-
作者
叶志伟 黄耀珑 孟红伟 习通
-
单位
河南理工大学资源环境学院河南省资源环境调查二院河南省煤矿灾害钻井防治工程技术研究中心中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
-
摘要
持续半个世纪世界范围内增强型地热系统(Enhanced Geothermal System, EGS)的现场试验显示出低孔低渗干热岩开发的巨大风险。考虑产出不确定性传递溯源,实现人工热储渗透率分布的随机性表征以及基于此的系统产出预演,才能给出当前增渗造储技术条件下EGS热能产出的一般性客观评价。在完善前人压裂域预设构造的基础上,基于蒙特卡洛思想,通过热能抽采的遍历模拟实现同一增渗条件下热能产出的预演分析。首先,基于人工造储的增渗量级和扩展范围确定渗透率整体的递减趋势,利用转向带法模拟生成随机分布,叠加递减趋势和随机分布构造出具有整体确定性和局部随机性的渗透率分布样本;其次,建立多物理场耦合模型,由统一的初边值条件对所构造的渗透率分布样本展开热能抽采模拟,并总结了热能产出的评价指标;最后,由数值模拟结果得出每个样本的产出评价指标,分析样本产出指标的分布特点。基于产出指标的统计分析,指出工质载热运移过程中能否有充足的流量扫掠经过足够的热储空间,决定了EGS的不同产出模式。当以产出流量20 kg/s和服务年限15年为临界指标时,失败样本所占的比率约为1/4,即在最大增渗5个数量级,扩展范围达350 m的条件下,EGS系统仍面临着严重的产能风险。有效构筑EGS人工热储的两个关键点为足够空间的有效联通增渗域与避免形成优势渗流通道,即干热岩开发要求储层增渗技术具有更高的可控导性,当前技术条件下对EGS的建造决策应持保守谨慎态度。
-
关键词
干热岩增强型地热系统地热抽采模拟蒙特卡洛方法压裂改造体积
-
文章目录
1 蒙特卡洛理论与随机过程模拟
2 人工热储的分布构造
2.1 增渗递减主趋势的构造
2.2 随机分布的转向带法生成
2.3 渗透率和孔隙率的分布赋值
3 热能抽采数值模拟
3.1 热能抽采耦合模型
3.2 模型参数与初边值条件
4 热能产出的评价指标
5 热能抽采模拟结果分析
5.1 热能产出的表现模式
5.2 产出指标的分布特点
6 结论
-
引用格式
叶志伟,黄耀珑,孟红伟,等.干热岩储层增渗递减趋势下热能抽采的蒙特卡洛预演分析[J/OL].煤炭学报,1-14[2024-11-19].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0580.