越流型单井抽灌系统热储预测研究

赵军, 周佳琦, 宋超凡, 李扬

天津大学学报(自然科学与工程技术版) ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (07) : 695-703.

越流型单井抽灌系统热储预测研究

  • 赵军, 周佳琦, 宋超凡, 李扬
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摘要

地热资源储量丰富、稳定性好,合理开发利用地热能对缓解能源短缺、实现碳达峰和碳中和目标至关重要.目前,地热可持续取热理论的研究体系尚不完善,准确的地热资源评价是地热可持续发展的关键所在.由于地热在大规模、长时间尺度运行时引起渗流屏障,热储静态预测不能满足热储资源准确评价,动态热储预测是至关重要的.地热井口周围流动复杂,由达西流向非达西流转变,流动具有非线性特性.搭建室内渗流砂箱实验系统,分析不同回灌温度、抽灌流量、补给边界下的渗流传热规律,采集热储动态运行井口压差信号,基于多尺度熵方法分析压差信号的动力学特性,提取大量流动信息,揭示了不同热储补给边界下的动力学特性.结果表明,3种补给边界的多尺度熵均小于1并呈现明显分辨规律,从大到小依次为:定流量补给边界>定水头补给边界>封闭边界,定流量补给边界下的流动更剧烈,回灌过程中受到的扰动更复杂,封闭边界下的熵值波动很小.研究得到的热储预测方法缩短了预测时间、降低了预测成本,能够快速准确地识别采灌过程中的补给模式,为越流型单井抽灌系统的参数选择提供理论指导,对热储动态资源评价具有重要意义,从理论层面上对热储预测提供新的思路,促进地热可持续取热理论的推广.

关键词

地热 / 多尺度熵 / 补给边界 / 热储预测

中图分类号

P314

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赵军, 周佳琦, 宋超凡, 李扬. 越流型单井抽灌系统热储预测研究. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2024, 57(07): 695-703

基金

中国博士后科学基金资助项目(2022M712347)

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