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地热资源涵盖了广泛的地球热源,不仅包括易于获取的水热资源,也包括遍及全球的储集于深部地壳的干热资源。干热岩作为一种地热资源,由于其清洁、分布广泛、热储量巨大,被视为21世纪最具有潜力的资源。增强型地热系统(Enhanced Geothermal Systems,EGS)是通过人工形成地下热储层的方法,从地下深部低渗透性岩体中经济的采出相当数量热能的人工地热系统,即从干热岩中开采地热的工程。但干热岩需要通过人工压裂技术建立注水井和生产井之间的连接,增强裂隙系统的连通性,提高热能产量。为了使人工压裂最优化,在储层改造过程中或过程后,需要利用示踪技术评价衡量储层改造效果的两个关键参数——连通性和裂隙-基质热交换面积。地热示踪数值模拟技术作为示踪测试必不可少的步骤,可充分完善场地示踪试验的结果分析工作。本次研究选取松辽盆地为研究区,莺深井区深部营城组流纹岩裂隙储层为研究对象,首先通过室内示踪实验结合数值模拟的方法定量评价岩心尺度单条裂缝的连通性和裂隙-基质热交换面积;然后进行实际场地的示踪数值模拟,通过分析裂隙系统不同注水井与生产井间的水-热运移规律和示踪剂突破曲线规律,定性分析不同注水井和生产井之间的连通性和导热性,选取场地中最优的注水井和生产井组合,对研究中用到的重要参数进行参数敏感性分析。通过研究主要得到了以下结论:(1)在利用室内岩心尺度示踪实验定量评价岩心单条裂缝连通性和裂隙-基质热交换面积方面,可准确测得实际岩心裂隙渗透率,并且能够通过流体流过的空隙体积这一参数定量评价的岩心裂隙连通性。同时,通过反应示踪剂突破曲线的数值模拟结果与实验数据拟合的方法,能够准确定量评价裂隙-基质热交换面积;(2)在对实际场地进行的多井井间裂隙示踪数值模拟方面,储层中注水井或生产井附近存在的高渗透断裂会对注水井和生产井之间的水流产生优先疏导作用,增大井间储层的连通程度,但也有可能会引起生产井处过早的热突破。综合分析,松辽盆地莺深井区最优注水井和生产井组合方案为:莺深2井-双33井、双44井-莺深4井、莺深4井-莺深2井;(3)储层裂隙渗透率与储层连通性呈正相关关系,储层裂隙渗透率较小时,增大裂隙渗透率对储层连通性的影响程度较大,敏感度较高,但改变储层渗透率对储层的导热性并无影响。裂隙开度的大小不影响裂隙储层的导热性。单位体积裂隙间隔的变化对储层导热性影响较大,呈负相关关系,当裂隙间隔取值较小时(小于100m时),改变裂隙间隔引起的储层导热性差异越大,即敏感性越高。综上所述,在EGS地热示踪试验中,可同时使用保守示踪剂和反应示踪剂,通过场地试验与数值模拟结合的方法评价储层裂隙连通性和裂隙-基质热交换面积。在学习国外EGS场地示踪试验丰富经验的同时,本次研究也为我国深部地热示踪试验的开展奠定了基础,加快了国内深部地热示踪技术的发展,也为EGS工程设计和储层人工改造效果评价提供理论依据。