横观各向同性岩石力学-化学-损伤耦合有限元分析

摘要：

该文基于层理性岩石的水化作用和连续损伤特性,建立力学-化学-损伤耦合的有限元(FEM)求解方法,开展含钻井孔L岩石的井壁应力和围岩损伤演化分析.该文发展横观各向同性Biot本构关系,采用Weibull分布函数表征岩石的非均质性;考虑水化作用引起的损伤,结合当前应力状态的应力损伤得到损伤张量,对弹性模量和渗透率进行损伤分析,实现层理性岩石在水化和荷载作用下的连续损伤演化,形成一套渗流-应力-化学-损伤(HMCD)耦合分析方法.该文给出数值算例,将含损伤横观各向同性模型用于研究层理性岩石的水化特性,表明岩石的非均匀性和水化作用对井壁应力解答具有重要影响,该有限元求解方法可对岩石水化、损伤进行可靠、有效的数值分析.

关键词：有限元、层理性岩石、连续损伤、Weibull分布、渗流-应力-化学-损伤耦合

所属期刊栏目：34

分类号：TU452;TE37(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目11372157,11302115,51608301;教育部博士学科点专项科研基金项目20120002110075;全国优秀博士学位论文作者专项资金项目201326;中国博士后科学基金项目2015M571030,2016M601170

在线出版日期：2017-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：102-109