基于连续-非连续元三维煤层气压裂开采分析

Abstract

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-CO_2)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CO_2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-CO_2应用于煤层气开采提供依据