| 内容提要 | 第5-10页 |
| ABSTRACT | 第10-14页 |
| 图目录 | 第19-23页 |
| 表目录 | 第23-24页 |
| 第1章 绪论 | 第24-42页 |
| 1.1 研究背景和选题依据 | 第24-26页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第24-25页 |
| 1.1.2 选题依据 | 第25-26页 |
| 1.2 干热岩资源潜力和增强型地热系统示范工程 | 第26-30页 |
| 1.2.1 干热岩地热能潜力 | 第26-27页 |
| 1.2.2 EGS 示范工程 | 第27-30页 |
| 1.3 国内外研究现状、发展趋势及存在问题 | 第30-39页 |
| 1.3.1 增强型地热系统储层改造和效果评价数值模拟 | 第30-33页 |
| 1.3.2 增强型地热系统地热能开采数值模拟 | 第33-34页 |
| 1.3.3 增强型地热系统数值模拟软件 | 第34-39页 |
| 1.3.4 存在问题和发展趋势 | 第39页 |
| 1.4 研究内容和技术方法及路线 | 第39-40页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第39页 |
| 1.4.2 技术方法和路线 | 第39-40页 |
| 1.5 论文创新点 | 第40-42页 |
| 第2章 增强型地热系统力学耦合水热模型 | 第42-58页 |
| 2.1 力学和水热耦合数学模型 | 第42-51页 |
| 2.1.1 水热过程数学模型 | 第42页 |
| 2.1.2 力学过程数学模型 | 第42-45页 |
| 2.1.3 井筒中水热耦合模型和井筒-储层水热耦合方法 | 第45-48页 |
| 2.1.4 TOUGH2 模拟器中相关过程刻画的改进 | 第48-50页 |
| 2.1.5 力学和水热耦合方法 | 第50-51页 |
| 2.2 力学和水热耦合过程的数值模型 | 第51-54页 |
| 2.2.1 时空离散 | 第51-54页 |
| 2.2.2 离散方程的建立 | 第54页 |
| 2.3 方程组求解方法 | 第54-56页 |
| 2.3.1 非线性方程组求解 | 第54-55页 |
| 2.3.2 线性方程组求解 | 第55-56页 |
| 2.4 本章小结 | 第56-58页 |
| 第3章 增强型地热系统力学耦合水热模型模拟程序开发 | 第58-74页 |
| 3.1 单机版计算程序开发 | 第58-61页 |
| 3.1.1 水热耦合模型求解模块 | 第58-60页 |
| 3.1.2 力学模型求解模块 | 第60页 |
| 3.1.3 井筒-储层水热耦合流程 | 第60-61页 |
| 3.2 计算程序并行策略 | 第61-68页 |
| 3.2.1 网格区域优化分割 | 第63-64页 |
| 3.2.2 数据读入和分配 | 第64页 |
| 3.2.3 系数矩阵的并行组装 | 第64-65页 |
| 3.2.4 线性方程组的并行求解 | 第65-68页 |
| 3.3 程序验证 | 第68-73页 |
| 3.3.1 一维固结沉降模型解析解和数值解对比 | 第68-69页 |
| 3.3.2 一维热传导引起的沉降模型解析解和数值解对比 | 第69-70页 |
| 3.3.3 与实际场地数据和 TOUGH2-FLAC3D对比 | 第70-73页 |
| 3.4 本章小结 | 第73-74页 |
| 第4章 美国 DESERT PEAK EGS 水力压裂过程数值模拟 | 第74-98页 |
| 4.1 DESERT PEAK EGS 水力压裂概况 | 第74-76页 |
| 4.2 水力压裂模型建立 | 第76-83页 |
| 4.2.1 概念模型 | 第76-77页 |
| 4.2.2 数学模型 | 第77-78页 |
| 4.2.3 模拟器选择和模型参数 | 第78-83页 |
| 4.2.4 网格剖分 | 第83页 |
| 4.3 模型校正 | 第83-88页 |
| 4.4 结果分析 | 第88-95页 |
| 4.4.1 温度时空变化特征 | 第88-90页 |
| 4.4.2 压力时空变化特征 | 第90-91页 |
| 4.4.3 渗透率变化时空演化特征 | 第91-95页 |
| 4.5 讨论 | 第95-97页 |
| 4.5.1 温度对水力压裂的影响 | 第95页 |
| 4.5.2 不同模式水力压裂比较 | 第95-97页 |
| 4.6 本章小结 | 第97-98页 |
| 第5章 中国松辽盆地场地级 EGS 地热能开采优化设计 | 第98-124页 |
| 5.1 松辽盆地 EGS 场地概况和靶区选择 | 第99-102页 |
| 5.1.1 区域地质概况 | 第99-101页 |
| 5.1.2 EGS 靶区选择 | 第101-102页 |
| 5.2 优化开采模型建立 | 第102-106页 |
| 5.2.1 概念模型 | 第102-103页 |
| 5.2.2 水热数学模型和优化目标 | 第103-104页 |
| 5.2.3 模拟器选择和模型参数 | 第104-105页 |
| 5.2.4 网格剖分 | 第105-106页 |
| 5.3 优化结果 | 第106-115页 |
| 5.3.1 优化后的参数 | 第106-108页 |
| 5.3.2 优化后的生产特征 | 第108-109页 |
| 5.3.3 优化后的温度和压力时空变化特征 | 第109-115页 |
| 5.4 模型不确定分析 | 第115-120页 |
| 5.4.1 布井方式的影响 | 第115-116页 |
| 5.4.2 渗透率的影响 | 第116-117页 |
| 5.4.3 裂隙间隔的影响 | 第117-118页 |
| 5.4.4 井筒直径的影响 | 第118-119页 |
| 5.4.5 埋深的影响 | 第119-120页 |
| 5.5 优化开采过程中的力学变化特征 | 第120-122页 |
| 5.6 本章小结 | 第122-124页 |
| 第6章 结论和建议 | 第124-128页 |
| 6.1 结论 | 第124-126页 |
| 6.2 建议 | 第126-128页 |
| 参考文献 | 第128-142页 |
| 附录A TOUGH2BIOT 中力学模型有限元离散 | 第142-150页 |
| 附录B 随机裂隙网络的渗透张量 | 第150-156页 |
| 附录C TOUGH2BIOT 模拟器输入输出文件和运行说明 | 第156-168页 |
| 主要符号说明 | 第168-170页 |
| 作者简介、攻读博士学位期间科研成果及所获奖项 | 第170-174页 |
| 致谢 | 第174页 |
