I. Введение спрос на энергию значительно возрос, и нетрадиционные нефтяные и газовые ресурсы, такие как сланцевая нефть и сланцевый газ, стали важными альтернативами. Сложные геологические условия и стрессовая среда нетрадиционных резервуаров глубоко влияют на поведение и характеристики сланца. Девиаторический стресс является основной причиной деформации и повреждения породы, но его влияние на характеристики просачивания сланца не было полностью изучено. Comsol, как мощное программное обеспечение для моделирования мульти -физики, предоставляет мощный инструмент для изучения сланцевого микро - повреждения и просачивания. Комбинирование обработки изображений КТ и трех - размерных методов цифровой реконструкции может точно имитировать микроструктуру сланца и распределение пор, а затем изучить эволюцию повреждений и поведение потока при девиаторическом напряжении.
II Методы исследований КТ -обработка и трех - размерная цифровая реконструкция передовой технологии КТ используется для изображения планового сланца для получения высокой - точной два - размерных изображений, а затем они преобразуются в три модели цифровых ядра с помощью конкретных алгоритмов обработки изображений. При реконструкции структура постельных принадлежностей и характеристики распределения пор сланцевого уровня полностью рассматриваются для обеспечения точности модели. Вода - Сила - Уравнение управления связью повреждения Уравнение управления водой - сила - уравнение контроля связи повреждения создается для цифрового ядра, состоящего из пор и матрицы. Это уравнение объединяет жидкость - поток, механика пород и процессы эволюции повреждений, и может точно описать характеристики сланца -микро -повреждения и просачивания под девиаторическим напряжением. Настройки моделирования COMSOL в программном обеспечении COMSOL, физические поля, такие как стресс и жидкость - поток и граничные условия, и уравнение управления связью с водой - силой - повреждением решается с помощью численного моделирования для получения распределения напряжений, распределения повреждений, распределения скорости жидкости и эволюции проницаемости цифровых ядер при различных отклонных напряжениях.
Iii. Результаты и анализ Микро - Эволюция повреждения Результаты моделирования показывают, что, когда девиаторическое напряжение увеличивается с 0 до 50 МПа, градусы деформации и повреждения увеличения цифрового ядра. Ущерб и деформация в области пор намного больше, чем в области матрицы, что соответствует характеристикам микроструктуры сланца. Девиаторический стресс вызывает расширение внутренних трещин в породе и увеличение связности пор, усиливая эволюцию микро -повреждения. Распределение скорости жидкости. Различия распределения скорости жидкости между площадью матрицы и площади пор являются значительными. В цифровом ядре D1 скорость жидкости в области пор составляет 10 - 13 раз, что в области матрицы; В цифровом ядре D2 скорость жидкости в области пор составляет 100 - 250 раз, что в области матрицы. Лист - как подключенные трещины значительно отклоняют линии потока жидкости, способствуют потоку жидкости в области пор и приводят к неравномерному распределению скорости жидкости. Распределение давления Внутреннее распределение давления цифрового ядра изменяется при действии девиаторического напряжения. Градиент давления в области пор велик, а жидкость с большей вероятностью будет течь; Градиент давления в области матрицы невелик, а жидкость - поток относительно сложный. Это неравномерное распределение давления еще больше влияет на поведение просачивания жидкости. Эволюция проницаемости. Проницаемость цифровых ядер D1 и D2 Сначала уменьшается из -за деформации породы, а затем увеличивается из -за увеличения повреждения при увеличении девиаторического напряжения. Это показывает, что влияние девиаторического стресса на проницаемость сланца является сложным и тесно связано с деформацией породы и эволюцией повреждений.
IV Выводы через исследование модели повреждений Comsol, микросхлические характеристики и потомки сланца резервуара под девиаторическим стрессом глубоко понимаются. Обработка изображений КТ и три методы цифровой реконструкции размерного реконструкции закладывают основу для точного моделирования сланцевой микроструктуры. Уравнение управления связью с водой - сила - повреждение может всесторонне рассмотреть взаимодействие нескольких физических полей. Исследование показывает, что девиаторический стресс оказывает большое влияние на сланцевую микросхлику и поведение утечки. Ущерб и деформация в области пор более серьезны, скорость жидкости в зоне пор значительно выше, чем в области матрицы, способность повышать эффект листа, как подключенные трещины на жидкость - поток не может быть проигнорирован, а эволюция проницаемости сначала уменьшается, а затем увеличивается, обеспечивая важную контрольную основу для развития сланцевых ресурсов и газовых ресурсов. Будущие исследования могут расширить область применения модели Comsol, рассмотрим влияние большего количества факторов, таких как температура и химические вещества на сланцевые микросхемы и просачивание, и объединить экспериментальные исследования для проверки и улучшения результатов моделирования, чтобы обеспечить более сильную поддержку для эффективного развития сланцевого масла и газовых ресурсов.