加拿大阿尔伯塔增强型地热系统的潜力

1 引言

加拿大阿尔伯塔省的工业和住宅应用中对能源有很高的需求,这种需求集中在城区。阿尔伯塔省的两个主要大城区是卡尔加里和埃德蒙顿。在阿尔伯塔365万总人口中,大约116万居住在埃德蒙顿。除了住宅建筑物(2009年埃德蒙顿总能耗的27%),商业、公共机构和工业建筑物(2009年埃德蒙顿总能耗的48%)是埃德蒙顿区域中的主要能耗源,其中很大一部分能源用于供暖(如家庭住宅的能源需求的85%用于室内供暖和热水)。虽然大部分电力由燃煤发电厂产生,但是目前埃德蒙顿使用的绝大多数(2009年为45%)能源(主要是热能)由燃烧天然气获得,对环境和经济有严重影响。例如,95%的室内供暖需求和90%的热水需求由天然气保障,主要因为阿尔伯塔省的气价低而且气储藏量巨大。

然而,天然气储量有限,而且燃烧天然气所产生的温室气体排放不容忽视(56克CO2/兆焦),这是为什么需要替代能源的两个主要原因。一种环境破坏更小(2~3克CO2当量/兆焦)的替代可再生且可持续的基本负荷能量(热量和电力)来源可能是地热能。地热能具有降低温室气体排放和节省宝贵的天然气储量的潜力。在西加拿大沉积盆地(WCSB)的西部地区,沉积岩内的温度高于100°C,发电可能具有可行性。在西加拿大沉积盆地的其余区域,发电温度太低(<100°C)。

不过,对于这种低焓地热能,有发电以外的多种应用,比如室内供暖、热水供应和矿泉浴。对于直接利用而言,地热井与热能用户之间需距离较近以避免热能传输期间的热量损失。在阿尔伯塔中部(埃德蒙顿)能源需求很高,地热能可以起到取代某些化石燃料产生热能的作用,用在工业过程内以及/或者作为能源用于集中供暖、商业、公共机构和工业应用。迄今为止,在阿尔伯塔还没有地热田开发,因为平均地热梯度对于经济性开发地热能来说太低。但是利用增强型地热系统(EGS)的新技术,从花岗岩基底或者从西加拿大沉积盆地(WCSB)中的沉积岩石开发地热资源将是可行的。

在沉积盆地充填的基底(前寒武纪结晶基底的顶部)的最高温度随着盆地的深度从东向西上升。在埃德蒙顿地区盆地温度低于100°C。区域尺度地质建模的范围以埃德蒙顿周围的黑色矩形示出

这些技术主要是水力的(凝胶-支撑剂压裂、混合压裂和水力压裂)、化学的(基质酸化和酸化改造)以及热力改造方法,能够利用它们通过改造现有的裂缝网或产生新裂缝而增强储层渗透率。在这项研究中通常致力于常规的凝胶-支撑剂处理的应用,因为它们广泛用于改造沉积岩(砂岩以及碳酸盐岩)。因此,首先把前置液(无支撑剂的压裂液)泵入地层以打开现有的裂缝或产生新裂缝并且使这些裂缝进一步扩散到地层中。然后把携砂液(混合了支撑剂的压裂液)泵入,在裂缝中输送并散布支撑剂,最后冲洗井眼,理想状态下将留下填充了支撑剂的导流裂缝。

Weides等人通过分析不同的古生界地层的水力压裂的参数、深度、厚度和延伸方向,识别了埃德蒙顿地区中地热能开采潜力最大的地层。在这项研究中,呈现了后续水力压裂和储层模拟,评估①哪些地层最适于地热能开采;②哪些地层中需要附加工程以便高产;③适合每个地层的储层工程设想是什么;④能够开采多少热能;⑤这些热能能够用于做什么;⑥能够减少多少CO2排放;⑦能够节省多少天然气;⑧成本是多少;以及⑨开采热量的最经济方式是什么。

