基于CDEM的页岩甲烷原位燃爆压裂数值模拟

甲烷原位燃爆压裂是一种利用原位解析的甲烷气体作为爆源的页岩气储层改造方法。基于连续-非连续单元法(CDEM),结合朗道爆源模型和线弹性拉剪复合断裂本构建立甲烷燃爆压裂数值模型。针对页岩气储层开展直井甲烷燃爆压裂数值模拟，分析燃爆峰值压力、增压速率、初始最小主应力、应力差以及天然裂缝参数对燃爆裂缝扩展的影响。结果表明：甲烷燃爆压裂在井周形成复杂裂缝，随着峰值压力和增压速率的增大以及初始最小主应力的减小，燃爆裂缝扩展范围会增加，其中峰值压力的影响最显著；在应力差的影响下燃爆裂缝范围偏向最大主应力方向，且应力差越大这种偏差越明显；天然裂缝能够增强燃爆压裂效果，其分布密度越大、缝长越长、与最大主应力方向夹角越小，燃爆裂缝扩展范围越大。