本文選題：巖石力學(xué) + 水力壓裂��； 參考：《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2017年06期

【摘要】：水力壓裂計(jì)算對(duì)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(dòng)力達(dá)西 畢奧流描述巖體內(nèi)的滲流過程,以相場(chǎng)方法追蹤裂縫擴(kuò)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(shí)現(xiàn),從而提出了動(dòng)力水力壓裂的相場(chǎng)模擬方法,并基于顯式有限元框架進(jìn)行數(shù)值求解。通過與一維解析解對(duì)比說明所提方法計(jì)算位移和動(dòng)水壓的準(zhǔn)確性。一系列數(shù)值算例表明,提出的壓裂相場(chǎng)模擬方法能夠模擬動(dòng)力水力壓裂作用下裂縫動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的典型特征,且能夠計(jì)算水力壓裂裂縫的相交、分叉和三維擴(kuò)展等復(fù)雜裂縫擴(kuò)展形態(tài),為動(dòng)力水力壓裂設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的數(shù)值計(jì)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(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51339003,51579134) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2013CB035902)~~
【分類號(hào)】：TE377

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本文編號(hào)：2034173