地浸“水平井注-直井抽”井场流场数值模拟与井网优化
2021-03-01李召坤周根茂常江芳赵利信刘佳佳
铀矿冶 2021年1期
关键词:模型
李召坤,周根茂,李 坡,常江芳,杨 睿,赵利信,刘佳佳
(1.中核矿业科技集团有限公司,北京 101149;2.石家庄铁道大学,河北 石家庄 050043)
目前地浸矿山开发主要利用直井作为抽注液井。随着铀矿地质勘查“攻深找盲”工作的推进,在中国部分地区相继发现了一批低渗透、大埋深砂岩铀矿资源[1-2]。常规直井开采此类资源面临着井网稠密、单井控矿面积小、成本高等制约因素。与常规直井相比,水平井技术具有过流面积大、浸出死角小等优势,可大幅提高注液量,降低注液井施工成本[3-8]。
目前对“水平井注-直井抽”地浸井场渗流特点研究较少。为此,利用ANASYS数值模拟软件建立数值模型,以最大化浸出范围为依据,优选“水平井注-直井抽”的井网参数。
1 数值模拟控制方程
进行的数值模拟研究基于ANASYS多孔介质模型[9]。ANASYS多孔介质模型可以适用于较均质的地层渗流模拟工作。多孔介质模型就是定义一个多孔介质区域,设定该区域的孔隙度和流体的黏性阻力系数和惯性阻力系数。理论上讲,是在动量方程的右侧增加了一个动量源项[10]。除常规流体力学控制方程外,本次模拟还用到以下控制方程。
1.1 基于表观速度的多孔介质动量方程
对于单相介质和多相介质,多孔介质模型可以使用表观速度或物理速度形式的公式。多孔介质模型通过在动量方程中增加源项,来模拟计算区域中多孔性材料对流体的流动阻力。据ANASYS使用手册,该源项由两部分组成,即Darcy黏性阻力项和惯性损失项:……p>
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