基于树状分叉网络的增强型地热系统采热计算分析

文章以分形理论和离散裂缝网络模型为基础,利用树状分叉网络表征离散缝网,构建出EGS热流耦合解析模型。利用Laplace变换方法得到该模型中干热岩储层的温度解析解,并分析了分叉参数和生产参数对增强型地热系统累计采出热量的影响。分析结果表明:裂缝的分叉级数对出口端缝网温度影响较大;当裂缝的长度比从0.5逐渐增加至0.7时,缝网出口温度的热突破时间从1.8 a左右逐渐延长至3 a左右;与裂缝长度比为0.5的工况相比,当裂缝长度比为0.7时,20 a内增强型地热系统的累计采出热量增加了2×109kJ;裂缝的开度比对水的流速影响较大,当裂缝的开度比增大时,增强型地热开采系统累计采出热量的增长速度呈现出先快后慢的变化趋势;注水速度的增大会缩短热突破时间,注水温度对热突破时间影响不大。     

CO2增强地热系统中的井网间距优化研究

以松辽盆地为研究场地,采用数值模拟方法,研究五点布井法在不同井间距条件下,温度场、生产井流量、热提取率、累计热量、CO2封存量及压力降的变化特征。结果表明,注入井与生产井相距越近,储层的温度、流量变幅越大,稳定生产期和热突破时间越短;系统运行初期,具有较高的热提取率和累计热量,但其变化较大,不稳定。运行一段时间后,注入井与生产井井距近的系统热提取率和累计热量比井距较远的低。生产井与注入井之间压力降的增加有助于提高地热开采。从CO2储存角度看,生产井与注入井的井间距远有助于CO2的封存。     

地热井在不同注水和出水条件下热采效率优化研究

基于地热开采概念模型,采用3DEC程序计算分析不同注水和出水的三口地热井对岩体温度场、地热井温度场,及地热井出口水温影响的规律。结果表明：1）中部为注水井或生产井,边缘为生产井或注水井,模型达到稳态时生产井出口水温最低,且几乎相同;2）由于邻近两口生产井抽取水流过程中通过之间的岩体发生热量叠加效应,使其出口水温大幅提升,此时生产井出口水温最高, 同时模型达到稳态所需的时间最长;3）当两口邻近注水井,生产井水流速增大1倍时,其水流传热量增多致其出口水温有所提升,同时模型达到稳态所需的时间最短;4）根据生产井出口水温由高到低,模型优化顺序为两口邻近生产井>两口邻近注水井>两口间隔生产井=两口间隔注水井。     

增强型地热系统水力压裂与双井连通实验仿真研究

增强型地热系统（Enhanced Geothermal System, EGS）作为未来新能源和清洁能源利用的一个重要方向,受到了世界各国的广泛关注。一直以来,野外试验场的工程实践和数值模拟分析是进行EGS研究的两种主要方式。本文通过实验室规模的小型试验系统,对EGS的水力压裂、裂隙监测、生产井定位和注水测试进行了仿真,成功实现了注入井−热储层−生产井的水力连通,分别以定井口压力和定注水流量进行水力测试。试验结果表明,热储层的裂隙开度会随着水力特性而发生变化,注水压力较大时热储层的裂隙具有更大的开度和渗流能力。从提升热储层经济性的角度考虑,实践中应当在较大注水压力时对热储裂隙结构进行加固处理。     

地热回灌井间压差补偿对回灌效率影响的分析

以天津滨海新区塘沽地区(533km2)馆陶组孔隙性地层为研究重点,建立地热热储概念模型和数学模型。利用TOUGH2软件拟合研究区内地热井的历史数据,模拟结果与监测数据吻合较好。在此基础上,进一步研究在60%和100%回灌率下,采灌井距从700m减至250m时地热流体的温度和压力变化。结果表明:随着井距的逐渐减小,开采井压力略有上升;当采灌井的间距由700m逐步减小至500m时,地热流体温度无明显变化;而当井距进一步缩小至250m时,发生热突破,地热流体温度在3～5a后出现明显下降。因此,综合考虑对井回灌压力补偿作用和温度场的影响,提出孔隙型热储地热采灌井的间距不宜小于500m。     

