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摘要
提取地下热储层内热水为建筑进行供暖是提取中深层地热能的重要技术手段之一。其中，将地热水进行回灌有助于维持地热储层压力，但可能产生热贯通等问题。利用FEFLOW软件建立了三维抽灌井水-热耦合模型，并对影响抽灌井系统取热性能的因素进行了模拟研究。结果表明，在该地热含水热储层条件下，抽灌井间距为300 m时，系统运行20年(7 300 d)后，抽水井处不会产生热贯通效应。抽灌流量对系统运行性能有着直接的影响，抽灌流量越大，抽水井温度下降越早，系统末期抽水井温度越低，但仍能提供较高的产热量，较大流量与较小流量工况下系统运行末期温差约为3.87℃,取热量差可达2 252 471 W。抽水井温度随回灌温度的增加而增加，但含水层取热量逐渐降低。较大回灌温度与较小回灌温度工况下系统运行末期温差约为1.92℃,取热量差可达3 150 440 W。天然水流方向一定时，在不同水力坡度条件下，水力坡度对抽灌井系统性能的影响逐渐增加。当水力坡度为0.01时，位于地下水渗流下游方向的抽水井产生热贯通效应时间比位于上游时早1 732 d,含水层取热量减少634 270 W。因此，热储层中地下水渗流方向与抽灌井连线方向相同(即抽水井位于上游)时，系统取热性能较优。
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单位中国地质科学院; 河北工业大学
