岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (10): 3381-3388.doi: 10.16285/j.rsm.2025.1137CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.1137
李宗泽1,魏春雷2,杨梓瑞2,朱海燕3, 4,宇波5,汪道兵2, 6, 7,王跃社1
LI Zong-ze1, WEI Chun-lei2, YANG Zi-rui2, ZHU Hai-yan3, 4, YU bo5, WANG Dao-bing2, 6, 7 , WANG Yue-she1
摘要: 干热岩是深部地热能的重要载体,具有储量巨大、分布广泛和清洁稳定等优势,是实现“双碳”目标背景下可再生能源开发的关键方向。为揭示复杂裂缝结构与注采方式对干热岩储层采热效率的影响,本研究创新性地提出了制备含预制裂缝的大尺度人工岩样的试验新方法,搭建了一套热-流-力三场耦合注采换热物理模拟试验系统。采用硬纸张与支撑剂构建特定宽度的人工裂缝系统,通过模具浇筑方法制备成尺寸为400 mm×400 mm×400 mm的人工岩样,系统开展了不同裂缝形态(长直缝、偏转缝、分支缝)与注采方案(一注一采、一注两采)组合下的换热试验研究。试验结果表明:裂缝形态对热储温度场影响较有限,渗流作用是影响采热效率的主导因素;注采方式对换热性能影响显著,当注入速率从11 mL/min增至50 mL/min时,采出流体降温速率由0.6 ℃/10 min增至10.2 ℃/10 min。本研究揭示了缝间流量分配与渗流通道稳定性对干热岩短时采热能力的关键作用,为增强型地热系统人工裂缝形态与注采参数优化提供了试验依据与理论支持。
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