[张贴报告]自仿射裂缝闭合法向刚度与渗流特征

自仿射裂缝闭合法向刚度与渗流特征
编号：1844 稿件编号：3671 访问权限：私有 更新：2023-04-10 19:10:59 浏览：159次 张贴报告

报告开始：2023年05月06日 08:03 （Asia/Shanghai）

报告时间：1min

所在会议：[SP] 张贴报告专场 » [SP-21] 21、碳中和科学与技术

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摘要
    在地下工程项目中，如增强型地热系统（Enhanced Geothermal Systems, EGS），裂缝在流体循环中发挥着重要作用。裂缝的渗透性可以通过其力学性质（如法向刚度）来预测。在这项研究中，我们根据裂缝表面粗糙度功率谱密度的缩放关系，在几个长度尺度上生成了合成的自仿射裂缝。为了模拟裂缝的演变历史，我们考虑了两个过程：一个是力学稳定过程，然后是矿物生长过程。对于力学闭合过程，我们比较了凹凸体相互渗透模型（Interpenetration Model）和弹性接触模型（Elastic Contact Model），发现这两个模型呈现出类似的渗透率-法向刚度关系，尽管差异越来越大。在矿物密封闭合过程中，假设次生矿物从裂缝壁向其中心均匀地生长，其裂缝开度变化与相互渗透模型相同，此时上述两个模型的差异变得非常明显。纯弹性模型会改变裂缝闭合过程的实际流动渗透阈值，这对渗透率的预测有很大影响。弹性接触模型在以往的试验中被证明能很好的描述裂缝闭合过程，因此我们提出弹性接触模型结合矿物封闭模型来建立裂缝全闭合模型，从而建立渗透率-法向刚度的关系式，这对于那些试图使用化学刺激法来提高裂缝网络渗透性的深层地热项目具有重要意义。下一步，我们将考虑更复杂的化学作用，如与温度、流速和饱和度相关的矿物沉淀/溶解过程，试图建立更加符合实际的裂缝渗透率预测模型。
关键字
裂缝闭合,增强型地热系统,数值模拟,渗透率预测
报告人
邓青林
助理研究员 重庆大学

稿件作者
邓青林 重庆大学
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