W pracy skupiono się na wpływie zawartości gazu w makroporach skał na proces szczelinowania hydraulicznego. Proces został zasymulowany przez połączenie metody elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w ramach dwuwymiarowych (2D) warunków izotermicznych. Mechaniczne zachowanie skały zostało zasymulowane za pomocą DEM, a CFD została wykorzystana do opisu zachowanie przepływu laminarnego, dwufazowego płynu szczelinującego (cieczy i gazu) we wcześniej istniejących i nowo powstałych szczelinach. Zmiany geometrii porów i pęknięć w matrycy skalnej zostały precyzyjnie odtworzone. W pełni sprzężone hydro-mechaniczne symulacje przeprowadzono na segmencie skalnym o uproszczonej mezostrukturze cząstek stałych pod wpływem odkształcenia płaskiego. Segment skalny zawierał jedno lub dwa gniazda wtryskowe. Wpływ początkowej zawartości fazy gazowej w makroporach na rozprzestrzenianie się szczelin hydraulicznych okreslono liczbowo dla różnych początkowych porowatości skał. Ponadto zbadano wpływ obecności różnych wcześniejszych nieciągłości w segmencie skalnym. Główne cechy pęknięcia segmentu skały w wyniku wtrysku płynu pod wysokim ciśnieniem zostały realistycznie odtworzone stosując proponowane podejście. Stwierdzono, że początkowa frakcja fazy gazowej w makroporach i istniejące wcześniej nieciągłości mają silny wpływ na przebieg szczelinowania hydraulicznego.
Authors
Additional information
- DOI
- Digital Object Identifier link open in new tab 10.1002/nag.3160
- Category
- Publikacja w czasopiśmie
- Type
- artykuły w czasopismach
- Language
- angielski
- Publication year
- 2021
