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1、第40卷第3期石油钻采工艺Vol.40No.32018年5月OILDRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGYMay2018文章编号：1000–7393（2018）03–0354–07DOI:10.13639/j.odpt.2018.03.014致密储层CO2压裂裂缝扩展规律数值模拟11211张健 张国祥 邹雨时 赵文韬 王金意1.中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司；2.中国石油大学（北京）引用格式：张健，张国祥，邹雨时，赵文韬，王金意.致密储层CO2压裂裂缝扩展规律数值模拟［J］.石油钻采工艺，2018，40（3）：354-360，368.摘要：CO2压裂
2、具有节约水资源、降低储层伤害等优点，并已在矿场实践中取得良好效果。为认清CO2压裂裂缝扩展规律，基于流体流动、热传导和固体力学方程，建立CO2压裂裂缝扩展热流固耦合模型。采用有限元法求解该模型，并与解析解对比验证模型可靠性。根据数值模型对CO2压裂裂缝扩展进行参数敏感性分析，结果表明：CO2在渗透率高于0.01mD的地层中滤失量较大，地层破裂前增压速率较低，缝长和缝宽较小；CO2黏度显著影响压力扩散和裂缝几何尺寸；注入排量对起裂压力影响较小，但会改变地层破裂前增压速率和延伸压力；热应力造缝是CO2压裂造缝机理之一，地层与注入液的温度差越大，热应力越大，地层起裂压力越小，裂缝延
3、伸越容易。研究结果可为CO2干法压裂设计提供参考。关键词：致密储层；CO2压裂；裂缝扩展；热流固耦合；有限元；热应力中图分类号：TE357.1 文献标识码：ANumericalsimulationonthefracturepropagationlawsofCO2fracturingintightreservoirs11211ZHANGJian,ZHANGGuoxiang,ZOUYushi,ZHAOWentao,WANGJinyi1.HuanengCleanEnergyResearchInstitute,Beijing102249,China;2.ChinaUniversi
4、tyofPetroleum(Beijing),Beijing102249,ChinaCitation:ZHANGJian,ZHANGGuoxiang,ZOUYushi,ZHAOWentao,WANGJinyi.Numericalsimulationonthefractureprop-agationlawsofCOfracturingintightreservoirs［J］.OilDrilling&productionTechnology,2018,40(3):354-360,368.2Abstract:COfracturingisadvantageousinsavingwat
5、erresourcesandreducingreservoirdamage,anditsfieldapplicationeffectis2good.InordertofigureoutthefracturepropagationlawsofCOfracturing,thethermo-hydro-mechanicalcouplingmodelforsimulating2thefracturepropagationofCOfracturingwasestablishedonthebasisoffluidflowing,thermalconductionandsolidmecha
6、nicsequa-2tion.Then,thismodelwassolvedbymeansoffiniteelementmethodandcomparedwiththeanalyticalsolutiontoverifyitsreliability.Finally,parametersensitivityanalysiswasconductedonthefracturepropagationofCOfracturingbyusingthenumericalmodel.Itis2indicatedthatthepressureincreasingrateislowerbefor
7、eformationfracturing,thefracturelengthandwidthareshortandtheCOfiltra-2tionrateishigherintheformationwhosepermeabilityishigherthan0.01mD.COviscosityhassignificanteffectonpressurediffusion2andfracturegeometry.Injectionratehaslesseffectontheinitialpressure,
