干热岩地热资源分布广、储量大,且具有清洁、稳定、可再生的特点,近年来受到世界各国的广泛关注。因其埋藏深、含水少、储层渗透率低,增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)是目前干热岩开采最有效的手段。在EGS系统中,循环工质在裂隙储层内的传输过程涉及到温度场、渗流场与应力场之间相互耦合,即热流固耦合(thermal-hydraulic-mechanical,THM)。因此,准确评估THM耦合效应对储层参数的影响并合理预测EGS热稳定性,对EGS工程设计及运行有重要意义。基于此,本文采用THM多场耦合模型,对工质在裂隙储层内的流动换热过程进行数值研究,具体开展了如下工作。(1)基于多孔介质内渗流、传热及岩石力学问题的基本方程,构建了以温度、压力及平均正应力为初始变量的THM全耦合数学模型。通过可形变孔隙材料一维固结问题、导热问题及二维Mandel-Cryer问题的数值求解,并与分析解进行对,验证了模型求解多场耦合问题的准确性。通过冷流体注入裂隙储层后温度场、应力场及孔渗参数变化规律的数值模拟,并与文献中结果进行对比,验证了耦合模型在EGS开发数值研究中的适用性。(2)根据松辽盆地储层参数构建地热裂隙储层模型,基于常孔隙度、渗透率假设,对EGS直井注采及水平井注采开发方案进行了对比研究。结果表明:储层温度分布受密度差影响较大,温度扩展面沿深度方向有下倾趋势;热突破后EGS热稳定性受到显著影响,采出温度及采热量迅速降低;与直井注采方式相比,水平注采方式渗流路径更长、基岩热补偿效果更好,能够有效延缓热突破的发生,提高地热系统的热稳定性。(3)针对水平注采开发方式,对THM耦合条件下EGS热稳定性及储层孔渗参数变化规律进行数值研究,并对注采速率、注入温度、初始渗透率等进行敏感度分析。结果表明:THM耦合促进了热突破发生,采出温度及采热量较热流耦合时有所降低;注入点孔渗参数迅速升高后保持恒定,采出点孔渗参数逐渐降低,直至热突破发生后逐渐升高;储层孔渗参数变化受温度、压力综合作用,而温度的变化对其影响更为敏感;提高注采速率、降低注入温度或较高储层渗透率条件有利于提高EGS系统的采热量,但会促进热突破的发生。