Сверхкритическое CO₂ гидроразрыв обладает преимуществами в стимулировании образования сложных трещин, снижении потребления водных ресурсов и выбросов парниковых газов. Вязкость сверхкритического CO₂ обычно на 1-2 порядка ниже, чем у жидкостей для гидроразрыва с滑溜水, а потеря фильтрата значительно выше. Потеря фильтрата существенно влияет на эффективность реконструкции при гидроразрыве сверхкритическим CO₂. Однако в настоящее время модели гидроразрыва с сверхкритическим CO₂ часто используют заданные коэффициенты потери фильтрата или упрощенные модели для описания фильтрации жидкости, и понимание закономерностей эволюции формы трещин под влиянием интенсивной фильтрации CO₂ остается недостаточно системным. В данной работе на основе численной модели состава CO₂-CH₄ разработана модель фильтрации жидкости при гидроразрыве сверхкритическим CO₂, учитывающая мультифизические механизмы, которая посредством коэффициента фильтрации встроена в гранично-элементную модель расширения трещин с учетом изменения свойств CO₂, повышая точность моделирования. На базе модели системно проанализировано влияние проницаемости матрицы на форму трещин при одиночном расширении, различных объёмах закачки и наличии естественных трещин для сверхкритического CO₂ и 滑溜水 гидроразрывов, определены значения проницаемости матрицы, при которых длина трещин весьма близка. Результаты показывают, что длина трещин при сверхкритическом CO₂ гидроразрыве более чувствительна к изменениям проницаемости матрицы по сравнению с 滑溜水 гидроразрывом, и сверхкритический CO₂ более применим для реконструкции коллекторов с низкой проницаемостью. При заданных параметрах моделирования при проницаемости матрицы, превышающей (0.49~3.00)×10^-6 μm², длина трещин при 滑溜水 гидроразрыве превысит длину трещин при сверхкритическом CO₂, и сверхкритический CO₂ теряет преимущество по длине трещин. Предел проницаемости матрицы незначительно зависит от накопленного объёма закачки, однако снижение объёма закачки и наличие природных трещин могут уменьшить этот предел. В данной работе достигнуто точное описание процесса фильтрации сверхкритического CO₂, что может служить теоретической и методологической основой для выбора целевых пластов и проектирования параметров гидроразрыва сверхкритическим CO₂.

сланцевый газовый бассейн;сверхкритический CO₂ гидроразрыв;модель потери жидкости;моделирование гидроразрыва;метод граничных элементов;проницаемость матрицы;естественные трещины;объём закачки