基于耦合流体力学界面单元的三维无约束流体驱动裂缝扩展

勘探非常规油气藏对提高油气采收率提出了若干工程挑战。在巴西盐下油田，高度非均质性的碳酸盐岩地层构成了这些含有多尺度裂缝的储层。提取的二氧化碳被重新注入油藏，以提高石油采收率和减少温室气体排放。因此，开发能够模拟天然裂缝性多孔介质中裂缝扩展的稳健数值方法至关重要。文中提出了一种新的三维网格剖分技术来模拟非平面水力裂缝扩展，考虑了其与天然裂缝的相互作用。该方法基于离散裂缝表示，通过具有内聚力模型的水力机械界面单元来模拟流体驱动的裂缝扩展。所提出的三维网格分割算法将三个节点界面单元插入到连续体有限元面，确保流体压力场的连续性。该方法成功地通过实验压裂测试和分析模型进行了验证。