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武漢巖土所在高溫地?zé)嵘a(chǎn)井井筒結(jié)垢研究獲進(jìn)展

發(fā)表日期:2023-04-26來(lái)源:武漢巖土力學(xué)研究所放大 縮小

  地?zé)崮苁且环N儲(chǔ)量豐富、分布較廣、穩(wěn)定可靠的可再生能源。大力開(kāi)發(fā)利用地?zé)崮?,?duì)深入貫徹國(guó)家生態(tài)文明思想,落實(shí)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)具有重要意義。雖然我國(guó)地?zé)峁┡咽澜绲谝唬窃诘責(zé)岣哔|(zhì)量利用的中高溫地?zé)岚l(fā)電方面仍然存在諸多需要解決的問(wèn)題,其中井筒結(jié)垢影響地?zé)衢_(kāi)發(fā)是非常突出的問(wèn)題之一。高溫地?zé)峋步Y(jié)垢從物理過(guò)程上涉及到井筒水氣兩相相變流動(dòng)、結(jié)垢物過(guò)飽和析出的水文地球化學(xué)反應(yīng)及固體在井筒壁上的粘附等多個(gè)過(guò)程。

  為此,中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所科研人員首先基于質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒方程,并聯(lián)合水氣速度差模型(漂移流模型)建立了含CO2的高溫流體由井底到井口相變流動(dòng)過(guò)程的定量評(píng)價(jià)模型,然后建立了井筒中的水-氣-結(jié)垢物的反應(yīng)溶質(zhì)運(yùn)移模型和固體在井筒壁上的吸附模型,并在國(guó)際知名軟件TOUGHREACT框架內(nèi)開(kāi)發(fā)了相關(guān)的計(jì)算模塊和軟件,可以評(píng)價(jià)高溫地?zé)峋步Y(jié)垢類型、位置和速率,為防垢除垢提供重要支撐。該模塊已經(jīng)成功用于評(píng)價(jià)西藏典型高溫地?zé)峋慕Y(jié)垢評(píng)價(jià)。

  研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(41972316)的支持,并獲得了中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的支持。部分相關(guān)成果見(jiàn)以下鏈接:

  論文1:https://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1874.P.20220527.1158.008.html

  論文2:https://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1874.P.20220527.1345.017.html

 

圖1 井筒碳酸鈣結(jié)垢概念

 

圖2 井筒碳酸鈣結(jié)垢計(jì)算流程

 

圖3 可靠性驗(yàn)證

 

圖4 西藏典型井兩相相變流動(dòng)計(jì)算結(jié)果

 

圖5 西藏典型井碳酸鈣結(jié)垢計(jì)算結(jié)果

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