本研究首先以 TOUGH2 數值模擬軟體建立與 Bu 等人（2012）與 Tian 等人（2018）所提出相同概念之同軸熱交換井模型，模擬地下水流與熱交換行為，並與 Bu 等人（2012）與 Tian 等人（2018）所模擬之結果進行比對驗證。其次針對增強型地熱系統（EGS）與閉迴路熱量收集系統（CEEG）進行敏感性分析及井群效應評估，探討各項參數改變對熱交換井之產出溫度變化與影響及地下熱場受井群影響範圍。最後，本研究選定台東知本地熱區作為研究區域，以 TOUGH2 建立知本研究區模型，根據地球物理探勘與監測井井溫等資料進行研究區模型之地溫率定，並設計不同 EGS 與 CEEG 之佈設方式進行情境分析，評估 EGS 與 CEEG 應用於知本研究區進行熱交換之效益及影響。
驗證結果顯示，上述同軸井概念模型驗證結果與 Tian 等人（2018）所設計之概念模型溫度趨勢相符合。其次改變井距、滲透率、熱傳導係數及注入流體速度等四項參數及不同井群設置對 EGS 與 CEEG 概念模型進行敏感性分析，依本研究所設定之模擬結果顯示：（1）以上四項參數之改變皆對最終產出溫度有顯著影響、（2）EGS 與 CEEG 雙井井距達到 30 m時井間影響減弱，溫度變化逐漸趨緩、（3）五點式佈井方式，EGS 單井注入井距達到 30 m時井間影響趨弱，EGS 單井產出與 CEEG 井距達到 40 m時井間影響趨弱、（4）其中因 EGS 與 CEEG 兩者運作原理不同，使改變熱傳導係數對 EGS 與 CEEG 之結果趨勢相反。最後以不同 EGS 與 CEEG 之佈設方式對知本研究區進行情境分析，模擬結果顯示，溫度降幅主要在於注水井或同軸井周圍，對整體溫度場無顯著影響，且於相同井數與總生產流速下，增強型地熱系統之產能相對於閉迴路熱量收集系統之產能較為良好。

This study is based on the conceptual model of coaxial well proposed by Bu’s model and Tian’s model. Then, we established a similar conceptual model of a coaxial well with TOUGH2 numerical model, and this model was compared and verified with Bu’s model and Tian's model. Secondly, sensitivity analysis and evaluation of well group effect are carried out for Enhanced Geothermal System (EGS) and Complex Energy Extraction from Geothermal resource (CEEG), the impact of changing parameters on the output temperature of production wells and the impact range of underground thermal fields by well group effect are discussed. Finally, the Zhiben geothermal area is selected as the research area, and the numerical model of the Zhiben area is established with TOUGH2. In addition, based on the data of geophysical exploration and monitoring well temperature, the geothermal temperature of this model is calibrated, and situational analysis is processed by different EGS and CEEG multi-well layouts. After that are evaluated the benefits and impact of the EGS and CEEG in the heat exchange of the Zhiben research area.

In a sensitivity analysis of the EGS and CEEG conceptual models, we varied the parameters of well distance, permeability, thermal conductivity, injection flow rate and different multi-well layout. In our cases, the simulation results indicate that: (1) The change of the above parameters has an obvious impact on the final production temperature. (2) When the distance between EGS and CEEG models of the two wells reaches 30m, the impact of the two wells will decrease, and the temperature change will gradually slow down. (3) In the Five-Spot Geothermal pattern, when the Injection well distance of EGS single well reaches 30m, and the impact between wells will decrease. In addition, when the single production well model of EGS and the coaxial well model of CEEG distance reach 40m, the impact between wells will also decrease. (4) Because of the difference between EGS and CEEG operating principles, changing the thermal conductivity leads to the opposite results for EGS and CEEG. Therefore, the situational analysis of the Zhiben research area is carried out with different multi-well layouts of the EGS and the CEEG, the result shows that the temperature drop is mainly around the injection wells or coaxial wells, which has no significant effect on the overall temperature field change. The productivity of EGS is better than CEEG at the same number of wells and total production flow rate.

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