本文選題：巖石力學(xué) + ABAQUS��； 參考：《東北大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：大量的天然氣和石油存在于裂隙儲(chǔ)層中,大多采用水力壓裂技術(shù)開(kāi)采頁(yè)巖油氣,用水壓將巖石層壓裂,從而釋放出其中的天然氣或石油。但是,裂隙儲(chǔ)層巖體中含有許多由礦物成分組成的包裹體,使得巖石材料是一種復(fù)合材料,而頁(yè)巖是一種軟巖,因此,包裹體對(duì)軟巖力學(xué)特性的影響規(guī)律的研究對(duì)于頁(yè)巖油氣開(kāi)采具有十分重要的理論意義與工程應(yīng)用價(jià)值。本文運(yùn)用大型有限元分析軟件ABAQUS,采用Mohr-Coulomb模型和Drucker-Prager模型兩種彈塑性本構(gòu)模型,并且考慮包裹體的均勻分布以及隨機(jī)分布情況,對(duì)不含包裹體的巖石試件和有不同含量包裹體的實(shí)心巖石試件與空心巖石試件進(jìn)行了平面和三維靜力數(shù)值模擬分析。論文通過(guò)對(duì)包裹體和軟巖各種影響因素的分析,進(jìn)行了相關(guān)影響規(guī)律的研究：首先,研究了不同含量包裹體對(duì)實(shí)心軟巖和空心軟巖力學(xué)特性的影響規(guī)律；其次,研究了內(nèi)摩擦角對(duì)含包裹體實(shí)心軟巖和空心軟巖力學(xué)特性的影響規(guī)律；此外,研究了粘聚力對(duì)含包裹體實(shí)心軟巖和空心軟巖力學(xué)特性的影響規(guī)律。通過(guò)大量的數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)得出了不同含量包裹體對(duì)軟巖力學(xué)特性影響的相關(guān)規(guī)律和軟巖材料參數(shù)對(duì)含有包裹體軟巖力學(xué)特性影響的相關(guān)規(guī)律,并通過(guò)二維模型與三維模型的對(duì)比分析,驗(yàn)證含有包裹體的巖石試件三維模型可以簡(jiǎn)化為二維模型來(lái)進(jìn)行數(shù)值模擬,同時(shí)分析了數(shù)值計(jì)算結(jié)果的有效性和合理性。
[Abstract]:A large amount of natural gas and oil exist in fractured reservoirs. Most of them use hydraulic fracturing technology to exploit shale oil and gas, and fracturing rock layers with water pressure to release the natural gas or oil. However, the fractured reservoir rock mass contains many inclusions composed of mineral components, which make rock material a composite material and shale a soft rock. The study of the influence of inclusions on the mechanical properties of soft rock is of great theoretical significance and engineering application value for shale oil and gas production. In this paper, two kinds of elastoplastic constitutive models, Mohr-Coulomb model and Drucker-Prager model, are used in the finite element analysis software Abaqus, and the uniform distribution and random distribution of inclusions are considered. The plane and three-dimensional static numerical simulation of rock specimens without inclusions and solid rock specimens with different inclusions and hollow rock specimens were carried out. Based on the analysis of various influencing factors of inclusion and soft rock, this paper studies the related influence law: firstly, the influence of inclusion content on the mechanical properties of solid soft rock and hollow soft rock is studied; secondly, the influence of inclusions on the mechanical properties of solid soft rock and hollow soft rock is studied. The influence of internal friction angle on the mechanical properties of solid soft rock and hollow soft rock is studied, and the influence of cohesive force on the mechanical properties of solid soft rock and hollow soft rock is studied. Through a large number of numerical simulation experiments, the correlation laws of the influence of different inclusions on the mechanical properties of soft rock and the influence of soft rock material parameters on the mechanical properties of soft rock containing inclusions are obtained. Through the comparison and analysis of the two-dimensional model and the three-dimensional model, it is verified that the three-dimensional model of the rock specimen with inclusion can be simplified into a two-dimensional model for numerical simulation, and the validity and rationality of the numerical results are analyzed.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU45

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1781882