Эффективность извлечения теплоты горного массива путем использования буровой скважины

Аннотация

Разведочные, параметрические, нефтяные и газовые скважины, которые выведены из эксплуатации, могут быть использованы для добычи теплоты Земли. Глубина этих скважин в Украине достигает 4000-5000 м и более. Геотермальный градиент на территории Днепрово-Донецкой впадины составляет в среднем 2,7 °С/100 м, а в районе Прикарпатья и Закарпатья - 3,6-4,0 °С/100 м. Сформулирована задача нестационарного теплообмена встречных потоков теплоносителя в геотермальной скважине. Проведен расчет удельного теплового потока от горного массива в скважине с использованием решения задачи линейного источника (стока) в бесконечном горном массиве и проведено сравнение с известными экспериментальными данными. Удельный тепловой поток от горного массива к теплоносителю в скважине изменяется в 3 раза по истечении 560 часов при перепаде температуры 10 °С, и в дальнейшем изменение температуры во времени происходит линейно. Максимальная тепловая производительность скважины глубиной 5000 м при геотермальном градиенте 2,7 составляет 1,3 МВт, по истечении 40· 10³ часов она падает до значения 0,65 МВт.