超临界CO2联合水平井多级压裂增强型地热系统：高效开发干热岩的流动传热机制与优化

本文提出了一种结合超临界CO2（sCO2）与水平井多级压裂技术的增强型地热系统（EGS），通过建立三维瞬态流动-传热模型，证实该系统流体产量和能量效率分别达传统双井EGS的1.55倍和13.44倍，为干热岩（HDR）高效开发提供了创新解决方案。

　　

Highlight

模型假设

基于热提取过程，建立了水平井多级CO₂-EGS的三维瞬态流动-传热模型。核心假设包括：①岩石为均质各向同性，物性参数不受温度影响；②聚焦EGS基础流动-传热性能，暂不考虑热提取过程中的储层变形。

水平井多级与双井EGS对比

传统双井EGS采用垂直井结构（图7），而水平井多级压裂通过大幅增加裂缝面积显著提升性能。模拟显示：水平井系统的流体产量和能量效率分别为双井EGS的1.55倍和13.44倍（图8），验证了其工程优越性。

结论

创新性提出超临界CO₂-水平井多级压裂EGS体系，证实其能有效延缓热突破、降低注入压力。灰色关联分析表明，储层改造厚度对产能影响最大（相关系数0.92），为优化压裂设计提供了量化依据。