天津市东丽湖地热对井的地质与水文地球化学特征

SR28、SR29地热对井位于天津市东丽区,处于沧县隆起之大小东庄凸起的西缘,沧东断裂带附近,山岭子地热异常区中心。SR28、SR29地热对井采用中元古界蓟县系雾迷山组热储层作为开采和回灌目的层。根据地热水化学分析结果分析了地热水的水文地球化学特征,认为:SR28、SR29地热水属于含岩盐地层溶虑的陆相沉积水;雾迷山组碳酸盐地层为地热水的储水层,地热水来源于外源水流经上层灰岩地层的补给;SR28、SR29地热水属于未污染的天然水、微腐蚀型水,不结CaCO3垢和CaSO4.2H2O垢,有S iO2垢生成的可能。

地热对井系统裂隙岩体三维渗流传热耦合的等效模拟方法

研究地热对井系统中的裂隙岩体渗流传热问题对于开采深层地热能和发展可再生清洁能源利用技术具有重要价值。基于渗流传热耦合理论和离散裂隙网络模型,提出了裂隙岩体三维热流耦合的等效模拟方法:考虑由岩块基质及复杂离散裂隙网络组成的双重介质,采用无厚度单元模拟裂隙、线单元模拟对井,通过裂隙、对井和岩块三者之间的流量和热量交换实现渗流和传热过程耦合分析。通过与解析方法和精细模拟方法相比较,验证了等效模拟方法的有效性;并将其应用于含大规模裂隙岩体地热对井系统热采过程的数值模拟,获取了储层内温度场的分布规律,评价了裂隙开度对储层平均温度和整体开采率的影响。结果表明:该文方法能够对裂隙及井筒中的渗流传热行为进行细致模拟,在保证精度的前提下,可大幅减小计算量和计算时长;裂隙网络的非均匀及各向异性分布导致岩体温度场分布呈现高度不均匀性,反映了热流耦合的早期热突破和长尾效应等特点;裂隙内水的对流传热作用明显,冷锋面沿储层内的主要贯通裂隙网络移动,裂隙开度是影响岩体温度场分布的重要因素。

北京城区典型地热对井地热资源潜力开发研究

地热田对井模式经过10a以上的验证，取得了良好的环境经济效益，但随着出水温度逐年降低，地热资源未来开发远景备受关注。以北京城区122～123对井为例，分析了地热构造条件、热井运行模式，利用相关热储参数和监测数据，计算出目前热能平均开采量为1．03×10^2kJ／a，静态热储量为5．395×10^11d／a，从能量角度出发认为未来仍有近10000a的理论开发潜力。

地热采灌对井回灌温度场的模拟研究

利用地下水流数值模拟软件Feflow求解地热采灌对井系统水热耦合模型,进行温度场模拟研究。结果表明:在现状回灌温度为39.6℃时,5年后该系统回灌温度场影响半径为64 m,当回灌温度降低到13.5℃时,回灌温度场影响半径为68 m。该系统回灌温度场随采暖周期呈周期性变化,停灌后温度有所回升,说明该系统回灌尾水温度(39.6℃)偏高,且采灌井距(850 m)偏大,不利于热储水位流场的恢复。在进行地热对井回灌时,应根据热储层特征和布井场地条件,选择合适的采灌井距和回灌温度。

基于机器学习的地热采灌方案优化方法

为了解决基于数值模拟的优化方法,通常需要大量模拟计算的问题,在比较不同机器学习方法的预测性能后,建立了基于多层感知机的代理模型,以降低计算成本,然后将其与遗传算法相结合,提出了非均质地热储层中地热对井系统采灌方案优化方法。通过地热田对井系统的案例研究,证明了所开发的采灌方案优化方法的合理性和有效性。结果表明,基于代理模型的采灌方案优化方法能以更低的计算成本,准确地找到给定开采井位置时最优的回灌井位置、采灌量和尾水温度。