基于连续-非连续元三维煤层气压裂开采分析

• 作者: 高慧 冯春 朱心广 张一鸣 王向刚 辛星 申永利 孙子正
• 来源期刊: 山东大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 煤层气开采 连续-非连续元方法 水-力耦合 压裂 超临界二氧化碳
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 土木工程|Civil Engineering
• 页码范围: 119-128
• 页数: 10页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.005

摘要

基于连续-非连续单元方法,同时考虑单元变形、裂缝开展、块体接触等真实过程,引入应力与裂隙渗流耦合相关算法与模型,分析煤层在多种应力条件下,采用水以及超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,SC-CO2)作为压裂液的不同压裂过程,获得对应的裂缝扩展模式及压裂液使用量,并进一步对裂缝宽度发展与注入流体变化等结果展开分析.结果表明,超临界CO2压裂下煤体裂缝发展较完全,裂缝数量多且形态复杂;煤体的破裂度随地应力的增加先减小后增大.本研究结果可辅助设计人员优化压裂设计,节省成本的同时提高压裂效率,为SC-CO2应用于煤层气开采提供依据.