油页岩大规模原位开采数值模拟研究及开采参数讨论

为了研究原位裂解过程中不同规模井组温度场和生烃量的差异，分别对六边形井组数量为7个、19个、37个和61个四种情况油页岩原位开采生产模型进行了建模，以吉林省扶余县油页岩开采试验区为试点区，在使用ANSYS软件的Mesh模块对模型进行加密网格化的基础上，使用Fluent进行了流体场和温度场模拟；通过求解化学反应动力学方程组进行了油页岩生烃过程模拟，并进行了不同井间距、注气速率和双裂缝间距情况下的模拟。模拟结果表明，大规模油页岩原位开采过程中油页岩生烃主要分为三个阶段，即快速生烃阶段(注热前500d)、缓慢生烃阶段(注热500～1 500d)和平稳阶段(注热1 500～3 000d)。增加井组数量可以提高热烟气对中心加热区域的热利用效率。但增加井组数量对单井组生烃量和能源回报率的增幅逐步减小，当井组数量从37个增加到61个时，加热为3 000d时的单井组生烃量增率小于3.1%,能源回报率增率小于8.7%,因此进行油页岩原位开采时选取37个或37以上的井组数量为获得高能源回报率的最佳方案。在61个井组条件下，不同开采参数模型达到最大能源回报率的开采参数为井间距30m、注气速率12m/s和裂缝...