随着社会经济的的快速发展,可持续发展问题愈发成为全世界的焦点,能源与环境问题是我们全人类要面临的重大课题。然而常规化石能源的使用造成了很大的环境污染,并且十分有限又不可再生。高温岩体地热能源,又称为干热岩（HDR,hot dry rock）地热资源,它是一种清洁可再生并且拥有巨大储量的资源,而且分布十分广泛。开采储存在其中的热量是要经过人工改造形成的增强型地热系统（Enhanced Geothermal System,EGS）。而在此过程中遇到的问题都迫切需要裂隙岩体热-水-力-化（THMC）耦合理论及分析技术的支持,以此使得岩体工程性质得以改善、资源开采效率得以提升,也很大程度上节省了工程建设投资。对上述所面对的问题,本文针对地下深部地热资源开发和利用过程中所涉及的裂隙岩体渗流换热问题,主要从理论分析和数值模拟方面进行了相关研究。具体研究内容及主要结论如下:首先选取贵德盆地扎仓沟地热田ZR1钻井的岩样测定了其物理性质,在此基础上利用离散元3DEC程序建立了单裂隙岩体的渗流传热模型,分析了岩体温度和流体温度随时间的变化特征,并分析研究了注入流速、注入流体温度、裂隙开度和传热系数对裂隙岩体渗流传热的影响。结果表明:在模型运行一段时间之后,沿裂隙进水口附近形成一个低温区,且随着时间的运行,低温区逐渐向出水口扩展,岩体温度逐渐降低。流体注入速度越大,流体温度下降速率就越快;流体注入温度越低,流体温度下降越快;裂隙开度越大,流体温度下降越快;传热系数越大,流体温度下降越快。在单裂隙岩体渗流传热研究的基础上,建立了平行双裂隙岩体的渗流传热模型,对岩体温度和流体温度随时间的变化特征也进行了分析,在此基础上,改变两裂隙之间的间距,分析了两裂隙之间的距离对渗流换热的影响。结果表明:跟单裂隙岩体一样,运行一段时间后,沿两条裂隙进水口也形成一个低温区,但低温区形状会随着两裂隙间距的不同而表现出明显差异,两裂隙间距较小时,两裂隙中间区域的岩体温度相比于裂隙两侧下降较快,而间距较大时,两裂隙中间区域的岩体温度相较于裂隙两侧下降较慢。为了更好的探究不同参数对裂隙岩体渗流传热的影响程度大小,在上述建立的单裂隙岩体与平行双裂隙岩体数值模型的基础上,结合正交试验法,进行了32组数值模拟,对影响单裂隙岩体与平行双裂隙岩体渗流传热的相关参数进行了敏感性分析。结果表明:岩体比热容是影响裂隙岩体渗流传热温度最大的因素,流体速度和裂隙开度是影响较大的因素,而岩体热传导率和流体-岩石传热系数是影响较小的因素。总的来说,沿裂隙方向上,各参数对裂隙岩体渗流换热温度的影响呈减小的趋势。最后,基于上述研究中得到的相关参数大小及敏感性程度,以贵德盆地扎仓沟地热田为依据,通过分析储层地热特征及前人有关储层的水力压裂结果,选取地层深处3000-3050m的储层,考虑离散元3DEC程序的计算能力,建立100m×100m×50m大小并贯穿有一条水平裂隙的储层地热模型,对其产热能力进行了评估。结果表明:模型运行5年后,储层最高温度从初始的150.02℃降到了126.79℃,生产流体温度降到了63.08℃。5年内,可产生7.311×1013J的热量,相当于节约标准煤约2.5×10~6kg,减少二氧化碳的排放量约4.75×10~6kg,减少二氧化硫的排放量约6.1×10~4kg。