富水型热储层深井套管式换热器传热特性研究

• 作者: 马玖辰 易飞羽 张秋丽 王宇
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 深井换热器 富水型热储层 传热 数值分析 计算机模拟 渗流过程
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 4134-4145
• 页数: 11页
• 分类号: TK529
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20201651

摘要

基于所建立的深井套管式换热器井孔内、外非稳态传热模型，推导得到富水型热储层地下水渗流作用下深井换热器进(出)水管、固井水泥温度以及热储层过余温度的瞬态解析解。以示范工程现场监测数据与有限体积法数值计算结果为验证依据，探究热储层中渗流过程对于深井换热器传热特性的影响。计算得到，当深井换热器循环水量稳定在30m3/h时，热储层中达西流速由0提高到5×10-6m/s时，平均换热量增大55kW。然而在忽略热储层中渗流过程时，循环水量由30m3/h提高到60m3/h，平均换热量增大34kW，循环水泵耗功提高20.6kW。研究表明：随着渗流速度的增大，热储层中的传热机制发生改变，从而强化深井换热器的传热过程；同时降低了循环水流量对于深井换热器换热性能的影响程度。