| 二氧化碳注入砂岩透镜体中裂缝扩展模拟 |
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| 引用本文： | 于慧,王昕,崔振东,韩伟歌,张建勇,王燚钊.二氧化碳注入砂岩透镜体中裂缝扩展模拟[J].工程地质学报(英文版),2019,27(2):239-249. |
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| 作者姓名： | 于慧 王昕 崔振东 韩伟歌 张建勇 王燚钊 |
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| 作者单位： | 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院 北京 100083;中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院页岩气与地质工程重点实验室 北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院页岩气与地质工程重点实验室 北京 100029;北京石油化工学院,机械工程学院 北京 102617;中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院页岩气与地质工程重点实验室 北京 100029;中国科学院大学,地球科学学院 北京 100049;中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院页岩气与地质工程重点实验室 北京 100029;北京科技大学,土木与资源工程学院 北京 100083 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目41202228国家重点基础研究发展规划（973）项目2015CB258501中国科学院战略性先导科技专项（B类）XDB10030301 |
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| 摘 要： | 二氧化碳地质封存技术是一种减少二氧化碳排放量的有效方式。砂岩透镜体具有良好的储-盖组合，是较为理想的二氧化碳封存场址。砂岩透镜体中注入超临界二氧化碳引起的裂缝萌生、扩展、演化等一系列复杂问题直接决定着封存的安全性。利用ABAQUS数值模拟软件，基于扩展有限元法（XFEM）建立流-固耦合模型，通过将超临界二氧化碳注入砂岩透镜体，观察透镜体内部砂岩储层裂缝破裂过程。数值模拟研究得出结论:在透镜体产状不同的条件下，倾斜透镜体相对于水平透镜体封存能力较差，不适宜进行二氧化碳封存；将二氧化碳以3种不同的流速充注到砂岩透镜体中，流速增加不利于封存的安全性，但是裂缝长度和形态没有发生明显变化；裂缝在扩展过程中裂缝首先变宽成为导流通道，然后变长扩展，裂缝尖端应力先增大达到峰值然后逐渐降低，最终裂缝停止扩展。
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| 关 键 词： | 二氧化碳地质封存 砂岩透镜体 扩展有限元法 裂缝扩展 |
| 收稿时间： | 2018-01-02 |
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