致密岩体超临界CO2压裂缝网三维扩展与传热的自适应计算研究

20250122

采矿业

本项目已经建立了计算方法，获得了相关软件、专利，可进行转化应用。

本项目科技成果转化要求拟合作方提供必要的资金和场地。

可国（境）内外转让

本项目计算方法、软件、专利可进行转化应用于非常规油气储层压裂改造工程，支撑实现了非连续储层压裂改造复杂缝网与解释压裂裂缝扩展、交汇、偏转行为，有利于下施工过程中有效评估、控制、优化缝网扩展形态，为改进储层岩体非连续结构井下压裂施工效果提供技术支持，下一步将继续在各类相关实际工程领域进行成果转化应用。

北京市自然科学基金海淀前沿项目

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

深部致密岩体储层超临界态CO2压裂形成空间复杂缝网是矿业新能源（煤层气、致密气、页岩气）开发的重要研究课题，数值模拟岩体结构缝网扩展行为是理解其工作机理并进行控制的有效手段，计算中网格划分的精细程度是影响裂缝在不同尺度上扩展的主要因素。按照本项目任务书中研究计划，在算法理论方面，研发了热-流-固-断裂耦合分析有限元-离散元-有限体积算法、有限元网格自适应分析算法；在计算应用方面，建立了超临界CO2、滑溜水等压裂液驱动压裂复杂缝网随机扩展研究的数值模拟技术，形成低渗透裂隙岩体储层超临界CO2、滑溜水等压裂液驱动压裂缝网扩展和传热分析的数值模拟工具；在工程应用方面，项目研究成果进行了油井压裂施工工程实际应用探索，为改进储层岩体井下压裂施工效果提供了参考与技术支持。本项目研究成果获得中国岩石力学与工程学会技术发明奖二等奖、中国石油和化学工业联合会科技进步奖二等奖、绿色矿山科学技术奖一等奖、北京高校优质教材奖、中国精品科技期刊顶尖学术论文F5000奖。