为了回答上述问题,首先根据可用的数据和新的实验结果,使地质模型参数化。然后,模拟了全部四个潜力目标地层中的水力压裂处理,以评估由单一处理能够实现怎样的裂缝维度。随后,对于未经改造和改造后的储层在30年寿命期内的水力和热性能进行模拟(根据不同的裂缝和布井)。最后,根据本系统的热输出,计算了未经改造的和改造后的储层的经济指标、CO2排放缩减量和天然气节省量。这种综合方法使人们对哪个地层最适宜埃德蒙顿市附近的特殊用途的产热有了更深的了解。本文的结构如下:①描述了地质模型、压裂模型和储层模型,随后是②模拟过程的解释说明,以及③最后介绍了压裂和储层模拟的结果以及后续的经济和环境考虑因素。

2 模型描述

2.1 地质模型

对位于埃德蒙顿周围的阿尔伯塔中部地区开发了3D地质模型。这个区域的面积大约为160千米×200千米,从地表到前寒武纪结晶基底顶部的沉积序列的厚度在1.8~3.5千米之间。该模型基于阿尔伯塔地质调查局(AGS)数据库的大量测井资料确认的地层情况。总共使用了来自6916口井的地层顶部来建立该模型。虽然这个数据库范围广泛,但也偏重于富烃地层和区域,因为大部分数据来自油气勘探和生产井。大量的数据存在于中生界层序(6500口以上的井在下白垩统中)和含烃的上古生界地层(2000口以上的井在上泥盆统中)。相比之下,仅有少量的井钻入了上泥盆统碳酸盐岩以下的地层。在阿尔伯塔中部的研究区中,72口井已经到达了中泥盆统埃尔克波因特组的顶部,其中16口井钻入寒武系地层,13口井在1769~3533米之间的深度穿过前寒武纪基底的顶部。

在3D模型的开发中没有使用地震信息;所以,模型中没有整合断层信息。由于模型的规模大(研究区面积约为160千米×200千米),仅仅模拟了面积较大的地层。岩性地层3D模型包括20个不同的地质单元,其中14个在古生界地层中,而6个在中生界和新生界地层中。

研究区的三维地质模型。此模型基于从大约7000口井采集的地层数据,潜在的地热储层单元由字母“G”标明

2.2 模型参数化

两个模型的参数化都根据来自地质数据库、文献和新实验室测量结果中距离最近的若干井的数据。来自所有这些不同来源的数据整合在一起以建立模型。从阿尔伯塔一般井数据文件中报告的岩心测试结果和新的实验室测量结果(寒武系基底砂岩单元)获得孔隙度和渗透率数据。这些岩心柱塞尺度的数值(plug-scale)首先按比例扩大到井尺度,然后井尺度的数值又按比例扩大到表示区域尺度的平均数值。泥盆系目标地层的数据来自模型中心周围25千米×25千米正方形区域内的井。在Cooking Lake地层以下,由于埃德蒙顿区域中缺乏数据,采用了来自整个盆地的数据。从具有热学信息的距离最近的井得到的平均温度梯度是37.3°C/千米。

压裂模型的滤失特性

 

压裂模型的力学性质和最小水平应力分布

2.3 水力压裂裂缝扩展模型

利用压裂模拟器MFrac对全部四个潜在目标地层进行了压裂模拟,该模拟器介于伪三维模型与全三维模型之间。几十年来,这个软件通常应用于烃工业中的模拟水力压裂改造,先前也曾应用于模拟地热储层的改造。在这个模型中,裂缝仅仅以张力模式起裂和扩展。根据质量守恒、动量守恒、连续性和宽度打开压力方程计算,支撑剂传输和热量传输与裂缝扩展完全耦合。

