横向热扩散作用对地热资源开发过程中单井注抽试验的影响机理

单井注抽(SWPP)试验被广泛用于获取裂隙-基岩含水层系统中热弥散等相关的理化参数,但现有的单井注抽试验数值模型往往忽略了裂隙-基岩含水层中横向热扩散作用的影响。采用二维的对流-扩散方程(ADE)建立考虑横向热传导效应的SWPP试验数值模型,内边界条件考虑混合效应,并采用前人的解析解模型检验了数值模型的稳定性和精度。结果表明:裂隙介质中的横向热扩散作用会导致注入阶段井壁上的温度穿透曲线降低,而抽取阶段井壁上的温度穿透曲线升高,拖尾现象明显;裂隙介质的宽度越大,裂隙和基岩介质中的温度值越高;此外,在注入阶段,裂隙介质中的热量往基岩介质中运移,裂隙介质中的热量逐渐降低,而在抽取阶段,基岩介质中的热量往裂隙介质中运移,基岩介质中的热量逐渐增加。本研究建立的数值模型提高了模拟预测结果的精度,能够为裂隙-基岩含水层介质中的地热开发利用提供理论依据。