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页岩压裂数值模拟:现状和未来方法。 (英语) Zbl 1364.76221号

摘要:从页岩中提取天然气是当前工程挑战之一,但也提供了廉价天然气的前景。未来开发有效的页岩气开采工程解决方案的一部分将是提供可靠和高效的方法来模拟裂缝系统的发展,并使用这些模型来指导操作员定位、钻井和加压井。许多研究论文都致力于解决这个问题,但信息仍然不完整,因为已经采用了一些简化方法,例如假设页岩是各向同性材料。最近关于页岩特征的研究证明,这种假设是错误的。页岩的各向异性在很大程度上取决于解决问题的尺度(纳米、微观或宏观尺度),这表明多尺度模型是合适的。此外,水力裂缝在如此复杂的介质中的传播可能很难用当前的数值模拟离散化方法。裂纹扩展可能不是唯一的,裂纹扩展过程中可能会出现裂纹分支。页岩矿床中可能存在许多天然裂缝,因此我们正在处理在相当大的长度范围内同时扩展的几个裂缝。由于所有这些原因,水力压裂问题的建模值得高度重视。本工作的目的是对页岩水力压裂进行概述,介绍有关页岩各向异性的最新研究,然后介绍可用于模拟实际压裂问题的一些可能的数值方法。

MSC公司:

76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
7.6亿 流体力学基本方法
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
76-02 与流体力学有关的研究论述(专著、综述文章)
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全文: 内政部

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