2.4 热力水力压裂储层模拟模型

以CMG STARS有限差分热储层模拟器计算未经改造的和改造后的储层的热力和水力压裂行为。从区域尺度(regional scale)的地质模型中切出埃德蒙顿市机场周围的5千米×5千米正方形区域建立局地尺度(local scale)的储层模型。地质模型的某些层被划分为更细的地层,这需要更多细节。根据储层模型中心周围25千米×25千米正方形内的井孔,估算这些地层的厚度。为了减少计算时间并提高准确度,把储层模型划分为在目标地层周围不同深度范围的三个单独的模型(图5)。在这个单一的孔隙度模型中,在若干改造方案中裂缝被看做低渗透率基质内优化的渗透率较高的单元。

三个储层模型的几何形态,包括目标地层的深度以及井和水力压裂裂缝周围的网格加密

3 模拟过程

3.1 水力压裂模拟过程

首先,对全部四个潜在目标地层都进行了水力压裂模拟。为了展示裂缝可能的延伸范围,模拟了两种情况:①上覆层的应力高于目标地层中应力的受约束情况;②上覆层的应力低于或等于目标地层中应力的无约束情况。一旦观测到裂缝长度没有进一步显著增加(由于裂缝高度增长剧烈或者流体泄漏大)或者实现了600米的目标裂缝半长时,流体注入便停止。在全部模拟中,以100升/秒的恒定流速注入二组分压裂液。为了确保充分的支撑剂传输(需要高粘度)和减小具有低应力界层的目标地层中的裂缝高度增长(需要低粘度),选择中等粘度的流体(从38°C时302毫帕·秒到93°C时174毫帕·秒的粘度线性下降的60#凝胶占65%的压裂液)。为了保持裂缝张开,选择了16/30目卡博莱特陶粒支撑剂,因为它们表现出了充分的支撑剂传输能力和裂缝导流能力。

3.2 储层模拟过程

储层模拟的主要性能标准是:500米(5兆帕)的最大压力下降/上升、单井50升/秒的最大生产率、100升/秒的最大注入速率和低于初始储层温度20°C的回注温度。虽然较低的回注温度会增加开采的热量,但是只使用20°C温差以便全部四个地层的结果具有可比性并考察了符合这些边界条件的每个目标地层在30年的时间内能够开采多少热能。首先,以不同的布井(相隔250米的两口垂直井、相隔400米的两口水平井和相隔400米的三口水平井)模拟了未经改造的储层,然后以不同的布井和裂缝排列模拟了改造后的储层,在图6中给出。第1和第3种情况由200米间隔的5组裂缝组成。在第1、第3、第5和第7种情况下,井之间的流体流动是通过裂缝。在第2、第4、第6和第8种情况下,流体从裂缝通过基质流动。

改造储层所用的八种不同的井和裂缝排列的概况。水平井之间间隔是400米,而垂直井之间是250米。裂缝间隔为200米而裂缝维度以水力压裂模拟结果为依据。水平井段是1000米空心,而垂直井的空心段则大于每个储层的整个高度

3.3 经济考虑因素

从未经改造的和改造后的岩层当中生产地热能的经济指标以美元/吉焦为单位近似计算。全部方案的固定成本大约是:泵和地面设施250万美元,其他运行成本100万美元。一次改造处理的成本假设为50万美元。一个主要成本因素来源于生产和注入流体所需的电力,通过泵要求的总电力乘以0.08美元/千瓦时的成本计算得出。另一个主要成本因素是钻井的成本,根据来自热液井的经验近似计算取得。根据深度z(千米)对垂直井进行成本估算(百万美元)。水平井可能最多比垂直井贵三倍;因此,对于水平井的成本计算,用垂直井的成本乘以系数3。最后,总成本除以1、5、10、20和30年后的累积产出热量,用以计算以美元/吉焦为单位的地热能生产的经济性。对于所有四个地层最具经济可行性的维持原样和改造方案,根据30年中所开采的热能,计算了潜在的CO2减排量和地热能能够替代的天然气量。天然气燃烧排放的二氧化碳为56克/兆焦,而地热能的CO2排放量仅为2~3克/兆焦。按照CO2排放量3克/兆焦的上限,使用地热能可以减排二氧化碳53克/兆焦。为了计算使用地热能后可节省的天然气量,以最经济的方案开采的总热量乘以产生1吉焦的能量需要燃烧的天然气体积可得出结果。这个体积取决于发热值以及其他因素,范围一般为26.1~28.9立方米。

