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乾熱岩地熱開採多場耦合基礎研究

  • 作者：宋先知//李根生//石宇//宋國鋒//姬佳炎等|責編:萬群霞//李亞佩
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030834829
  • 出版日期：2025/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：212
人民幣：RMB 180 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以乾熱岩增強型地熱系統（EGS）為研究對象，系統介紹乾熱岩地熱開發過程中熱儲內部的多場耦合機理、熱儲特徵動態變化機制、參數影響規律、現場應用等方面的理論基礎與最新研究成果；重點介紹乾熱岩開發的多場耦合過程、水岩作用下裂縫形態演變的熱-流-化-變形多場耦合模型、熱-流-化-變形多場耦合下EGS裂縫形態演變機制、熱-流-固多場耦合下裂縫損傷特徵試驗研究、熱-流-固多場耦合下裂縫導流能力演化數值分析、乾熱岩EGS注采熱-流-固-化多場耦合模型、多場耦合下地熱取熱性能評價與優化等內容。
    本書適用於從事地熱鑽探技術的科研人員、高等院校相關專業的師生，以及地礦、能源等產業的工程技術人員閱讀參考。
作者介紹
宋先知//李根生//石宇//宋國鋒//姬佳炎等|責編:萬群霞//李亞佩
目錄
前言
第1章  乾熱岩開發多場耦合過程
  1.1  緒論
  1.2  EGS取熱過程多場耦合作用概述
  1.3  熱-流-化多場耦合機理
  1.4  熱-流-固多場耦合機理
  1.5  熱-流-固-化多場耦合機理
第2章  水岩作用下裂縫形態演變熱-流-化-變形多場耦合模型
  2.1  高溫高壓花崗岩水岩作用實驗
    2.1.1  實驗裝置及實驗原理
    2.1.2  實驗樣品與實驗方案
    2.1.3  不同反應條件下溶液離子濃度變化規律
  2.2  多礦物組分水岩作用機制
    2.2.1  儲層中水岩作用的化學反應方程式
    2.2.2  礦物反應動力學計算原理及參數修正
  2.3  乾熱岩裂縫尺度熱-流-化-變形多場耦合模型
    2.3.1  模型假設
    2.3.2  乾熱岩裂縫熱-流-化-變形數學模型
    2.3.3  幾何模型
    2.3.4  初始條件與邊界條件
    2.3.5  多礦物組分水岩作用影響對比
第3章  熱-流-化-變形多場耦合下EGS裂縫形態演變機制
  3.1  裂縫內各場的分佈特徵
    3.1.1  溫度分佈特徵
    3.1.2  速度分佈特徵
    3.1.3  濃度分佈特徵
    3.1.4  裂縫面上各礦物的反應速率分佈特徵
    3.1.5  裂縫開度變化特徵
  3.2  注采參數對裂縫面變形的影響
    3.2.1  注入流速對裂縫面變形的影響
    3.2.2  注入溫度對裂縫面變形的影響
    3.2.3  注入濃度對裂縫面變形的影響
  3.3  裂縫幾何形態對裂縫變形的影響
    3.3.1  不同裂縫幾何形態裂縫面變形特徵對比
    3.3.2  裂縫面幾何參數對裂縫面變形的影響
  3.4  水岩作用下乾熱岩裂縫開度演變方程
第4章  熱-流-固多場耦合下裂縫損傷特徵試驗研究
  4.1  試驗設備與試驗材料
    4.1.1  試驗系統及測試裝置
    4.1.2  花崗岩原石及試樣製備
  4.2  試驗方案與流程設計
    4.2.1  高溫高壓注采試驗
    4.2.2  裂縫面冷水冷卻試驗
    4.2.3  導流能力測試試驗
  4.3  注采與冷卻試驗特徵分析
    4.3.1  裂縫面形變特徵分析
    4.3.2  裂縫面損傷特徵評價
  4.4  導流能力試驗結果分析
    4.4.1  試驗結果評價指標
    4.4.2  天然裂縫導流能力演化特徵

    4.4.3  人造裂縫導流能力演化特徵
    4.4.4  彈性變形-損傷協同作用機制分析
    4.4.5  多參數下協同作用效果評價
第5章  熱-流-固多場耦合下裂縫導流能力演化數值分析
  5.1  熱-流-固多場耦合機理
    5.1.1  數學控制方程與假設
    5.1.2  多場多過程求解流程
  5.2  模型工具描述與驗證
    5.2.1  幾何數值模型
    5.2.2  初始條件和邊界條件
    5.2.3  多場耦合驗證
  5.3  損傷影響下導流能力演化機制
    5.3.1  損傷演化特徵
    5.3.2  損傷作用效果
  5.4  關鍵參數對損傷影響規律
    5.4.1  基質初始溫度影響規律
    5.4.2  注入流量影響規律
    5.4.3  儲層地應力差影響規律
第6章  乾熱岩EGS注采熱-流-固-化多場全耦合模型
  6.1  裂縫型岩心高溫注採取熱試驗
    6.1.1  試驗原理
    6.1.2  試驗方案
    6.1.3  岩心加溫過程流動傳熱特性
    6.1.4  試驗前後岩心裂縫等效水力開度分析
  6.2  EGS注采熱-流-固-化多場全耦合模型
    6.2.1  模型建立
    6.2.2  模型求解
    6.2.3  不同多場耦合模型產能特徵對比
  6.3  EGS注采四場作用下熱儲特徵分析
    6.3.1  取熱過程熱儲特徵分佈
    6.3.2  不同模型裂縫開度對比
  6.4  多場耦合作用強度評價
    6.4.1  多場作用程度評價指標
    6.4.2  力-化效應比
    6.4.3  熱彈-孔彈效應比
    6.4.4  孔彈、熱彈與化學效應貢獻比
第7章  多場耦合下地熱取熱性能評價與優化
  7.1  青海共和EGS示範場地取熱性能評價
    7.1.1  取熱性能評價指標
    7.1.2  青海共和EGS示範場地熱儲模型
    7.1.3  青海共和EGS示範場地熱儲取熱評價
    7.1.4  工藝參數對取熱性能的影響
  7.2  取熱性能多目標優化決策一體化方法
    7.2.1  取熱指標間的矛盾性
    7.2.2  方法原理
    7.2.3  乾熱岩取熱性能優化
    7.2.4  優化方法對比
參考文獻

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