地热井高效开发利用

【需解决的主要技术难题】 ### （一）热储增产改造与长效换热难题 1. 天然储层渗透性普遍偏低水热型深层地热孔隙裂隙发育不均，干热岩几乎无原生渗透；常规笼统压裂 / 酸化造缝距离短、导流能力低，改造后产能提升幅度有限、有效期短。 2. 人工缝网可控性差、多场耦合机理不清高温高压下水力裂缝延伸、酸岩反应规律难以精准预测；热 - 水 - 力 - 化学（THMC）多尺度耦合模拟精度不足；压裂易诱发微地震、裂缝闭合快，难以构建大尺度、高导流、长效连通的注采缝网系统。 3. 注采井网适配性不足传统直井对直井模式换热面积小、热提取速率低；水平井分段压裂联合注采工艺在国内复杂地质条件下适配性、施工工艺尚未规模化验证，井位、井距、分段方案无标准化优化体系。 ### （二）热能转化、梯级利用与系统能效短板 1. 中低温地热发电效率偏低100–200℃中低温资源占国内绝大多数，有机朗肯循环（ORC）发电净效率仅 8%–12%；超临界工质、跨循环发电装备国产化程度低、机组造价高。 2. 单一利用模式浪费梯级热能只供暖或只发电，高温段发电、中温工业加热、低温供暖 / 养殖 / 制冷的梯级耦合系统配套不成熟，综合能量利用率不足 50%。 3. 闭式单井换热系统效能待突破无地下水抽取的同轴闭式井换热功率低，规模化应用经济性差；CO₂超临界闭式循环、井下原位换热装备尚处于试验阶段。 【期望实现的主要技术目标】 ### （一）热储改造：可控造缝、长效高导流 1. 储层改造能力水力 / 复合压裂、高温酸压工艺实现人工缝网精准调控；单井改造后等效换热体积提升 5–10 倍；裂缝导流能力稳定维持 20 年以上，裂缝闭合率控制在 15% 以内。 2. 多场耦合仿真建成高精度 THMC 多尺度数值模拟平台，压裂、注采动态预测误差＜10%；形成微地震监测 - 裂缝反演一体化评价体系，可实时校正缝网形态。 3. 增强型地热系统（EGS）示范成熟干热岩 EGS 示范井组稳定采热功率≥5MW，实现商业化可行性验证；探索 CO₂干法压裂、爆炸造缝等低损伤颠覆性造缝技术。 ### （二）热能利用：高效发电、全梯级综合利用 1. 发电能效提升中低温 ORC 机组净发电效率提升至 14%–18%；250℃以上高温地热超临界循环发电效率突破 22%；大功率国产化地热发电机组造价下降 40%。 2. 梯级综合利用标准化构建 “高温发电→中温工业蒸汽 / 烘干→低温供暖、制冷、养殖、温室、跨季节储热” 成套系统，综合能量利用率≥70%；推广含水层、岩土体地下跨季节储热技术，平抑冬夏负荷差晋城市能源局。 3. 闭式无取水技术规模化同轴闭式单井换热功率提升至可商业供暖水平；CO₂工质闭式循环形成示范，完全规避地下水开采、回灌难题。 【技术需求】 ](https://www.kczg.org.cn/needs/index?type=1) — 采集元信息 — 需求单位：江苏\*\*\*大队 所在地区：江苏省 南京市 雨花台区 合作方式：委托开发 预算：¥50万 截止日期：2026-09-15 发布日期：2026-06-15 数据来源：科创中国 来源链接：https://www.kczg.org.cn/needs/detailThe?type=1&id=8422053