滲透率對干熱巖開采過程儲層變化規律的影響

崔翰博，唐巨鵬，姜昕彤

(遼寧工程技術大學力學與工程學院，遼寧 阜新 123000)

增強型地熱系統(Enhanced Geothermal System，EGS)是一種以開采干熱巖為目標，采用人工致裂技術壓裂儲層，利用流體熱交換，提取熱量加以利用的方法[1]。國內外針對干熱巖開展了很多研究工作[2-12]，認為干熱巖開采面臨的最主要困難是需要保證熱儲具備合適滲透率[2]。熱儲由基質-裂隙系統共同構成，不同系統間傳熱規律存在差異。裂隙滲透率決定了流體間滲流傳熱過程，而基質滲透率也是影響基質間熱傳導規律的重要因素之一。因此對儲層滲透率與EGS熱開采間關系展開研究具有實際意義。

國內外專家學者對EGS開采與滲透率間關系進行了大量卓有成效的工作。其中一些學者建立了EGS單孔隙率模型，Stefano等[3]發現采熱過程中巖體拉伸與剪切變形會對儲層滲透率產生影響；凌璐璐等[4]指出滲透率增大，儲層降溫幅度增加。還有一些學者建立了雙孔隙率模型，Ekneligoda等[5]和Cheng等[6]建立了EGS規則裂隙網絡模型，優化了地熱開采所涉及的熱采參數；Desimone等[7]預設平板裂隙為儲層內唯一通道，分析了采熱過程中巖體溫度變化規律；Zhang等[8]和Sun等[9]對熱采過程中應力場的變化規律進行了探討；王昌龍[10]指出豎直方向儲層滲透率對采熱影響小于水平方向。僅有少部分學者建立了EGS雙重孔隙滲透率裂隙模型，Ziagos J等[11]發現相對均質的儲層能夠獲得較高采熱效率；Bahrami等[12]指出應力場變化會引起基質滲透率發生改變。

綜合以上研究可以看出，國內外專家學者選取的數值模型主要有兩種：單孔隙率模型和雙孔隙率模型，單孔隙率模型將儲層簡化為均勻多孔介質，假設水在孔隙中流動傳熱，不考慮裂隙對采熱過程的影響。……