本文選題：巖石力學 + 水力壓裂�。� 參考：《巖石力學與工程學報》2017年06期

【摘要】：水力壓裂計算對頁巖氣開采至關(guān)重要,將巖體等效為均勻多孔介質(zhì),以動力達西 畢奧流描述巖體內(nèi)的滲流過程,以相場方法追蹤裂縫擴展,將壓裂裂縫內(nèi)流體近似為泊肅葉流,并通過修正滲流方程予以實現(xiàn),從而提出了動力水力壓裂的相場模擬方法,并基于顯式有限元框架進行數(shù)值求解。通過與一維解析解對比說明所提方法計算位移和動水壓的準確性。一系列數(shù)值算例表明,提出的壓裂相場模擬方法能夠模擬動力水力壓裂作用下裂縫動態(tài)擴展的典型特征,且能夠計算水力壓裂裂縫的相交、分叉和三維擴展等復(fù)雜裂縫擴展形態(tài),為動力水力壓裂設(shè)計提供了強有力的數(shù)值計算工具。
[Abstract]:Hydraulic fracturing calculation is very important for shale gas production. The rock mass is equivalent to homogeneous porous medium. The dynamic Darcy Biot flow is used to describe the seepage process in the rock body, and the phase field method is used to trace the fracture propagation. A phase field simulation method for dynamic hydraulic fracturing is proposed and solved numerically based on explicit finite element framework. The fluid in fracturing fracture is approximate to Poisu flow and realized by modifying seepage equation. The accuracy of the proposed method for calculating displacement and hydrodynamic pressure is illustrated by comparison with one dimensional analytical solution. A series of numerical examples show that the proposed fracturing phase field simulation method can simulate the typical characteristics of fracture dynamic propagation under dynamic hydraulic fracturing, and can calculate the intersection of hydraulic fracturing fractures. The complex fracture propagation patterns, such as bifurcation and three dimensional propagation, provide a powerful numerical calculation tool for dynamic hydraulic fracturing design.
【作者單位】： 清華大學水沙科學與水利水電工程國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51339003,51579134) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)項目(2013CB035902)~~
【分類號】：TE377

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本文編號：2034173