矿业研究与开发

作者：基于RSM-BBD 方法的关闭/废弃矿井地热系统长期采热性能研究

关键词：关闭/废弃矿井;地热开采;响应面法;采热性能;采热总量;出口温度

关闭/废弃矿井蕴含着丰富的潜在资源,通过创新性地开发其深部地热,可有效降低对当地经济和环境的影响.为了研究关闭/废弃矿井地热系统的运行及结构参数对其长期采热性能的影响,建立了采空区非均质热储温度渗流多场耦合模型,并结合RSM-BBD (Response Surface Method-Box-Behnken Design)方法开展数值试验,研究了长期采热过程中储层的温度演化规律,分析了注入温度、注采压差、注采井长等单因素及各因素之间的交互作用对长期采热性能的影响规律.研究结果表明:冷锋首先在注入井附近形成,并随着生产时间的增加,不断向采热井附近拓展;热储内孔隙率的非均匀分布会造成热储下部的冷锋更早的到达采热井;各影响因素与出口温度、采热总量之间的响应面模型的R2均大于0.9,P 值均小于0.0001,可实现对采热系统长期性能的精准预测.因素敏感性分析结果表明,对采热总量影响最大的因素为注采井长,对出口温度影响最大的因素为注入温度.通过对关闭/废弃矿山地热开发的初步探索研究,以期为该类矿山的合理利用和环境友好型能源的发展提供借鉴.

来源：2024年第12期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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