4 模拟结果

4.1 水力压裂模拟结果

沃伯门群是所有四个地层中最浅的单元,特点是具有2.8毫达西的相对低的渗透率;因此,可能需要水力压裂改造。不过,由于缺乏上应力界层(upper stress barrier),目标地层内的受控裂缝发育仅仅能够引起大约50米的相对短的最大裂缝半长。如果期望达到更长的半长,裂缝不受阻碍向上发育,如图8所示。所以,在这个地层内不应当进行水力改造处理。由于9.7毫达西的相对较高的渗透率而导致的流体泄漏较大(并且因此需要大量流体),以及由于不存在上应力界层而无法限制裂缝高度向上发育,水力压裂可能不是提高尼斯库地层渗透率的适当技术。能够实现100~200米间的最大裂缝半长,取决于实际的应力状态。卡尔马页岩可以潜在地降低裂缝高度生长并且增加可实现的裂缝长度,但是由于其厚度小,很有可能不会阻碍尼斯库地层的裂缝发育。因此,沃伯门群和尼斯库地层可能通过水力诱发的裂缝连通,产生较大的储层。然而,无法生成使得距离超过400米的两口或更多井眼相连通的长裂缝。

在这个阶段无法判断在Cooking Lake地层中的裂缝高度发育是否受到约束。为了明确Cooking Lake和相邻地层内的应力梯度,需要进一步的研究。不过,上覆Cooking Lake的较厚页岩地层可能具有约束裂缝高度发育的潜能。由于初始渗透率(10.4毫达西)相对较大,需要大量的水来产生新裂缝,因为流体具有较大的泄漏量。为了明确该地层是否适于水力改造处理,需要作进一步的研究。

基底砂岩单元是四个被研究的目标地层中最深的地层。来自埃德蒙顿周围的井的岩心测试得到了1.6毫达西的区域尺度的平均渗透率。为了高效产热,这种预期的低渗透率使得改造处理势在必行。预期的砂岩地层内的应力梯度相对较低。上覆页岩和碳酸盐岩地层由于其预期的应力梯度更大,充当了裂缝高度发育的上界层。下伏的前寒武纪基岩内随深度增大的应力充当应力下界层。但是由于基底砂岩单元只有仅仅33米的平均厚度,裂缝将发育至基岩。根据基底砂岩单元内的实际应力和前寒武纪基底内的实际应力梯度,裂缝将或多或少地发育到基岩。由于热交换器面积可能增加,裂缝发育到基岩是可以预见的。在基底砂岩单元内产生750毫达西导流率和300米、400米、500米和600米半长裂缝需要大量地注入携砂液(压裂液和支撑剂)和增加支撑剂质量。根据实际的流体泄漏量,需要的流体量可能发生显著改变。另外,裂缝区域和平均裂缝高度随着目标裂缝半长增大而增大。对于更好的约束情况,生成了更小的裂缝(面积更小和高度更小),因而,生成特定半长的裂缝所需要的压裂液和支撑剂更少。

