Hierarchical Modeling of Hydromechanical Coupling in Fractured Shale Gas Reservoirs with Multiple Porosity Scales

干酪根 地质力学 油页岩 均质化(气候) 微尺度化学 地质学 多孔性 介观物理学 多物理 石油工程 水力压裂 离散化 非常规油 机械 岩土工程 材料科学 有限元法 烃源岩 热力学 数学 生物多样性 古生物学 生态学 数学分析 物理 数学教育 构造盆地 量子力学 生物
作者
Xia Yan,Hai Sun,Zhaoqin Huang,Lijun Liu,Ping Wang,Qi Zhang,Jun Yao
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:35 (7): 5758-5776 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.0c03757
摘要

The simulation of gas flow in shale formation has been a major challenge in the oil and gas industry due to related multiscale pore structure and nonlinear coupled processes such as rock deformation. In this Article, we present a new hierarchical approach for simulating hydromechanical (HM) coupling in fractured shale gas reservoirs with multiple porosity scales, which include microscale inorganic matter and organic matter (kerogen), mesoscale natural fractures, and macroscale hydraulic fractures. Specifically, an equivalent mesoscopic model is developed to represent the inorganic matter and kerogen by using the homogenization method; then, we combine this model with natural fractures and further homogenize them to form the equivalent macroscopic model. In other words, kerogen, inorganic matter, and natural fractures are represented implicitly through the equivalent continuum model, which is developed by using two-level homogenization. On the contrary, we apply the embedded discrete fracture model to explicitly consider hydraulic fractures. After that, the mimetic finite difference method and the stabilized extended finite element method are adopted for the discretization of flow and geomechanics models. Then, the HM coupling model is solved by using a sequential implicit method. Finally, we test the proposed approach by means of some numerical examples and then apply this hierarchical approach to study the effects of inorganic matter, kerogen, natural fractures, and hydraulic fractures on gas production in 3D fractured shale reservoirs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Heisenberg发布了新的文献求助10
刚刚
洛敏夕5743完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
领导范儿应助yml采纳,获得10
1秒前
1秒前
领导范儿应助tianlinghuan采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
核潜艇很优秀完成签到,获得积分0
1秒前
LinYX完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
愉情完成签到,获得积分10
1秒前
xingmeng发布了新的文献求助10
2秒前
徐梁家八蛋完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
美味又健康完成签到 ,获得积分10
2秒前
luoyan应助llkllk采纳,获得10
3秒前
晴天娃娃完成签到,获得积分10
3秒前
CHA发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
乐多发布了新的文献求助10
4秒前
乐观青寒完成签到,获得积分10
4秒前
soundwave完成签到,获得积分10
4秒前
pluto完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
5秒前
YanJinyu完成签到,获得积分10
5秒前
shuang发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
迪兒完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
任性发布了新的文献求助10
6秒前
所所应助xx采纳,获得10
7秒前
czj完成签到,获得积分0
7秒前
7秒前
晴天娃娃发布了新的文献求助10
7秒前
小透明发布了新的文献求助10
7秒前
小比熊完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6556146
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8340203
关于积分的说明 17868273
捐赠科研通 5674329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2940461
邀请新用户注册赠送积分活动 1916369
关于科研通互助平台的介绍 1786923