發(fā)布時(shí)間：2017-12-16 17:37

  本文關(guān)鍵詞：水力壓裂中裂紋擴(kuò)展的數(shù)值模擬

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【摘要】：水力壓裂是在高壓粘滯流體或清水作用下地層內(nèi)裂縫起裂與擴(kuò)展的過程。由于包含巖石斷裂和流-固耦合等復(fù)雜問題,對該過程的數(shù)值模擬具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn)性。本文建立基于有限元與離散元混合方法的裂紋模型,模擬巖石裂紋擴(kuò)展,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)向非連續(xù)的轉(zhuǎn)化;建立雙重介質(zhì)流動(dòng)模型,裂隙流作為孔隙滲流的壓力邊界,孔隙滲流反作用裂隙的壓力求解,處理了流體在基巖與人工裂縫中的協(xié)調(diào)流動(dòng);將裂紋模型與流體流動(dòng)模式進(jìn)行結(jié)合,建立斷裂-應(yīng)力-滲流耦合形式的力學(xué)模型,進(jìn)一步分析了水力壓裂的基本過程,綜合多種數(shù)值計(jì)算方法,編寫程序,在驗(yàn)證巖體裂紋模型與雙重介質(zhì)流動(dòng)模型有效性的基礎(chǔ)上,對壓裂過程進(jìn)行復(fù)現(xiàn),將模擬結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果進(jìn)行了對比,并討論了所構(gòu)建模型的優(yōu)缺點(diǎn)。
【作者單位】： 清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國石油大學(xué)(華東)工程力學(xué)系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11272048;51239006) 歐盟國際合作(IRSES-294976)資助項(xiàng)目
【分類號】：O346.1
【正文快照】： 1引言水力壓裂是石油工程中常用的增產(chǎn)工藝,其基本過程是向地層中注入壓裂液,利用液體壓力在地層中形成人工裂縫,隨著壓裂液的持續(xù)注入,裂縫擴(kuò)展形成高流通能力的油氣通道。該過程中,裂縫的產(chǎn)生改變巖體的滲透特性與流體壓力,流體壓力影響巖體應(yīng)力,應(yīng)力改變促使巖體產(chǎn)生變形,

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陽友奎，肖長富，，邱賢德，吳剛;水力壓裂裂縫形態(tài)與縫內(nèi)壓力分布[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1995年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王瀚;水力壓裂垂直裂縫形態(tài)及縫高控制數(shù)值模擬研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

2 連志龍;水力壓裂擴(kuò)展的流固耦合數(shù)值模擬研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 章城駿;基于擴(kuò)展有限元的水力壓裂數(shù)值模擬[D];浙江大學(xué);2015年

本文編號：1296896