Die Bohrkosten für mittel- bis tiefengeothermische Brunnen sind sehr hoch. Die Umrüstung bestehender stillgelegter Öl- und Gasbohrungen zu geothermischen Brunnen kann die Bohrkosten erheblich senken. Die Untersuchung basiert auf den Parametern und Testdaten eines Wärmeaustausch-Testprojekts eines geothermischen Brunnens, der aus einer stillgelegten Öl- und Gasbohrung in der Region Shaanbei umgebaut wurde, und führte langfristige numerische Simulationen der Wärmeentnahmeleistung durch. Es wurde der Einfluss der Designparameter des Innenrohrs auf die Wärmeentnahmeleistung untersucht. Die Studie zeigte, dass die Verbesserung der Wärmedämmleistung des Innenrohrs den Einfluss auf die Wärmeleistungsabgabe des geothermischen Brunnens mit zunehmender Tiefe und abnehmendem Durchfluss verstärkt, während der Durchmesser des Innenrohrs einen geringen Einfluss auf die Wärmeentnahmeleistung hat und gegenüber Tiefen- und Durchflussänderungen unempfindlich ist, sodass der Gesamteinfluss begrenzt ist. Darüber hinaus wurde quantifiziert, welchen Einfluss die Auswahl des Materials für das Innenrohr auf die Wirtschaftlichkeit über den gesamten Lebenszyklus des Systems hat. Die Ergebnisse zeigen, dass bei gegebenen Bedingungen die Wärmeleitfähigkeit des Innenrohrs von 0,2 W/(m·K) auf 0,02 W/(m·K) reduziert wird, die Austrittstemperatur des Erdungsrohrs eines geothermischen Brunnens innerhalb einer Heizperiode um 0,66 ℃ steigt, die durchschnittlichen Heizkosten über den gesamten Lebenszyklus jedoch um 0,035 RMB/(kW·h) steigen und die Amortisationszeit um 1,83 Jahre verlängert wird. Daher ist der Nutzen der Verwendung von Innenrohrmaterialien mit hoher Wärmedämmleistung begrenzt, und es wird empfohlen, bei der Innenrohrkonstruktion von geothermischen Brunnen aus stillgelegten Öl- und Gasbohrungen vorrangig temperatur- und druckbeständige Bedingungen zu berücksichtigen.

Stillgelegte Öl- und Gasbohrungen; geothermische Gewinnung; Innenrohrmaterialien; Wärmeentnahmeleistung; Lebenszyklusanalyse