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流体机械2025年第02期:热储层渗流对中深井地埋管系统换热性能及地层温度恢复的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:谷伟;丛培德;李博;马玖辰;

单位:天津地热开发有限公司;天津城建大学地热高效利用技术研究中心;天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室;

摘要:为研究地热水渗流过程对于中深井地埋管的传热特性的影响,建立了井孔内外的非稳态传热模型,采用有限体积法(FVM)对井内外不同区域的瞬态温度进行计算,并与现场试验结果进行对比,以验证所提出的模型和算法的准确性。结果表明,与无地热水渗流工况相比,当热储层厚度为400 m,渗流速度为10×10~(-7) m/s,地埋管的进、出水温差ΔT及平均能效系数■分别提高了5.5 ℃和16.22%;当渗流速度为10×10~(-7) m/s,热储层厚度由50 m增加至600 m时,供热期平均单位埋深换热量■上升81.92%;热储层厚度为600 m时,间歇期地层温度恢复率达到99.43%;地热水渗流速度和热储层厚度的增加显著提升了中深井地埋管的换热性能和地层温度恢复率。研究结果对中深井地埋管在复杂地质条件下的系统高效运行及实际工程应用提供了理论支撑。

关键词:中深井地埋管;;富水型热储层;;传热;;数值计算;;渗流过程;;换热性能

基金资助:国家自然科学基金项目(41402228);; 天津市自然科学基金企业科技特派员项目(19JCTPJC48100)