固井水泥对同轴型换热系统取热效果影响数值分析

• 作者: 宋先知 李瑞霞 王高升 石宇 许争鸣 郑睿 郭啸峰
• 来源期刊: 地热能
• 学科: 工学
• 关键词: 地热 同轴型换热系统 非稳态传热模型 取热效果 固井水泥
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 页码范围: 7-11
• 页数: 5页
• 分类号: TK172

摘要

同轴型换热器(CBHE)地热系统换热面积大,可用于深部地热资源开发。针对系统内管流体热损失,本文采用了多层结构保温管柱,而前人的研究多将其简化为单层结构,与实际情况不符,因此本文建立了考虑多层结构管柱的非稳态传热模型,通过有限差分法进行数值求解。由于水泥是井筒与地层间的传热热阻,因此重点分析了其对系统取热效果的影响。结果表明,水泥对取热效果影响显著,引入影响因子W定量表征水泥对取热效果影响程度的变化。研究发现,随着地层导热系数、地温梯度及井深的增加,W明显升高,因此对于深部高温地热资源的开发,有必要开展高导热水泥的研究。