渤海湾盆地因存在较高的大地热流值,5 000 m埋深处高于175℃的地层温度,以低孔低渗的变质岩、火成岩为主的热储岩性,具备形成干热岩资源的条件。基于大地热流、岩石热导率、生热率等热参数,利用COMSOL软件建立三维水热耦合的干热岩开采模型、分析不同开采方案(主要涉及井间距、注采速率、布井方式)在100 a内对热储层温度的影响,选取最优方案并估算干热岩资源。结果表明:注采速率一定时,随着开采年时间的增加,注水井与开采井距离越大,开采井水温度越高;当注采井间距一定时,注采速率越大,开采井水温度下降越快,发生“热突破”的时间越早;其他条件相同的情况下,“两采两注”布井方案比“一采一注”布井方案可获得的热量更多,开采效率更高。基于上述规律,确定研究区最优开采方案为:年限50 a、井间距400 m、注采量90 m3/h、“两采两注”方式。此方案下,可获得开采井水平均温度为172℃,对应全渤海湾盆地可采资源量为3.28×1020 J/a。以圈定干热岩有利区内的河北任丘市为例,按照民用住宅热负荷指标100 W/m2计算,利用最优方案进行干热岩的开采,仅需157.75 km2干热岩有利区即可满足全市居民供暖热需求。因此,开发利用研究区干热岩可增强华北地区能源供应保障能力,打造可持续发展的绿色低碳能源。