天津基岩热储对井系统回灌与示踪剂试验研究

地热回灌效应，与热储构造关系密切。在WR45对井系统抽水试验中发现在回灌井和开采井之间不存在明显的水力联系，地质条件分析也显示在这两眼井之间热储层连通性较差。为了探明回灌井和生产井之间连通渠道，1998年至1999年冬季在WR45进行示踪剂试验。结果表明生产井中可监测示踪剂浓度主要与热储层的地质和水文条件有关。     

U型井取热不取水地热开采潜力及影响因素分析

取热不取水井筒闭循环采热工艺是开采地热水低产区、地热尾水回灌难地区地热资源的有效方式。为了研究U型井式闭循环地热系统对中低温砂岩地热资源的可持续开采能力,文章以河北任县已有的地热地质数据和短期供暖数据为基础,使用井-储耦合模拟程序T2WELL对U型井采热能力进行数值分析,探究U型井式闭循环地热系统对该研究区地热供暖的可持续潜力。此外,定量分析了不同关键工程参数对U型井提热能力的影响,以指导设计合理的U型井取热不取水地热开采方案。结果表明：U型井地热开采系统的产流温度和提热功率在同一个供暖季内随时间降低,在连续多个供暖季内也随时间降低,其变化趋势为先快后慢。基于文章模型研究,确定U型井式闭循环地热系统最适合的注采流量、回灌温度、水平井长度分别为60 m3/h,10℃和400 m。     

开封地区砂岩孔隙热储回灌化学堵塞数值模拟研究

以开封圳宇花园的地热开发过程为研究对象,利用TOUGHREACT程序构建三维砂岩孔隙热储层的温度场-化学场-渗流场多场耦合模型,并对主要影响因素进行敏感性分析,探究地热回灌过程对热储层化学堵塞过程的影响。热储层中方解石、石英、伊利石、钙-蒙脱石、二氧化硅矿物沉淀,钾长石、钠长石和白云石矿物溶解,其中方解石矿物为主要沉淀矿物,堵塞回灌井热储层,导致孔隙度降低约10%。回灌过程中回灌水注入流速、温度、井间距的改变影响地热水回灌过程中方解石沉淀,从而导致热储层孔隙度变化。     

地热开采的裂隙渗透T-H-M耦合模型及模拟研究

地热开采是典型的热流固耦合问题。文章以裂隙岩体地热开采为背景,推导出含热储温度变量的孔隙率、渗透率方程,由此建立含裂隙热储的温度、渗流和变形场全耦合数学模型。利用上述模型求解了含简化裂隙热储的地热开采问题,得出裂隙开度等参数对热储温度场和地热产能的影响规律。研究结果表明:注入井和生产井之间的裂隙岩体是地热资源的主要供给区域;天然裂隙开度或人工裂隙开度是控制热储温度,提高地热开采效率的主要因素,裂隙开度扩大1倍,地热产能增加近6倍。     

纤维暂堵转向压裂技术在裂缝性储层的应用

长垣南部葡萄花外围台肇、敖南储层受东西向天裂缝发育影响,裂缝方向性水淹问题严重。生产中为避免注水沿裂缝方向快速突进,在井网设计上以线性注采关系为主,但该方式易形成注采空白剩余油富集的区域,导致区块采出程度低,而对于这类储层利用常规压裂方式形成的双翼缝,无法在空白区域形成有效裂缝系统,难以达到挖潜剩余油的目的。利用"纤维+基液+支撑剂"的暂堵压裂工艺,在砂比为35%～40%的阶段,加入质量浓度为0.4%～1.4%的纤维时,缝内净压差达到5～12MPa。结合储层应力条件研究,该差值满足开启分支裂缝的应力条件,并根据储层物性特点,对施工规模、裂缝条数、裂缝长度及转向时机等参数进行优化,结合现场试验摸索形成了纤维暂堵转向压裂的设计标准。现场应用表明,形成"主缝+分支缝"的裂缝系统在剩余油富集的空白区域建立有效渗流通道,可提高裂缝控制体积,达到裂缝性储层的挖潜效果。     

