致密储层CO2 压裂裂缝扩展规律数值模拟

CO2 压裂具有节约水资源、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0.01 mD 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，裂缝延伸越容易。研究结果可为CO2 干法压裂设计提供参考