干热岩地热储层的热―水―力学模型

　　干热岩地热储层的热―水―力学模型

　　    在数据充分和建模工具适用的情况下，可以复现地热系统真实的动态特征和评估其长期能效。建模工具可以指导地质学家、工程师和政策制定者对这些地热系统进行优化设计。为了验证建模技术的有效性，本项研究提出了一种利用热―水―力学耦合过程的干热岩地热储层三维数值模型，具体为建立干热岩地热储层的三维数值模型，利用全耦合的热―水―力学过程研究开采过程中影响储层性能的不同因素。利用单个和多个平面裂缝系统，研究了两个影响因素：钻井排列和位置，并分析了这两个因素对储层参数和产能的影响。

　　    分析之前，在COMSOL多物理有限元(FE)求解程序中应用了该三维数值模型，并通过利用美国新墨西哥州芬顿山I期干热岩系统的现场测量数据进行验证研究，以证实该模型的可靠性。在验证模型之后，用单平面裂缝干热岩系统进行了分析，以确定钻井排列和位置对储层参数和产能的影响。结果表明，钻井走向不会影响裂缝性质和储层产能的变化。但是，钻井位置会对储层性能产生明显影响。随后，在单平面裂缝结果的基础上建立了多平面裂缝模型，进一步了解钻井位置对储层性能和产能的影响。分析参数的结果显示了不同的输出数据。例如，在自上而下的情况下，开采温度更高，而在自下而上的情况下，开采温度更低。总体而言，由于温度下降幅度较小，自下而上方案的开采性能更佳。模拟分析表明，在规划、勘探、设计和开发阶段，对注入／开采钻井位置的了解对储层工程师，管理人员来说是非常有价值的信息。

　　                              摘自《水文地质工程地质技术方法动态》2022年2期