基于水熱耦合的眉縣城區地下水抽采回灌地熱開發模型

李娜娜,呂 俊,李 兵,姜鵬飛

(1.陜西新眉清潔能源有限公司,陜西 寶雞 722300;2. 西安科技大學 地質與環境學院, 陜西 西安 710054)

0 引言

地熱能是一種綠色低碳、可循環利用的可再生能源,具有儲量大、分布廣、清潔環保等特點。我國地熱資源豐富,我國城市淺層地熱能可采地熱資源量折合標準煤t ;水熱型地熱能可采資源量折合標準煤 t,地熱能發展前景廣闊[1]。利用中深層水熱型地熱能進行供暖對調整能源結構、節能減排、改善環境具有重要意義,這一舉措有利于促進“碳達峰,碳中和”目標的實現。

數值模擬可以有效對地熱開發利用過程地層溫度場、地下水流場等進行預測分析,對于優化地熱取熱模式及工藝參數具有一定的指導意義。受地層復雜性的影響,可利用模型對實際地質情況模擬,從而對實際地熱開采工作進行一定的指導。李成[2]等采用一種集總參數模型模擬計算了地熱系統的物理狀態的參數。高有川[3]等利用井-儲耦合數值模擬程序T2WELL,建U型井取熱不取水地熱開采模型, 預測實際供暖參數下 U 型井的長期運行性能,并定量分析不同工程參數對其取熱性能的影響。李孜軍[4-5]等提出了礦產與地熱能協同開采治理熱害的構想,并建立了礦井巖層地熱能協同開采多物理場耦合模型,對地熱開采采熱性能以及對井巷的降溫效果進行了分析。徐宇[6]等利用COMSOL數值軟件建立2種尺寸模型分別求解,驗證建立的相似準則準確性,研究礦井巖層地熱開采過程中采熱流體流動傳熱規律以及地熱開采對通風巷熱環境的作用機制。……