基于边界元法的压裂液返排数值模拟

作     者：魏子俊 程万 蒋国盛 周治东 WEI Zi-jun;CHENG Wan;JIANG Guo-sheng;ZHOU Zhi-dong

作者机构：中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 

基　　金：国家重点研发计划(2018CFB378) 国家自然科学基金青年科学基金(41802195) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2021年第21卷第8期

页      码：3082-3089页

摘      要：为研究水力压裂后压裂液的返排问题并设计出科学合理的返排方案,采用边界元方法,建立压后返排数值模型,综合考虑裂缝变形过程与流体滤失及流动过程,构建流固耦合非线性方程组,并采用牛顿迭代法进行求解,以实现对返排全程的定量化控制。研究表明:裂缝延伸越深,裂缝宽度越窄,且随着返排进行,裂缝逐渐发生闭合;返排初期流体压力下降较快,返排后期降速减低,当井口压力降为大气压时,返排停止;在返排后期合理调整喷嘴尺寸可加快返排,会导致流量升高、流速加快,井口压降曲线斜率明显增大。可见本模型能准确刻画出压裂液回流过程中裂缝宽度的分布与变化过程,能准确反映流体压力、流量流速的变化规律,对非常规能源的生产开发具有一定的借鉴意义。

主 题 词：水力压裂 返排 模拟 边界元法 流固耦合 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

馆 藏 号：203102754...