地熱能是一種儲量豐富、分布較廣、穩(wěn)定可靠的可再生能源。大力開發(fā)利用地熱能，對深入貫徹國家生態(tài)文明思想，落實碳達峰、碳中和目標具有重要意義。雖然我國地熱供暖已世界第一，但是在地熱高質量利用的中高溫地熱發(fā)電方面仍然存在諸多需要解決的問題，其中井筒結垢影響地熱開發(fā)是非常突出的問題之一。高溫地熱井筒結垢從物理過程上涉及到井筒水氣兩相相變流動、結垢物過飽和析出的水文地球化學反應及固體在井筒壁上的粘附等多個過程。

　　為此，中國科學院武漢巖土力學研究所科研人員首先基于質量、動量和能量守恒方程，并聯(lián)合水氣速度差模型（漂移流模型）建立了含CO₂的高溫流體由井底到井口相變流動過程的定量評價模型，然后建立了井筒中的水-氣-結垢物的反應溶質運移模型和固體在井筒壁上的吸附模型，并在國際知名軟件TOUGHREACT框架內開發(fā)了相關的計算模塊和軟件，可以評價高溫地熱井筒結垢類型、位置和速率，為防垢除垢提供重要支撐。該模塊已經成功用于評價西藏典型高溫地熱井的結垢評價。

　　研究工作得到了國家自然科學基金（41972316）的支持，并獲得了中國可再生能源學會團體標準的支持。部分相關成果見以下鏈接：

　　論文1：https://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1874.P.20220527.1158.008.html

　　論文2：https://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1874.P.20220527.1345.017.html

圖1 井筒碳酸鈣結垢概念

圖2 井筒碳酸鈣結垢計算流程

圖3 可靠性驗證

圖4 西藏典型井兩相相變流動計算結果

圖5 西藏典型井碳酸鈣結垢計算結果