油区地热资源评价与地热利用技术研究

摘要

本文首先简述了地热能资源属性和地热资源评价的主要研究内容及其最近的发展概况.根据华北油区地热储的热源、水源、热水运移方式和传热机制等,使用二维层控分布模型描述油区地热储.采用此分布模型在地热储开发时可以动态预测对井系统的水位和温度随时间的变化,预测随回灌水量不同地热储的压力响应和冷却效应.提出了地热水回灌和井筒地面联合换热的新方案,用地面套管式换热器代替了回灌井井内换热器.通过对井筒传热数学模型的分析,给出了井内换热器的最优设计方法,分析了换热器材料的导热系数、流程布置和换热器深度等参数对优化结果的影响.根据流体动力学和热经济学原理,对地面输热管线内热流体的输送过程进行了分析,得到了管线的年总费用方程,提出了设计管线最佳直径和最佳保温层厚度的新方法—同步分段法.

目录

文摘

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第1章绪论

1.1本课题研究意义

1.2油区地热资源开发现状

1.3研究内容与技术路线

第2章油区地热资源评价与开发可行性研究

2.1油区地热资源基本概念和类型

2.1.1地热资源的基本概念

2.1.2油区地热资源的类型

2.2油区地热资源评价与开发可行性研究

2.2.1基本概念

2.2.2油区地热资源评价与本文重点研究之开发方案

第3章油区地热生产动态预测

3.1数学模型

3.1.1地热水流动模型的建立

3.1.2热质传递模型的建立

3.2热储和数学模型的离散

3.2.1流动方程离散及其边界条件处理

3.2.2渗流速度方程离散

3.2.3热质传递方程离散及其边界条件处理

3.3地热生产动态研究

第4章地热水回灌与换热方案研究

4.1地热能开发利用方式比较

4.1.1直接利用地热水方式优势与问题

4.1.2普通地面换热器间接利用地热能优势与问题

4.1.3地热水回灌与新型换热方案设计

4.2地热水回灌与新型换热方案分析

4.2.1井筒的热力计算与水力计算

4.2.2地面套管式换热器的热力计算与水力计算

4.3地热水回灌与新型换热方案优化

4.3.1开采井井内换热器优化

4.3.2地面套管式换热器优化

第5章地面输热管线总体设计

5.1地面管道保温设计

5.1.1保温管道敷设方式与保温结构

5.1.2管道传热过程分析计算

5.2地面输热管线水力计算与热力计算

5.2.1地面输热管线水力计算

5.2.2地面输热管线热力计算

5.3保温管线的优化设计

5.3.1管线保温层经济厚度与管线分段设计

5.3.2优化设计原理及数学模型

第6章结论与建议

参考文献

附录

致谢