大家好！今天给大家分享来自TOP期刊《Fuel》的文章，大家快来学习一下吧。
碳氢化合物回收：粗糙岩石裂缝中支撑剂输运的优化CFD-DEM建模
Hydrocarbon recovery: Optimized CFD-DEM modeling of proppant
transport in rough rock fractures
1. 主要摘要
支撑剂在粗糙岩石裂缝中的分布是评估水力压裂效果的重要因素。本研究通过改进的CFD-DEM模型，研究了裂缝粗糙度对支撑剂输运和沉积的影响。实验模拟了不同几何形状的实验室规模裂缝，考虑了多种力学因素（如马格努斯力、虚质量力和萨夫曼升力）对支撑剂颗粒与压裂液相互作用的影响。研究发现，支撑剂在具有较高分形维数和较小倾斜角度的裂缝中分布更广，沉降速度较慢。
2. 引言
水力压裂是一种在油气和地热资源开采中常用的增产技术。压裂过程中，注入含支撑剂的压裂液在岩石中形成人工裂缝，支撑剂的作用是防止裂缝闭合，从而维持长期的渗透性。然而，目前对于支撑剂在粗糙裂缝中的分布和输运机制尚缺乏深入的了解。本研究旨在填补这一空白，系统地分析裂缝粗糙度和几何结构对支撑剂沉降和分布的影响。
3. 主要内容
4. 主要结论
裂缝粗糙度显著影响支撑剂的沉降和输运行为。较高分形维数的裂缝壁能够促进支撑剂的横向输送，但减缓其沉降速度。
支撑剂在粗糙裂缝中的沉积表现为较长、较低的沙丘，而在光滑裂缝中则形成较高、较短的沙丘。
裂缝的倾斜角对支撑剂的输运和分布也有关键作用。较水平的裂缝促进了支撑剂的远距离输送，而较垂直的裂缝则更容易形成局部沉积。
本研究提供了关于裂缝粗糙度和几何结构对支撑剂行为影响的深入见解，这些发现对于优化水力压裂设计、提高碳氢化合物的回收率具有重要意义。
5. 主要结果图
6. 参考文献
一区TOP期刊《Energy》— CFD-DEM模拟分析水力压裂工程中的两相流动问题
一区TOP期刊《Energy》—采用离散元方法（DEM）研究不同水合物习性下含水合物沉积物的力学行为
一区TOP期刊《Energy》—DEM-CFD模拟天然气水合物（NGH）储层的渗透率各向异性及其在不同有效应力下的演变机制
一区TOP期刊《Chemical Engineering Journal 》—COMSOL模拟煤泥微波加热过程
一区TOP期刊《Energy》—中央分级旋流燃烧器中一氧化碳（CO）形成特性的数值研究
一区TOP期刊《Energy》—CFD-DEM耦合模拟颗粒高速自旋和热传递的规律
一区TOP期刊《Energy》—ANSYS与COMSOL电磁-热耦合模型对比分析
一区TOP期刊《Computers and Geotechnics》— 三维耦合MPM模拟隧道面在水力-机械作用下的坍塌机制
一区TOP期刊《Energy》— COMSOL模拟考虑沉积压缩效应的天然气水合物降压开采储层物理和力学特性的演变
一区TOP期刊《Energy》— VOF-DEM耦合模拟气-液-固多相流混合过程中的传质
一区TOP期刊《Energy》— CFD-DEM模拟颗粒在页岩孔隙中堵塞问题
一区TOP期刊《Energy》— 高剪切流动的 CFD-DEM 数值模拟方法
一区TOP期刊《Energy》— 超临界 CO2热泵系统扁管气体冷却器结构分析与优化
