水力裂缝变形滞后对页岩气藏CO2吞吐的影响研究（英文）

摘要

目的：在页岩气藏CO2吞吐过程中，水力裂缝处于循环载荷作用下时，极易发生不可逆变形（变形滞后），影响吞吐效果。本文旨在建立考虑水力裂缝变形滞后的页岩气藏CO2吞吐流固耦合模型，形成相应的高效求解方法，并开展流固耦合数值模拟研究，以揭示变形滞后对CO2吞吐的影响规律。创新点：1.建立考虑水力裂缝变形滞后、复杂裂缝系统和特殊流动机理的页岩气藏多组分流固耦合模型，并形成相应的三维高效数值模拟技术；2.揭示水力裂缝变形滞后对页岩气藏CO2吞吐的影响规律。方法：1.建立考虑水力裂缝变形滞后、复杂裂缝系统和特殊流动机理的页岩气藏多组分流固耦合模型；2.基于结构化网格构造高效稳定的多组分流固耦合模型数值求解算法；3.通过流固耦合数值模拟，揭示水力裂缝变形滞后对页岩气藏CO2吞吐的影响规律。结论：1.水力裂缝变形滞后会阻碍CO2注入期间裂缝渗透率的恢复，对CO2吞吐有负面影响；2.较低的初始水力裂缝导流能力和生产压力、较晚的吞吐启动时间、较高的注入压力和较多的循环次数均会增强变形滞后的负面影响；3. CO2吞吐效果与初始水力裂缝导流能力、吞吐启动时间、注入压力和循环次数呈正相关，与生产压力呈负相关。