Search
Effect of gas content in macropores on hydraulic fracturing in rocks using a fully coupled DEM/CFD approach
Abstract
W pracy skupiono się na wpływie zawartości gazu w makroporach skał na proces szczelinowania hydraulicznego. Proces został zasymulowany przez połączenie metody elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w ramach dwuwymiarowych (2D) warunków izotermicznych. Mechaniczne zachowanie skały zostało zasymulowane za pomocą DEM, a CFD została wykorzystana do opisu zachowanie przepływu laminarnego, dwufazowego płynu szczelinującego (cieczy i gazu) we wcześniej istniejących i nowo powstałych szczelinach. Zmiany geometrii porów i pęknięć w matrycy skalnej zostały precyzyjnie odtworzone. W pełni sprzężone hydro-mechaniczne symulacje przeprowadzono na segmencie skalnym o uproszczonej mezostrukturze cząstek stałych pod wpływem odkształcenia płaskiego. Segment skalny zawierał jedno lub dwa gniazda wtryskowe. Wpływ początkowej zawartości fazy gazowej w makroporach na rozprzestrzenianie się szczelin hydraulicznych okreslono liczbowo dla różnych początkowych porowatości skał. Ponadto zbadano wpływ obecności różnych wcześniejszych nieciągłości w segmencie skalnym. Główne cechy pęknięcia segmentu skały w wyniku wtrysku płynu pod wysokim ciśnieniem zostały realistycznie odtworzone stosując proponowane podejście. Stwierdzono, że początkowa frakcja fazy gazowej w makroporach i istniejące wcześniej nieciągłości mają silny wpływ na przebieg szczelinowania hydraulicznego.
Citations
-
2 5
CrossRef
-
0
Web of Science
-
2 8
Scopus
Authors (3)
Cite as
Full text
full text is not available in portal
Keywords
Details
- Category:
- Articles
- Type:
- artykuły w czasopismach
- Published in:
-
INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL AND ANALYTICAL METHODS IN GEOMECHANICS
no. 45,
pages 234 - 264,
ISSN: 0363-9061 - Language:
- English
- Publication year:
- 2021
- Bibliographic description:
- Krzaczek M., Nitka M., Tejchman-Konarzewski A.: Effect of gas content in macropores on hydraulic fracturing in rocks using a fully coupled DEM/CFD approach// INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL AND ANALYTICAL METHODS IN GEOMECHANICS -Vol. 45,iss. 2 (2021), s.234-264
- DOI:
- Digital Object Identifier (open in new tab) 10.1002/nag.3160
- Verified by:
- Gdańsk University of Technology
seen 147 times