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渐变掘穴损伤区双孔隙流动的广义解

流体动力学 2024-05-07 v1 地球物理

摘要

预测裂缝性低渗透性岩石中井孔或掘穴的渗流至关重要,这对于资源开采、废物处置或碳捕集活动至关重要。可用性较好的流体压力和流量解析解是强大的、富有洞察力且高效的工具,可用于参数估计和不确定性定量分析。推导了一个适用于任意物理维度的灵活多孔介质流动解,并扩展至双孔隙模型,以应对渗透率和孔隙率随距离井孔或开口处呈幂律递减的收敛径向流动。这种分布可能源于与钻探或采矿相关的应力释放导致的损伤积累。单孔隙模型的graded导热解最初是为热传导发现的,任意维度的流动解来自水文学,而具有任意维度和graded渗透率分布的解则出现在采油工程中。现有解在此被组合和扩展,以实现双孔隙概念模型的两种实现:一种是较简单的薄膜质量传递,另一种是更真实的裂缝与基质之间的扩散。本文提出了一种适用于较简单双孔隙模型的新指定流量解(含井筒储存),以及一种适用于任意井筒边界条件的更真实的解。推导了一个适用于均匀或graded问题的矩阵扩散解的新闭式表达式,改进了以前的无限级数表达式。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.02426,
  title  = {Generalized Solution for Double-Porosity Flow through a Graded Excavation Damaged Zone},
  author = {Kristopher L. Kuhlman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.02426},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages, 7 figures, 2 tables