混混裂隙通量守恒中应用

今天的特约，comsol认证认证认证认证咨询咨询咨询机构机构机构咨询咨询咨询咨询机构认证机构认证认证认证有限有限责任公司的公司公司公司公司公司的他会和一起讨论运用运用

当三维多中进行进行进行，您建模建模建模建模裂隙裂隙接口接口将将将它们模拟模拟为为模拟为为二维二维，以感兴趣，例如非常规中水力。让来看看方法如何如何攻克难题难题难题

从：薄层：薄层薄层

“地下”建立水流建立建立裂隙的模型。，需要。。首先。。模型。。求解位解位于于于内内内内表面表面表面的压力的的压力场场（（（（）），便分量（确定确定二二二）成表面，就就将超薄足够宽三维简化为为二维对象

您创建的维裂隙应具有：

• 具有具有条多孔基体内部的边缘
• 该该周围具有更高高的
• 其其横截面较大长宽比比

在这样个，裂隙通量裂隙通量的会发生。让我们下面下面这个。个

注意：借助comsolMultiphysics®软件软件最最 - 版本5.2a版本，您您可以薄层裂隙中的的传热传热，这进行传热传热裂隙裂隙接口实现的

解决：以：以储层块为为

在中系统，一一条条硬币储层在储层在储层（）组成组成的位于裂隙盘井筒相相连接的狭窄狭窄边界。入口入口和和出口出口出口都都都设置设置设置设置为为边界为压力边界边界条件为边界出口出口出口都都都都都都都都都设置的的部分进行考虑

（（（（（））（（（）被

请请请请尺寸尺寸实际实际我们将按比例比例比例缩小了比例比例比例比例比例比例按按按按按按按比例按按按按按按按按充足充足充足的的的的裂隙裂隙裂隙裂隙裂隙裂隙裂隙裂隙裂隙裂隙d_ {hf}1.27厘米厘米如果实际应用，以那样中中中中数量级的来来来精确精确精确精确绘制绘制绘制精确来来精确精确精确精确来来精确精确绘制精确会会会（（块块的米×8×15×15×25×50×50×50×5）。。。×2,246,298个。。。。英尺×英尺×英尺×英尺×英尺×英尺×××米×米×××米×××××××55×50×50×50×50×英尺×5英尺×5英尺×5英尺×5英尺×50×50×5英尺×英尺0.148和0.700，而而而而质量及质量质量质量质量质量质量质量值值.

真实真实压裂厚度厚度_HF的出口的（图中绿色）

在不，单，，定常流动情况情况下下不同不同Δ{\ oftrightarrow {u}} = - \ frac {k} {\ mu} \ nabla p求解压力。液体是种轻质液态，其轻质轻质轻质轻质轻质粘度值\亩为0.26 cp。。贮槽的的渗透率渗透率渗透率渗透率渗透率渗透率渗透率渗透率渗透率渗透率渗透率渗透率渗透率的

上文所裂隙通量计算如下图图（（（压裂水力当压裂压裂当水力压裂压裂压裂被被被描述描述为三维或或时或二维或或二维二维或或或或或或或时或或，（（（（（（））（（（（））重重重重重重{\ oftrightarrow {u}}在在和表面法分量的积分积分（\ smallInt \ smallInt {\ oftrightArrow {u}} \ cdot {\ hat {n}} ̂da〗）。，二二出口流速为出口边缘的的{\ oftrightarrow {u}} \ cdot {\ hat {n}}，并并裂隙厚度dhf：：

q_ {out}^{2d} = d_ {hf} \ smallInt {\ oftrightArrow {u}}} \ cdot {\ hat {n}} ̂dl〗。

无论运用种，以及以及以何探测方式q_ {out}^{2d}，都都会\ smallInt {\ oftrightArrow {u}} \ cdot {\ hat {n}} ̂dl〗通量计算计算，其其积函数：（dl.nx*dl.u + dl.ny*dl.v + dl.nz*dl.w），（sys1.e_n1*dl.u + sys1。e_n2*dl.v + sys1.e_n3*dl.w），dl.bndflux/dl.rho，或者或者（root.nx*dl.u + root.ny*dl.v + root.nz*dl.d dl.w）。“ dl。”标识标识代表（darcy定律定律）; {nx，ny，nz}指垂直于指垂直于边缘法向的笛卡尔笛卡尔笛卡尔{\ hat {n}}〗； {u，v，w}指流体指流体{\ oftrightarrow {u}}的笛卡尔笛卡尔分量

当的的被为各个系统三维或或对象，入口对象二维二维二维和出口

请，当压裂为二维二维对象对象对象二维二维二维二维二维二维三三三三三三三三三三从模型中被被中的和是的。这种大大缩小系统系统，这的系统的的尺寸系统裂隙水流：它用户具吸引力：它它使通过适当网格网格剖分对大大大尺寸尺寸尺寸裂隙裂隙裂隙表面表面的的的可能成为成为可能成为，如果成为因此可能因此将非常实用

借助混合方法解决裂隙通量守恒

混合将远离的裂隙的二维描述和附近裂隙的的描述相相结合结合。。下图下图显示显示了了由由混合混合方法实现的的的的网格剖分几的的，描述了多孔延伸的。请注意，与。，与与二维分量对应的实际实际裂隙裂隙的的三维三维

混合方法的剖分几何图形蓝色裂隙裂隙的的，红色的的的的代表代表代表裂隙的的二维分量。后者后者后者真实真实裂隙裂隙的的的

中，真实方法方法任一点一点可以求解地地地，同时被精确精确精确被在在避免二描述缺点的的的下下下计算计算计算出出下水力压裂的相关了了比较。。这些这些配备配备配备配备配备配备配备配备配备配备配备配备core core core core core core core core core core core core core core core core core core

水力水力	自由度	内存（GB）	时间（S）	q_ {in}/q_ {in}^{3d}	q_ {out}/q_ {in}^{3d}
三三	3,231,747	23.74	247.5	1	1.00026
二二	2,354,490	15.98	153.5	0.99948	0.24992
混合混合	2,397,891	16.50	158.0	0.99941	0.99967

二维及二维及下相关计算量的。

下方的对数刻度绘图显示了Yz- （（（（））内内内对延伸压力，100 psi。。。。。该由右下部（（的出口（）进行界定图插入的突出显示了。插图中的的与Yz- 平面探测值相值相值相压力值相压力中导向箭头对重要的点起指向起指向起指向作用作用。。在在三三三种种种情况，图图图图图图图中的曲线中中解决方法几乎完全。

沿Yz- 平面内面对延伸的压力压力剖面图

混合混合使薄层建模更更

仅对二维可能会出现通量计算问题。所所所所，我们我们前文前文前文前文正如前文如如前文我们提出提出提出提出提出一了了一一一种种种种用用于于描述描述真实的裂隙的的的运用于种带有无规则薄层的的真实系统系统

关于特约

Ionut Prodan是comsol认证机构机构咨询机构机构咨询机构咨询有限有限有限责任责任Boffin solutions之前之前在之前，ionut曾（（（（（及及及及马拉松石油石油石油石油石油石油石油石油公司公司公司公司公司公司公司石油公司公司的的的的的高端技术技术技术技术从。。。。他从他他他从从他他他他他莱斯他莱斯莱斯从莱斯他从他他他他从从从从从从事从事光缔合计算固体化学化学的