在沃伯门群内仅仅能够产生小裂缝

尼斯库地层的裂缝高度发育不受约束,促使尼斯库地层到沃伯门群的连通

由于上覆Duverney和艾尔顿页岩可能存在的裂缝高度发育约束条件,裂缝扩展可能被约束在Cooking Lake地层之内并且可能形成较长的半长

4.2 储层模拟结果

如果所有四个地层不进行水力改造,能够观察到它们相对较差的水力性能。未经改造的地层中的垂直井最多达到6升/秒(来自Cooking Lake地层,因为它具有最高的水平渗透率)。利用三口水平井,从未经改造的Nisku地层中的两口井总计最高能达到26升/秒(因为它具有最高的垂直渗透率)。从Cooking Lake地层,通过相同的井系统能够生产的略少(大约22升/秒),因为垂直渗透率低一些。在基底砂岩单元中能够实现最低的生产率,因为它的水平和垂直渗透率低(两口垂直井<1升/秒,而三口水平井大约9升/秒)。

全部四个地层(未改造的地层和通过8种不同的裂缝排列和布井进行改造的地层)最大压力下降5兆帕的情况下的平均生产率

流速大大影响产出的热量。未经改造的地层中的低流速导致该类地层中开采出的热量较少,未经改造的Nisku地层的最大产热量仅为2.06拍焦(PJ)。图17显示了在30年中累计生产的热能。对于未经改造的情况,从Nisku地层开采出的热量最多,随后是Cooking Lake地层和基底砂岩单元。从沃伯门群开采出的热量最少,因为其渗透率低和储层初始温度最低。在所有未经改造的和改造后的地层中,通过三口水平井开采了最大量的热能。

根据未经改造的方案中的不同布井,以及改造后方案的不同布井和裂缝排列,在30年中累积产出的热量

类似于水力性能,当进行了水力压裂改造后,产出的热能显著地增加。并且有约束的与无约束的方案之间的差异相对较低(<0.5拍焦)。尽管基底砂岩单元具有最低的渗透率,但是多数热能可以从具有最高温度的最深地层:Cooking Lake(4.09 拍焦)和Basal Sandstone(4.10拍焦)开采。实现这一点是通过对Basal Sandstone单元应用储层工程理念1(三口水平井和通过与井正交的五条裂缝流动)以及对Cooking Lake地层应用储层工程理念2(三口水平井和从与井平行的三条裂缝通过基质流动)。使用储层工程理念2在30年中能够从相连的沃伯门地层和尼斯库地层开采高达3.8拍焦。以每口井50升/秒的指定最大流速和低于储层初始温度20°C的回注温度能够(从Basal Sandstone单元)开采最大达到4.10拍焦。这意味着一个三口井的增强型地热系统(EGS)每年能够提供136,666吉焦的能量。在2009年埃德蒙顿126,271,000吉焦的总能耗(不包括重工业过程)中,住宅建筑物的能耗(不包括发电)为27,704,000吉焦,而工业、商业和公共机构建筑物的能耗(不包括发电)为42,840,000吉焦。为了向住宅建筑物提供所要求的能量(室内供暖和热水供应),需要开发大约203个三井EGS(向Basal Sandstone单元钻入609口水平井并进行改造),为了另外向工业、商业和公共机构建筑物提供能量(不包括电力),需要在Basal Sandstone单元中另外开发314个三井EGS系统(942口井)。比较而言,在阿尔伯塔已经钻探了30多万口井用于油气生产。

4.3 开采热能的潜在利用

根据流体温度,开采出的热能可用于不同的应用。只有Basal Sandstone单元中的温度高到足以用于集中供暖和致冷。在Basal Sandstone单元和Cooking Lake地层中的温度足够用于家庭热水供应。其他两个更浅地层主要用于农业目的、矿泉浴和工业过程中的预热。在阿尔伯塔,家庭住宅能源需求的85%用于室内供暖和热水。阿尔伯塔的普通家庭(140平方米)每年室内供暖负荷约为80吉焦,每年热水负荷约为40吉焦。利用从基底砂岩单元开采91°C的水以及在71°C回注产生的热能,从改造后的具有5条水力压裂裂缝的水平三井系统能够在至少30年期间对多达1140户家庭供暖。从未经改造的基底砂岩储层岩石,三口水平井能够对最多大约260户家庭供暖或者两口垂直井对大约18户家庭供暖。为了实现这些数字,本系统不得不无休止地运行。通过结合使用更低的回注温度(如40°C)、更高的生产率(>50升/秒)以及通过结合不同应用(如室内供暖和家庭热水供应),很有可能开采出更多的能源。

