考虑复杂裂缝网络的超临界CO2储存和页岩气提高采收率可行性的数值模拟

近年来，温室气体控制一直是一个热点问题。提出了在龙马溪页岩气地层中注入超临界CO₂的解决方案。为了评价该方法同时存储CO₂和增强气体回收(EGR)的可行性，我们首先对龙马溪组样品进行等温吸附实验，以描述CH₄和CO₂的吸附行为，并应用广义Ono-Kondo Lattice (OK)模型预测了超临界高压条件下纯CH₄/ CO₂及其二元混合物的吸附量。此外，采用离散裂缝网络(DFN)模型对基于微地震监测(MSM)数据和工程分析构建的复杂水力裂缝网络进行表征。采用多重相互作用连续统(MINC)和分形理论对页岩基质孔隙流动进行了模拟。最后建立了基于非结构三棱柱网格的多尺度组合数值模型，并采用控制体积有限元(CVFE)方法求解。模拟结果表明，龙马溪组scCO₂吸收可能是一种有效的CO₂储存和EGR方法，并设计正交试验优化现场应用场景，并获得页岩中复杂裂缝网络多级压裂水平井的EUR和CO₂储存能力(CSC)的最大平衡结果。