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利用CO_2开发干热岩地热资源的可行性研究

裴晶晶  
【摘要】:地热能源具有绿色低碳环保的特点,而CO2地质埋存技术有望实现石化能源使用时碳的近零排放。随着人们对环境问题的关注,这两项技术也成为当前国内外研究的热点。论文通过文献调研,对地热储层进行初选和评价,筛选出适合CO2埋存的地热储层,初步认为,干热岩、深部盐水层以及地压型地热比较有发展前景。并对资源量巨大的干热岩地热做了进一步分析,粗略估算出我国干热岩地热的开采潜力。针对开采干热岩地热时,考虑用超临界CO2代替传统的水作为携热介质,同时达到利用地热能源和CO2地质埋存的目的。本文通过CO2和H2O热物性的评估,以及数值模拟的方法,对比分析了CO2和H2O在干热岩储层中的携热能力,同时分析了CO2在干热岩中携热能力的敏感性因素。并通过建立地热流体井筒压力及温度场计算模型,对比分析CO2和H2O在注采井筒中的流动特性。论证了CO2作为携热流体在干热岩地热开采中的携热能力优势和一定的井筒水动力学优势。最后分析了CO2在干热岩地热开采中的埋存机理和经济效益。认为用超临界CO2开采干热岩地热并实现埋存是可行的,并根据数模分析和经济分析结果,提出了CO2开采干热岩地热经济可行的开采方案。


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