4.4 经济考虑因素

对于未经改造的岩层,成本效益最高的情况是Nisku地层(30年内6.9美元/吉焦)和Cooking Lake地层(30年内8.4美元/吉焦),都是以三口水平井达到。从最浅地层(沃伯门)和从最深地层(基底砂岩单元)开采能源的成本明显更高(分别为11.8美元/吉焦和15.1美元/吉焦),原因分别是Basal Sandstone Unit温度低和渗透率低。对于所有地层,使用水平井而不是垂直井时,或者使用三口井而不是两口井时,能源开采的成本效益更高。对于所有地层,采用最经济的储层工程理念(布井和裂缝布置)时,储层改造比从未经改造的地层生产热能更经济。对于相连通的沃伯门和尼斯库地层,如果三口水平井沿着井轴改造(方案2)并且假设地层受约束,成本会降低到6.4美元/吉焦。在Cooking Lake地层中,如果使用相同的井和裂缝系统(方案2)并且再次假设地层受约束,成本会降低到6.8美元/吉焦。在基底砂岩单元中,改造引起成本最显著的下降,但是与其他的改造后地层相比,即使是最经济的方案(方案1),成本仍然是最高的(8.9美元/吉焦),在该方案中三口水平井由与井轴垂直相交的水力压裂裂缝连接。

在未经改造的储层开展30年连续生产的地热能的平准化成本

由于初始投资多,成本一开始非常高,但是随着运行时间而显著下降。在1年后,全部模拟方案的成本都高于30美元/吉焦。在10年后,全部方案的成本的范围为10~30美元/吉焦,而在30年后,成本大约为5~15美元/吉焦。通过以三口水平井和与井平行的裂缝改造尼斯库/沃伯门和Cooking Lake的更浅地层,能够最经济地开采能源。从基底砂岩单元,能够以大约9美元/吉焦的成本从具有5条垂直相交裂缝的三口水平井开采热能(能用于室内供暖)。如果使用更高的流速并且优化裂缝的数量、井间隔和裂缝间隔,或许可能降低成本。相比较,2013年4月的阿尔伯塔天然气价格是3.5美元/吉焦。

未经改造的和改造后的储层的最经济方案下地热能生产的成本与时间

4.5 CO2减排

通过使用地热能可实现的潜在CO2减排量,假设可能降低53克CO2/兆焦。对于三口水平井未经改造的岩层情况,通过利用尼斯库地层能够减少最大量的CO2(115,564吨),随后是Cooking Lake地层(97,756吨)。沃伯门地层(45,528吨)和基底砂岩单元(51,910吨)的CO2减排量显著减少。总的来说,改造后的基底砂岩单元CO2减排量最高(30年229,437吨或者每年7648吨)。不过Cooking Lake地层也能够实现类似的减排量(30年229,110吨)。与此相比,在埃德蒙顿来自住宅建筑物的温室气体的年排放量2009年为2,949,000吨CO2当量,埃德蒙顿的工业、商业和公共机构建筑物2009年温室气体排放量为6,665,000吨CO2当量。通过以地热能替代天然气(203个EGS用于住宅,314个EGS用于工业、商业和公共机构建筑物),住宅区域的年温室气体排放能够减少53%,工业、商业和公共机构建筑物的年温室气体排放能够减少约36%。

假设每兆焦减少53克CO2排放,四个地层的CO2潜在减排范围(下限=三口水平井的未经改造岩层,上限=最有前景的改造岩层方案)

