套管式地埋管换热器节能特性的研究与应用

大庆油田进入开发后期存在着一定数量的废弃井,采用套管式地埋管换热器可以获取到废弃井的中深层的地热能。首先对废弃井转换为地热井的可行性进行分析,通过确定中深层地埋管换热方式,建立外入内出型传热计算模型并对废弃井结构改造。再具体分析大庆油田的地层土壤温度分布和确定边界条件,得出符合现实的理论计算公式。进一步分析套管式地埋管换热器取热评价指标与传热影响因素研究,得到流体流量和进口温度对传热影响因素,及循环流体进口温度对运行特性的影响对取热效率的影响规律。最后,通过对两种工况的废弃井现场试验,得到套管式地埋管换热器平均换热量为478.5 kWh。为利用大庆油田1700口废弃井的节能改造找到了一条切实可行的出路。

地埋管换热影响因素数值模拟研究

采用OGS数值模拟软件建立地埋管换热数值基准模型,通过控制变量对地层导热系数、回填料导热系数、地埋管埋深、管径、管内循环液流速及地下水渗流条件的差异模型进行了恒定流换热及输入负荷换热模拟,对模拟结果分析比对,验证了上述因素对地埋管换热影响的相关性,本次模拟研究结果对吉林省浅层地热能开发利用具有一定的参考与指导意义,并提出了地埋管地源热泵开发过程中相应建议。