【精品】以超临界N2O为载热工质的增强型地热系统取热性能的数值研究

Lixr · 发表于 2022-11-13 23:20:59

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概述：
提出了一种新型的超临界N2O增强型地热系统(EGS)来提取干热岩(HDR)中的热量。采用单相超临界N2O作为工质。它的物理性质类似于二氧化碳，是一种典型的温室气体，但在地下热量提取的粘度方面表现更好，采用典型的人工裂缝双线布局。为了研究N2O-EGS的取热性能，建立了N2O-EGS的三维非稳态流体流动和传热模型。研究了影响N2O-EGS性能的关键因素。比较了N2O、CO2和H2O为载热工质对EGS的性能。结果表明，为了既能获得高稳定的输出热容量，又能获得足够长的使用时间，存在最佳的注入质量流量和井距。较低的生产压力、较高的油藏初始温度和压力有利于提高N2O-EGS的取热性能，而井径对N2O-EGS的取热性能影响不大。此外，N2O-EGS在许多方面都优于H2O-EGS，性能与CO2-EGS相似，但在生产压差和输出热容量方面表现更好。例如，N2O-EGS的使用时间比H2O-EGS长约8年，输出功率比CO2-EGS高约2兆瓦。这一工作对N2O-EGS的设计和研究具有很好的指导意义。
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