基于格子—玻尔兹曼方法的裂缝导流能力流固耦合

作者：徐加祥,丁云宏,杨立峰,刘哲,高睿,王臻

摘要：为了定量研究不同类型支撑剂填充裂缝的导流能力及其影响因素,借助离散元方法构建了不同粒径范围内支撑剂在不同缝宽裂缝中的堆积模型,利用耦合的固体力学和格子—玻尔兹曼方法,分析了在闭合压力作用下支撑剂在水力裂缝中的嵌入程度及缝宽变化,并以此为基础研究了支撑剂粒径和裂缝缝宽对水力裂缝渗透率和导流能力的影响。通过与实验数据进行对比验证了模型的准确性。模拟结果表明,随着初始缝宽的减小和支撑剂粒径的增大裂缝缝宽的减小程度不断增大,最大减小了31.95%,且初始缝宽对其影响较支撑剂粒径更为显著;水力裂缝的渗透率随着缝宽的减小和支撑剂粒径的增大而增大,但是随之应力敏感性更强,闭合压力作用下裂缝渗透率最大减小了93.37%;具有较高渗透率的窄裂缝,其导流能力相对于宽裂缝反而更小,说明相对于裂缝渗透率,裂缝宽度是影响裂缝导流能力的主要因素。

发文机构：中国石油勘探开发研究院 中国石油勘探开发研究院压裂酸化技术服务中心 中国石油天然气集团公司油气藏改造重点实验室

关键词：支撑剂导流能力嵌入程度离散元方法格子—玻尔兹曼方法proppantconductivityembedded degreediscrete element methodLattice-Boltzmann method

分类号： TE357.1[石油与天然气工程—油气田开发工程]