基于二维裂缝扩展的二氧化碳注入砂岩透镜体封存模拟

于慧; 崔振东; 丁航航; 姚义; 庞振忠; 朱柯

doi:10.19606/j.cnki.jmst.2020.06.001

基于二维裂缝扩展的二氧化碳注入砂岩透镜体封存模拟

doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2020.06.001

于慧¹²,
崔振东³,
丁航航¹²,
姚义¹²,
庞振忠¹²,
朱柯¹²

¹ 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083; ² 国家煤矿水害防治工程技术研究中心,北京100083; ³ 中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室,北京100029

详细信息

作者简介:
于慧（1991—），男，辽宁大连人，博士研究生，主要从事工程地质、生态环境及水文地质等方面的研究工作。Tel：13051873855，E-mail：bqt1800202029@student cumtb.edu.cn

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出版历程
- 刊出日期: 2020-12-31

Simulation of CO2 injection into sandstone lens sealing based on 2D crack expansion

Yu Hui¹²,

¹College of Geoscience and Surveying Engineering,China University of Mining & TechnologyBeijing,Beijing 100083,China;²National Engineering Research Center of Coal Mine Water Hazard Controlling,Beijing 100083,China;³Key Laboratory of Shale Gas and Geoengineering,Institute of Geology and Geophysics

摘要

摘要: 为保证砂岩透镜体中超临界二氧化碳封存的安全性，对裂缝萌生、扩展、演化过程进行了研究。建立透镜体地质模型和数值计算模型，分析超临界二氧化碳流体在裂缝中的运移机理；利用ABAQUS数值模拟软件建立流-固耦合模型，进行裂缝扩展模拟。结果表明：在有初始裂缝时，裂缝扩展呈现出长、快、曲的趋势；在无初始裂缝时，裂缝扩展呈现出短、慢、平的趋势；在初始裂缝角度为0°、30°情况下，裂缝的宽度、面积随孔隙水压力的变化较为一致，整体上呈线性递增趋势；在初始裂缝角度为60°情况下，裂缝的扩展主要取决于初始注入点和运移通道的选择。
- 裂缝扩展 /
- 砂岩透镜体 /
- 二氧化碳封存 /
- 扩展有限元法
Abstract: To ensure the safety of supercritical carbon dioxide storage in sandstone lens bodies，the initiation，propagation and evolution of cracks were studiedA lenticular geological model and a numerical calculation model were established to analyze the transport mechanism of supercritical carbon dioxide fluid in fracturesABAQUS numerical simulation software was used to establish a fluidsolid coupling model for fracture propagation simulationThe results show that when there are initial cracks，the cracks appear to be long，fast，and curved，and when there are no initial cracks，the cracks appear to be short，slow，and flatIn the case of 0° and 30° initial fracture angle，the change of fracture width and area with pore water pressure is similar，showing a linear increasing trend as a whole；in the case of 60° initial fracture angle，the change of fracture expansion is complex，which mainly depends on the selection of initial injection point and migration channel in injection fractureThe results of the study should be paid attention to in the selection of carbon dioxide storage sites
- crack expansion /
- sandstone lens /
- CO2 sequestration /
- extended finite element method

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基于二维裂缝扩展的二氧化碳注入砂岩透镜体封存模拟

doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2020.06.001

作者简介:
于慧（1991—），男，辽宁大连人，博士研究生，主要从事工程地质、生态环境及水文地质等方面的研究工作。Tel：13051873855，E-mail：bqt1800202029@student cumtb.edu.cn

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作者简介: 于慧（1991—），男，辽宁大连人，博士研究生，主要从事工程地质、生态环境及水文地质等方面的研究工作。Tel：13051873855，E-mail：bqt1800202029@student cumtb.edu.cn

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