省煤器防磨初探

主要叙述了省煤器的磨损处理,对省煤器的设计,安装与运行提出了防磨建议与要求。     

爆燃燃烧对火焰辐射光变化的影响

应用火花塞光纤传感测量系统对BJ492Q汽油机爆燃燃烧进行测量和研究,分析了爆燃燃烧时火焰光辐射的变化情况。正常燃烧时,CH（431．5nm),C2(516.5nm),H2O(588nm)自由基的光强曲线出现双峰值,着火延迟期内自由基光辐射。爆燃较强工况时,只出现一个峰值,主要是碳粒子热辐射,峰值处出现剧烈波动,相位提前,无自由基的光辐射。试验表明,火花塞光纤传感器完全可用于爆燃测量。     

Research on non-flammable criteria on refrigerants

The two targets including the ratio of maximal composition RXM and the minimum for operating area SMI have been proposed for judging the flammability of the alternative to CFCs and HCFCs in air conditioner and refrigeration system. Analytical results in this paper illustrate that for different flammable refrigerants, the RXM and SMI are different and the relationship between different refrigerants are also different, which depends on the flammability of the refrigerant.     

天然气成分对发动机性能及排放影响的试验研究

在同一台发动机上通过燃用属于同类别的两地天然气的对比试验,研究了天然气（CNG）成分对发动机性能及排放的影响。试验结果表明：天然气成分的差异导致发动机的空燃比发生变化,是造成发动机性能与排放产生较大变化的主要原因,而控制发动机空燃比在较小范围变化,可以减少天然气成分对发动机性能及排放的影响。     

供热系统节能探讨

针对集中供热采暖系统定压（补水）方式和循环方式的电耗情况及水力平衡调节技术对供热系统节能的作用进行分析和总结,寻求供热采暖系统中可实施节能措施的环节和节能工作的切入点,配合实现既有建筑进行节能改造的阶段性目标,合理降低供热采暖系统的能耗,从而达到供热采暖系统节约能源的目标,为供热采暖系统的节能改造提供科学依据。     

超滑金属涂层在水泵上的应用

通过对影响水泉效率的因素和超滑金属涂层性能的应用分析,研究利用超滑金属涂层对1日水泵进行节能改造。通过实验测试和实际应用,证明该方法是可行的。     

基于GT-POWER的配气相位对柴油机性能影响的研究

采用GT-POWER软件,分析1款老产品4112柴油机的配气相位对其性能的影响,并对配气相位进行优化。首先,建立发动机模型,计算发动机外特性曲线,并与发动机试验参数比较,验证模型的可靠性;然后,用发动机模型,对进排气门配气相位气进行分组优化模拟计算,得到每个转速下的最优配气相位;最后,模拟计算标定点转速下最优配气相位所对应的发动机充气效率、燃烧效率、功率和扭矩,结果表明,4项性能均得到提高。     

基于投入产出方法的居民消费全流程能耗分析

本文在合理界定居民消费内容及活动水平的基础上,利用投入产出方法和生命周期能耗分析思想,对居民衣、食、用、服务、行、住等消费的全流程能耗进行了分析和计算,给出了2005年居民各项消费的全流程能耗现状,并对2010年、2020年、2030年的居民消费全能耗状况进行了预测,得到了居民消费全能耗占全国能源消费总量的比重在40%以上等一系列重要结论,并提出了相关政策建议。     

锅炉钢管压扁试验研究

压扁试验是重要的工艺试验，以日常试验获得的大量数据为基础，针对常用锅炉管材进行了压扁不合格极限高度试验，为减免压扁试验提供了依据。