Geothermal.uzГеотермальная энергия в Узбекистане

Главная / Исследования

Статья в журналеОткрытый доступ

Освоение геотермальных ресурсов трещиноватого гранитного коллектора месторождения Янбацзин методом снижения давления с использованием горизонтальных скважин

Horizontal well-assisted depressurization method for geothermal exploitation from fractured granite reservoir at Yangbajing geothermal field

Yuchao Zeng, Lixing Ding, Nengyou Wu, Xiangyang Shen, Yan Sun, Elbek Ochilov, Lihua Huang, Qixiu Li, Haizhen Zhai

Открыть PDF3,2 МБ Цитировать

https://doi.org/10.1038/s41598-025-34604-0

Ключевые данные

  • В течение первых 12,5 года температура добываемого флюида держится на уровне 230 °C при паронасыщенности 0,28.
  • За срок эксплуатации 20,6 года электрическая мощность составляет 32,28–23,12 МВт при мощности насосов 1,14–1,83 МВт.
  • Около 4 820 ГВт·ч электроэнергии нетто за 20,6 года, то есть за вычетом собственных нужд системы.
  • Расчетная приведенная стоимость электроэнергии (LCOE) — 0,0137 долл. США за кВт·ч, тогда как промышленная цена электроэнергии в Тибете в 2022 году составляла 0,09 долл. США за кВт·ч.
  • Расчетное сокращение выбросов парниковых газов — 1,63–5,63 млн т.

Аннотация

Utilizing the geological information obtained from the ZK4001 borehole of Yangbajing geothermal field, a horizontal well system with depressurization method was proposed to achieve heat production from fractured granite reservoir. Numerical simulations under the assumed geological and operational conditions were conducted to investigate the geothermal exploitation performance, the power generation potential and its dependent factors. Assessment indicates that within a reservoir spanning depths of 950–1350 m and maintaining an average temperature of 248 °C, at a production pressure of 2.5 MPa, the production temperature remains stable at 230 °C with a steam saturation of 0.28 for 12.5 years, subsequently experiencing a decline. Over a lifespan of 20.6 years, the fundamental horizontal well system achieves an electric power of 32.28–23.12 MW, exhibits a reservoir impedance of 0.072–0.096 MPa/(kg/s), requires a pump power of 1.14–1.83 MW, and demonstrates an energy efficiency of 28.87–12.65, suggesting favorable geothermal exploitation performance under the modeled conditions. The estimated reduction in greenhouse gas emissions amounts to 1.63–5.63 Mt. Sensitivity analysis indicates that, for the geothermal exploitation by the depressurization method, the production pressure has a significant impact on geothermal exploitation performance. Enhancing the permeability of the reservoir can effectively decrease flow impedance, minimize internal energy consumption, and result in improved energy efficiency. Moreover, adjusting the injection flow rate within a specific range can enhance the system’s energy efficiency.

Авторская аннотация воспроизводится на условиях лицензии CC BY-NC-ND 4.0. Аннотация приводится на английском языке.

Ключевые слова

  • геотермальное месторождение Янбацзин
  • горизонтальная скважина
  • метод снижения давления
  • трещиноватый гранитный коллектор
  • освоение геотермальных ресурсов

Простыми словами

Янбацзин, расположенный примерно в 90 км к северо-западу от Лхасы, — первое в Китае высокотемпературное гидротермальное месторождение. По данным скважины ZK4001 авторы моделируют трещиноватый гранитный коллектор на глубине 950–1 350 м со средней температурой 248 °C.

Холодная вода закачивается через одну горизонтальную скважину у подошвы коллектора, а две горизонтальные скважины у его кровли отбирают горячий флюид. В эксплуатационных скважинах поддерживается низкое давление (2,5 МПа), поэтому коллектор отдает пароводяную смесь; в этом и состоит «метод снижения давления». Флюид поступает на электростанцию с двухступенчатым испарением (double flash).

Модель описывает только теплоперенос и течение флюида: деформация пород, изменение трещин и химические процессы в ней не учитываются. Авторы отмечают, что результаты справедливы лишь для смоделированных условий.

Рисунки (3)

Разрез теплового коллектора между перекрывающими и подстилающими породами: одна нагнетательная скважина у подошвы и две эксплуатационные у кровли
Рис. 3. Концептуальная модель высокотемпературного трещиноватого гранитного коллектора, разрабатываемого тремя горизонтальными скважинами. Источник: Yuchao Zeng et al. (2026), CC BY-NC-ND 4.0.
Линейный график: энтальпия добываемого флюида и электрическая мощность около 12,5 года остаются постоянными, затем снижаются; к 30-му году мощность падает примерно с 32 до 5 МВт
Рис. 6. Энтальпия добываемого флюида и электрическая мощность за 30 лет: стадии стабильной работы, медленного и быстрого снижения. Источник: Yuchao Zeng et al. (2026), CC BY-NC-ND 4.0.
Восемь фрагментов рисунка для моментов от 0,5 до 30 лет показывают, где в коллекторе образуется пар, — в основном вокруг эксплуатационной скважины
Рис. 11. Пространственное распределение паронасыщенности коллектора за 30 лет. Источник: Yuchao Zeng et al. (2026), CC BY-NC-ND 4.0.

Как цитировать

Yuchao Zeng, Lixing Ding, Nengyou Wu, Xiangyang Shen, Yan Sun, Elbek Ochilov, Lihua Huang, Qixiu Li and Haizhen Zhai (2026). Horizontal well-assisted depressurization method for geothermal exploitation from fractured granite reservoir at Yangbajing geothermal field. Scientific Reports, 16, 4558. https://doi.org/10.1038/s41598-025-34604-0

В наших новостях

В исследовании с участием узбекского ученого смоделирована выработка 32 МВт на геотермальном месторождении Янбацзин в Тибете3 февраля 2026