建立射孔围岩水力压裂起裂数值模型,提出基于有限体积法的射孔围岩水力压裂破裂数值模拟方法,从而得到流体压力分布和起裂压力等相关参数及其规律。 创新点: 1.运用坐标转换和叠加原理,推导出考虑孔隙度演化的射孔围岩应力分布;2.提出基于有限体积法的射孔围岩水力压裂破裂数值模拟方法。 方法: 1.考虑初始地应力、流体渗流和...
从数值模拟结果可以得到水力压裂泵注不同时刻裂缝几何形态、缝内压力分布、岩石变形及其应力分布、孔隙压力分布、压裂液滤失量以及压裂液流体特性、排量、上下隔层应力差、滤失系数等参数对裂缝几何尺寸的影响。 实例分析 应用ABAQUS 自带 Soil 模块对水力压裂流固耦合...
对于多场耦合水力压裂问题,我们利用扩展有限元方法的优势——模拟裂缝的任意扩展,裂缝面上显式的施加流体压力;同时考虑Biot本构模型,统一看待流体与固体受力,模拟更加真实的多孔岩石;另外,将裂缝看做一种多孔介质,在有限元格式上将介质渗流和缝内流动统一起来进行求解。采用显式时间积分模拟水力压裂的动态过程,固体场与...
水力压裂技术是实现低渗油气及地热储层的高效开发利用的关键技术手段,为了研究干热岩型地热储层水力压裂过程中水力裂缝的扩展规律,本文使用粘结单元法(Cohesive Zone Method, CZM)研究了压裂液排量、压裂液粘度以及水平地应力差对水力裂缝形态的影响,并利...
三维格子离散元水力压裂数值模拟的具体步骤包括:建立网格、计算颗粒与网格的交互作用、计算颗粒受到的水力压力、计算颗粒受力和运动状态的变化、调整颗粒位置等。 三维格子离散元水力压裂数值模拟广泛应用于水利、水电、水运等领域,具有以下优点:模拟结果准确可靠、模拟过程灵活方便、模拟效率高、模拟结果直观易懂。©...
在水力压裂技术研究中,使用数值模拟可以有效地模拟水力压裂过程,以及其对岩石裂隙和地下水资源的影响。 数值模拟的基本流程一般包括以下几个步骤: (1)选择模拟对象。在水力压裂技术研究中,可以选择一些具有较为典型的岩石试样或者岩石地层作为模拟对象,以便于深入研究岩石的水力性质以及水力压裂的特性。 (2)建立模型。
利用RFPA数值模拟软件构建了钻孔水力压裂数值物理模型,分析了应力平衡状态对钻孔水力压裂的影响,研究了不同扩孔半径下的钻孔水压裂纹的发展演化规律。研究得出:破煤压力在钻孔开挖完待应力平衡后加载水压明显降低;随着钻孔扩孔半径的增加,破煤压力、分支裂纹初现水压、最终水压及平均范围角都将降低,水压主裂纹的长度将...
1.数值模拟在水力压裂技术中的意义 水力压裂技术的基本原理是利用高压水将钻孔中的岩石破碎,并将岩层产生裂缝,使石油和天然气能够从裂缝中流入井筒,进而被开采出来。在水力压裂技术中,同时需要考虑多种因素,如地质条件、井筒参数、注水压力和水量等,因此需要对各种因素进行模拟。数值模拟能够模拟各种因素的影响,为水力压...
(3)目前通用的有限元商业软件仍然无法实现隐式和显示统一求解水力压裂过程中的流固耦合问题。 (4)目前存在的水力压裂数值模拟构建方法仍然没有统一的标准,无法实现大规模计算来满足实际工程的需求,理论研究无法合理地推广到水力压裂实际工程。 因此,亟需提供一种高效解决水力压裂过程中流固耦合问题的数值方法,来准确地模...