基于格子—玻爾茲曼方法的裂縫導流能力流固耦合

作者：徐加祥,丁云宏,楊立峰,劉哲,高睿,王臻

摘要：為了定量研究不同類型支撐劑填充裂縫的導流能力及其影響因素,借助離散元方法構建了不同粒徑范圍內支撐劑在不同縫寬裂縫中的堆積模型,利用耦合的固體力學和格子—玻爾茲曼方法,分析了在閉合壓力作用下支撐劑在水力裂縫中的嵌入程度及縫寬變化,并以此為基礎研究了支撐劑粒徑和裂縫縫寬對水力裂縫滲透率和導流能力的影響。通過與實驗數據進行對比驗證了模型的準確性。模擬結果表明,隨著初始縫寬的減小和支撐劑粒徑的增大裂縫縫寬的減小程度不斷增大,最大減小了31.95%,且初始縫寬對其影響較支撐劑粒徑更為顯著;水力裂縫的滲透率隨著縫寬的減小和支撐劑粒徑的增大而增大,但是隨之應力敏感性更強,閉合壓力作用下裂縫滲透率最大減小了93.37%;具有較高滲透率的窄裂縫,其導流能力相對于寬裂縫反而更小,說明相對于裂縫滲透率,裂縫寬度是影響裂縫導流能力的主要因素。

發文機構：中國石油勘探開發研究院 中國石油勘探開發研究院壓裂酸化技術服務中心 中國石油天然氣集團公司油氣藏改造重點實驗室

關鍵詞：支撐劑導流能力嵌入程度離散元方法格子—玻爾茲曼方法proppantconductivityembedded degreediscrete element methodLattice-Boltzmann method

分類號： TE357.1[石油與天然氣工程—油氣田開發工程]