基于水平集法的三维非均质岩石建模及水力压裂特性

摘要：

采用水平集法(LSM)描述非均质岩石的静态材料边界特性,探讨分层特性、含有随机分布包裹体特性和具有Weibull分布特性的三种非均质岩石材料有限元建模方法,并与基于完全流-固耦合弹塑性理论的弥散裂缝模型相结合进行水力压裂过程的模拟.在水力压裂模型中通过Corey关系和相对渗透率计算压裂液与原有液体混合的特性.最后进行符合Weibull分布的非均质岩石材料的水力压裂传播特性的计算,给出了等效开裂区域的发展过程、注水点处水压力与注水时间变化曲线和有效应力路径.模拟结果表明,采用水平集法能够有效地描述岩石材料的非均质特性,同时该法能够与弥散裂缝模型很好地结合,实现三维非均质岩石的建模与水力压裂过程的模拟.

关键词：水力压裂、水平集法、弥散裂缝模型、非均质岩石、流-固耦合

所属期刊栏目：40

分类号：TV139.1;TE31(水利工程基础科学)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目N170104024;国家自然科学基金资助项目51474048

在线出版日期：2019-03-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：109-114