一个高效的基于3D细胞的离散断裂矩阵流动模型,用于数字捕获的断裂网络
Lei Sun1, Mei Li1, Aly Abdelaziz1
1Department of Civil and Mineral Engineering, University of Toronto, Toronto, ON M5S 1A4 Canada.
International journal of coal science & technology
|November 6, 2023
概括
本研究介绍了一种高效的数值框架,用于模拟复杂的断裂网络中的流体流动,这对于非常规的水库至关重要. 该模型准确地捕捉了现实的断裂多孔介质中的流动动态,平衡了计算效率和准确性.
科学领域:
- 地球科学 地球科学 地球科学
- 计算科学 计算科学
- 石油工程是石油工程中的一个.
背景情况:
- 复杂的液压断裂网络对于提高非传统水库和采矿中的透性至关重要.
- 在现实的断裂网络中模拟流体流动,由于复杂性而带来计算挑战.
研究的目的:
- 开发一种简单而高效的数值框架,用于在破碎的多孔介质中模拟流体流动.
- 在建模复杂的断裂网络中实现计算精度和效率.
主要方法:
- 基于细胞的离散断裂矩阵模型 (DFM) 具有隐性断裂孔,用于从3D图像中构建断裂岩石几何形状.
- 使用基于管道的以细胞为中心的有限体积方法来模拟流量,包括矩阵,断裂和交换流.
- 模型性能与分析和数值解决方案进行了验证,并应用于实验室规模的液压压裂页岩样本.
主要成果:
- 拟议的方法表明了计算效率和准确性之间的有利平衡.
- 复杂的断裂网络被证明可以显著控制流体流动过程.
- 开放的自然断裂被确定为主要流体通道,并捕获了异质的,异构流体特征.
结论:
- 开发的数值框架为模拟复杂的破裂多孔介质中的流体流动提供了有效和准确的方法.
- 了解现实的断裂网络中的流体流动对于优化非传统水库和采矿中的资源回收至关重要.
- 该模型能够捕捉流动异质性和异质性,这突显了其在分析地下流体动力学方面的实用性.
