水流阻力影响最大;储层温度越高,干热岩开采系统的出水温度保持稳定的时间越长;注入流速对干热岩开采系统出水温度影响较大;注水温度越低,储层水流阻力越高;注水温度对干热岩开采系统出水温度的影响很小;宜开采深度为4 000 m处的干热岩储层,且该储层的渗透率应被改造至10^-12m²;在发电系统发电功率为3 MW的条件下,当注入流速分别为50,70 kg/s时,干热岩开采系统的工程运行寿命分别为9.3,8.5 a;若要保证干热岩开采系统能够持续运行20 a,则最佳注入流速应为50 kg/s,此时,发电系统的发电功率为0.98～3.76 MW。 

【文章来源】：可再生能源. 2020,38(07)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

干热岩水热耦合数值模型网格剖分及布井平面图

图2为不同储层渗透率kr条件下，储层流阻和出水温度随时间的变化情况。由图2可知，当储层渗透率较大时（kr=10-10,10-12m2），储层流阻非常小；当储层渗透率较小时（kr=10-14m2），储层流阻急剧增大，第1年，储层流阻从0.37 MPa/（kg/s）快速上升至1.4 MPa(kg/s），然后缓慢上升，第20年流阻为1.55 MPa(kg/s）。考虑到流阻限值，应使得压裂后的干热岩储层渗透率大于10-14m2。由图2还可看出，当储层渗透率为10-10m2时，出水温度下降得较快；当储层渗透率分别为10-12,10-14m2时，出水温度下降得较慢，且二者的变化规律相似。此外，不同储层渗透率下，出水温度均经历了稳定期和下降期。当储层渗透率为10-10m2时，出水温度稳定期为0～第2.5年，第20年出水温度下降至126℃；当储层渗透率分别为10-12,10-14m2时，第20年出水温度分别下降至156,157℃。

图3为不同储层温度Tr条件下，储层流阻和出水温度随时间的变化情况。由图3可知，4种储层温度条件下的流阻增长得均较缓慢，且随着储层温度逐渐升高，储层流阻逐渐降低。由图3还可看出，不同储层温度下的出水温度变化趋势相似，储层温度对出水温度的稳定期影响很小。当储层温度分别为210,190,170,150℃时，出水温度在第20年分别降低至170,156,145,132℃，下降值分别为40,34,25,18℃，表明出水温度的下降值与储层温度呈正相关。

【参考文献】：
期刊论文
[1]干热岩热能开发降温压裂技术[J]. 任威严,查永进,刘明鑫,兰芳.  可再生能源. 2017(11)
[2]增强型地热系统热流固耦合模型及数值模拟[J]. 孙致学,徐轶,吕抒桓,徐杨,孙强,蔡明玉,姚军.  中国石油大学学报(自然科学版). 2016(06)
[3]青海省贵德县(盆地)地热资源的开发利用[J]. 郭万成,时兴梅.  水文地质工程地质. 2008(03)

博士论文
[1]贵德盆地热结构及地热成因机制[D]. 郎旭娟.中国地质科学院 2016

硕士论文
[1]青海贵德盆地地热资源赋存规律及成因模式研究[D]. 李乐乐.东华理工大学 2016



本文编号：3120539