【目的】为了推进能源结构碳效水平提升，破解高效生产、多能转化及减碳固碳核心技术成为构建清洁低碳安全高效能源体系的重要举措。【方法】通过采取CO2-水耦合压裂技术，对3组换热方案进行套管内流动换热做功影响分析，结合工业试验得出有效致裂影响范围，进一步评价CO2热功破岩效果。【结果】研究结果表明：1)相同时间内，高温热流初始温度越高，在波动趋势下的CO2温升幅值逐渐增加，当温度达到峰值后出现缓降态势；CO2传热系数由3.0×104 W/(m2·K)增加至5.8×105 W/(m2·K)所用的传热时间依次递减；2)随着高温热流由50℃增加至 150℃，高温水所表现出来的释放热量呈现逐渐增高趋势，CO2吸热量由最初的460kJ增加至760kJ；CO2热源功率随高温热流温度增加逐渐增长，高温热流每升高50℃，CO2热源功率平均增加90kJ；3)CO2耦合压裂使得裂缝平均连通率为92.55%，工作面煤柱应力得到有效释放，巷道附近煤柱垂直应力均呈现出应力增减区，工作面坚硬夹矸层断裂形态复杂多样，出现对称型裂缝径向扩展。【结论】工业试验验证了CO2换热做功的可行性，为探索创新能源利用模式构建多能互补分布式能源系统提供了借鉴。

1 计算仿真模型
1.1模型与边界条件
1.2 模型计算方程
1.3计算方案与假设
2求解结果及分析
2.1温度变化
2.2传热系数变化
2相变热源功率'>3 CO2相变热源功率
4工业应用
2致裂背景'>4.1 CO2致裂背景
2相变致裂设备'>4.2 CO2相变致裂设备
2相变致裂裂隙演化特征'>4.3 CO2相变致裂裂隙演化特征
4.4煤柱应力峰值变化
4.5 工作面坚硬夹矸层断裂分析
5.结论

蔚斐,邓广哲,袁超.气-液两相流套管内流动换热做功研究与应用[J/OL].太原理工大学学报,1-9[2024-12-03].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1220.N.20241203.1210.004.html.