增强型地热系统采热性能评价——以共和盆地恰卜恰地区干热岩储层为例

增强型地热系统(EGS)是从干热岩储层中提取热能的有效手段,准确评价其采热性能对于提高系统的取热效率、延长取热寿命等具有重要意义。为此,以共和盆地恰卜恰地区干热岩储层为研究对象,基于COMSOL Multiphysics建立了表征EGS水热耦合的数值模型,采用整体间接耦合的方式,分别对注入井井筒、含裸眼段裂隙网络热储层及采出井井筒进行瞬态流动传热耦合模拟,并对比分析了裂隙渗透率等参数对EGS采热性能的影响。研究结果表明:(1)不考虑采出井井筒部分热损失,将导致开采初前期采出温度被高估4%~5%,不考虑裂隙网络储层流量与热量损失,将导致对采出流量与热提取速率值的评价过高;(2)增大注入流量,会使EGS维持一段时间高温高热提取率开采,但将导致储层寿命降低,提高生产压力则会降低热提取速率并增大流动阻抗,不利于热开采;(3)增大裂隙渗透率虽然能提高热提取速率,但会降低储层开采寿命;(4)当裂隙开度处于细微变化时,对系统采热效果的影响较小。结论认为,采用分段式间接耦合模拟的方式可以实现对EGS的完整性评价,进而为高温热储层商业化开采提供理论及实践依据。