Analyse des performances d'échange thermique des puits géothermiques réhabilités à partir de puits de pétrole et de gaz abandonnés et optimisation de la conception de la tubulure interne

JIN Guang ,  

TENG Hongquan ,  

GUO Hong ,  

XIA Qing ,  

SHEN Zhenkun ,  

LIU Qiang ,  

LI Shuangtao ,  

NIU Jianbo ,  

CAI Wanlong ,  

摘要

Le forage de puits géothermiques de profondeur moyenne à grande est coûteux. La réhabilitation des anciens puits de pétrole et de gaz existants en puits géothermiques peut considérablement réduire les coûts de forage. Cette étude, basée sur les paramètres de l'ingénierie d'essai d'échange thermique d'un puits géothermique réhabilité à partir d'un ancien puits de pétrole et de gaz abandonné dans la région du Shaanbei, a effectué une simulation numérique des performances à long terme de l'extraction de chaleur et a examiné l'impact des paramètres de conception de la tubulure interne sur les performances d'extraction de chaleur. Les résultats montrent que l'amélioration des performances d'isolation thermique de la tubulure interne a un impact plus prononcé sur la puissance d'extraction de chaleur du puits géothermique avec l'augmentation de la profondeur et la diminution du débit. Cependant, en ce qui concerne le diamètre de la tubulure interne, son impact sur les performances d'extraction de chaleur est faible et peu sensible aux variations de profondeur et de débit, donc l'impact global est limité. De plus, l'étude a quantifié l'impact du choix des matériaux de la tubulure interne sur l'économie du cycle de vie total du système, les résultats indiquent que : dans des conditions données, lorsque la conductivité thermique de la tubulure interne diminue de 0,2 W/(m·K) à 0,02 W/(m·K), la température de sortie de l'eau du tube de drainage du puits géothermique peut augmenter de 0,66 ℃ pendant une saison de chauffage, mais le coût moyen du chauffage sur le cycle de vie augmente de 0,035 RMB/(kW·h) et la période de retour sur investissement s'allonge de 1,83 an. Par conséquent, compte tenu de l'effet limité de l'adoption de matériaux de tubulure interne à haute performance d'isolation thermique, il est recommandé de concevoir la tubulure intérieure des puits géothermiques réhabilités à partir d'anciens puits de pétrole et de gaz en priorisant les conditions de résistance à la température et à la pression.

关键词

Puits de pétrole et gaz abandonnés; extraction géothermique; matériaux de la tubulure interne; performance d'extraction de chaleur; analyse du cycle de vie

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