增强型地热系统工作原理和方法

  建立 EGS 第一步是进行勘探，以鉴别和确定最适宜的开发区块。然后施工足够深度的孔钻，达到可利用的岩体温度，进一步核实和量化特定的资源及相应的开发深度。如果钻遇低渗透性岩体，则对其进行水压致裂，以造成采热所需的大体积储水层，并与注入井—生产井系统实现适当的连通。如果钻遇的岩体在有限的几何界限内具有足够的自然渗透性，采热工艺就可能采用类似于石油开采所采用的注水或蒸汽驱油的成熟方法。

 

  E G S 运行的工作原理是从地表往干热岩中打一眼井，称注入井，从井底向上 10 多 m 的钻孔下套管，留下一段空窗，随后向井中高压注入温度较低的水，这些水在干热岩中受热成为超临界流体，并产生了非常高的压力。在岩体致密无裂隙的情况下，高压超临界水会使岩体大致垂直最小地应力的方向产生许多裂缝。若岩体中本来就有少量天然节理，这些高压水则会先向其中运移，使之扩充成更大的裂缝。随着低温水的不断注入，裂缝不断增加、扩大，并相互连通，最终形成一个大致呈面状的人工干热岩热储构造，而其外围仍然保持原来的状态。利用微震监测系统可以监测并反演出人工热储构造的空间三维分布，再在距注入井合理的位置处钻几口井并贯通人工热储构造，这些井用来回收高温水、汽，称之为生产井。注入的水沿着裂隙运动并与周边的岩石发生热交换，产生了温度高达 200～300℃的高温高压超临界水或水汽混合物。从贯通人工热储构造的生产井中提取高温蒸汽，用于地热发电和综合利用。利用之后的温水又通过注入井回灌到干热岩中，从而达到循环利用的目的。