热弹性破裂与浮力驱动对流：增强型地热系统循环长寿的意外来源
地球物理
2023-08-08 v1 流体动力学
摘要
为使增强型地热系统（EGS）价值最大化，工程师需要优化流速、井距与井网配置。数值模拟就耦合过程对长期热性能的影响给出了有趣且令人意外的结果。热弹性裂缝张开与扩展会对流动均匀性产生显著的负面效应。另一方面，裂缝张开与浮力驱动流体循环之间的相互作用导致长期循环期间裂缝向下扩展，极大提升了系统的热寿命。被动流入控制设计可在保持热弹性裂缝张开与扩展对流速和热寿命正面效应的同时，显著缓解其对流动均匀性的负面影响。总体而言，模拟表明：一口采用生产井流入控制、横向段长8000英尺、温度475华氏度的EGS双井系统，可维持8至10 MWe的发电功率超过30年。若无流入控制，30年内可达6至8 MWe；但热突破失控的风险更高。
引用
@article{arxiv.2308.02761,
title = {Thermoelastic fracturing and buoyancy-driven convection: Surprising sources of longevity for EGS circulation},
author = {Mark McClure},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.02761},
year = {2023}
}
备注
Originally posted as a ResFrac Blog post on July 24 2023