중심층 깊은 지열정 시추 비용은 매우 높으며, 기존 폐기된 석유 및 가스정을 활용하여 지열정으로 개조하면 시추 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 본 연구는 산서 북부지역의 한 폐기된 석유 및 가스정을 지열정으로 개조하여 실시한 열교환 시험 공정의 매개변수 및 테스트 데이터를 기반으로 장기 열 추출 성능 수치 시뮬레이션을 수행하고, 내관 설계 매개변수가 열 추출 성능에 미치는 영향을 탐구하였습니다. 연구 결과 내관 단열 성능 향상은 깊이 증가 및 유량 감소에 따라 지열정 열 추출 출력에 더욱 뚜렷한 영향을 미치지만, 내관 직경은 열 추출 성능에 미치는 영향이 적고 깊이 및 유량 변화에 민감하지 않아 전체적인 영향 정도는 제한적임을 발견하였습니다. 또한, 연구는 내관 재료 선택이 시스템 전체 수명 주기 경제성에 미치는 영향을 정량화하였으며, 결과에 따르면 주어진 조건에서 내관 열전도율을 0.2 W/(m·K)에서 0.02 W/(m·K)로 낮추면 난방 시즌 내 지열정 매립관 출구수온이 0.66 ℃ 상승하나 전체 수명 주기 평균 난방 비용은 0.035원/(kW·h) 증가하고 투자 회수 기간은 1.83년 연장됩니다. 따라서 고단열 성능 내관 재료 채택 시 이득 효과가 제한적이므로, 폐기된 석유 및 가스정 개조 지열정 내관 설계는 내열 및 압력 조건을 우선적으로 고려할 것을 권장합니다.

폐기된 석유 및 가스정; 지열 추출; 내관 재료; 열 추출 성능; 수명 주기 분석