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摘要
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 m D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。
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