超临界CO 2 压裂缝内携砂数值模拟

超临界CO 2 压裂是一种新型无水压裂技术，由于其环保和高效等特点而备受关注。然而超临界CO 2 密度和黏度较低，其在裂缝内支撑剂携带能力和规律不得而知。采用计算流体力学（CFD）的方法，考虑支撑剂颗粒之间的相互作用以及超临界CO 2 的物理性质，建立了超临界CO 2 和支撑剂两相缝内流动模型，分析了支撑剂密度、粒径、携砂液砂比和流量等参数对其影响规律。研究结果表明：超临界CO 2 携带支撑剂在裂缝垂直剖面上铺设浓度具有明显差异。静止沙丘层中的支撑剂体积分数随着时间增加基本保持不变，接触层和悬浮层体积分数变化较为平缓，跃移层的体积分数则变化较为剧烈。在模拟条件下，建议选用密度小于1 540 kg/m 3 、粒径小于0.25 mm的支撑剂，且携砂液的砂比要低于8%，排量要高于4 kg/s，从而有益于超临界CO 2 携带支撑剂在裂缝中形成均匀砂床，避免发生砂堵。研究结果可为超临界CO 2 裂缝内携砂施工参数设计提供理论依据。