增强型地热系统的多区域多物理场耦合三维数值模拟

• 作者: 丁军锋 王世民
• 来源期刊: 中国科学院大学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 地热能 增强型地热系统(EGS) 有限元模型 区域耦合 井内湍流
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 地球科学
• 页码范围: 694-701
• 页数: 8页
• 分类号: P31
• 字数: 5186字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.05.015

摘要

增强型地热系统(EGS)研究对发展地热发电具有重要意义.由于EGS通常涉及多区域多物理场耦合,且井内流动处于湍流状态,在EGS数值模拟中需要正确处理区域耦合、合理模拟井内湍流,并达到足够的计算精度和效率.基于多区域多物理场耦合三维有限元模型,系统研究EGS渗流与传热过程.计算结果表明:1)通过施加正确的连接条件能够实现在EGS不同区域之间的压力场、速度场和温度场的自然耦合;2)多种湍流模型模拟井内流动给出基本一致的压力变化,并且预测井内湍流压降约为层流压降的4倍,但比注水井与生产井之间的总压降小3个量级,因而井内湍流对EGS采热过程总体影响不显著;3)在EGS结构和物性垂向变化、储层中自然对流、井内湍流效应均可忽略的条件下,EGS以水平方向渗流和水平方向对流传热占主导,从而可采用两维模型近似模拟.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	丁军锋	中国科学院大学地球与行星科学学院	2	1	1.0	1.0
2	王世民	中国科学院计算地球动力学重点实验室	2	0	0.0	0.0