4.6 天然气节省量

根据热值,通过生产1吉焦地热能可节省26.1~28.9立方米的天然气。对于未经改造的岩层,能够节省2.12×107(沃伯门的下边界值)~5.96×107立方米(尼斯库的上边界值)的天然气。对于未经改造的Cooking Lake地层,气体节省量的最大值为5.04×107立方米,而对于未经改造的基底砂岩单元是2.68×107立方米。如果储层要改造,30年的节省量最高为基底砂岩单元1.184×108立方米,Cooking Lake地层1.182×108立方米,以及尼斯库地层/沃伯门群1.103×108立方米。在一年中通过基底砂岩单元中的一座EGS能够节省高达3.95×106立方米的天然气。在阿尔伯塔省,2012年产生了大约1.0×1011立方米天然气(加拿大气产量的70%),其中本省消耗了44%(大约4.6×1010立方米)。这意味着在基底砂岩单元中517个改造后的水平三井系统可有希望节省阿尔伯塔省天然气年消耗量的4.4%。

5 结论与评论

从整合了地质、储层和改造的建模方法得出了以下结论和评论:

(1)由于温度最高,适于集中供暖,基底砂岩单元(Basal Sandstone Unit)是四个受研究的地层中最具潜力的EGS储层。但是,该地层必须进行储层改造,而且成本是最高的。凝胶-支撑剂压裂可能是适宜的改造方法。裂缝发育极有可能受到上覆页岩地层的良好约束。裂缝发育也很可能进入前寒武纪基底,并且可以显著地增加储层体积;不过,该地层的数据基础非常差。为了弄清岩石性质需要进一步研究。

(2)从Cooking Lake地层和基底砂岩单元能够提取最多的热能。Cooking Lake地层的热能生产成本会比基底砂岩单元更低。不过,因为温度更低,来自Cooking Lake地层的能源可能仅仅用于温室供暖以及其他的农业和工业预热目的。

(3)储层改造处理可能导致尼斯库地层和沃伯门群地层连接,这会使其在所有地层中成本最低,但是产出的水温仅仅可应用于农业和矿泉浴目的。

(4)沃伯门群的地热能开采不可行,因为温度和渗透率太低,并且也不建议改造增产,因为裂缝带发育高度缺乏约束条件。

(5)对于所有四个地层,改造处理显著地提高了生产率、产出热能和经济效益。水平井优于垂直井,并且三井系统比二井系统更加经济。

(6)在低渗透率地层(Basal Sandstone Unit)中,裂缝应当连接井。在更高渗透率地层(Cooking Lake、Nisku)中,裂缝应当与井平行。

(7)如果能够实现最经济的模拟系统或者天然气价格升高,地热能生产在经济上是可行的。成本范围为6.4~15.1美元/吉焦之间,并且能够通过优化进一步降低。

(8)用来自Basal Sandstone Unit中最有前途的模拟三井系统以70°C的回注温度来计算,地热能能够向多达1140户家庭供暖(室内供暖和热水)。

(9)共需要开发203个EGS,用于以地热能取代住宅建筑物所用的天然气能源,并需要开发314个EGS用于以地热能取代工业、商业和公共机构建筑物所用的天然气能源(总共517个EGS或1551口井)。

(10)通过在Basal Sandstone Unit中一个三井系统开发的地热能替代天然气,能够大幅降低CO2排放(30年可降低0.23兆吨),并且能够节省大量天然气(30年可节省1.18×108立方米)。以203个EGS能够将住宅建筑物的温室气体排放减少约53%,而314个EGS能够将工业、商业和公共机构建筑物的温室气体排放减少约36%。这517个EGS可节省阿尔伯塔天然气年消耗量的4.4%。

(11)通过使用更低的回注温度(如40°C)、对不同应用(如室内供暖和家庭热水供应)结合使用热量以及优化水力压裂裂缝网,有可能以更低的成本开采出更多的能源、降低更多的CO2排放、节省更大量的天然气。这种优化将会成为进一步研究的主题。

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