模拟水压致裂的二维FDEM-flow方法

摘要：

水压致裂在非常规天然气开采中被广为采用，对该问题的研究具有重要意义。基于FEM/DEM耦合分析方法，提出解决FEM/DEM方法中流–固耦合问题的理论框架，称之为FDEM-flow方法，并结合贯通节理裂隙网络形成的递归搜索算法，为在二维情形下考虑流–固耦合驱动下的岩体破裂问题提供完整的解决方案，并给出实现流–固耦合的整个计算流程。通过2个含有解析解的裂隙渗流算例，验证本文提出方法求解纯裂隙渗流问题的正确性。最后，通过一个流体驱动下的岩体破裂算例，展现提出的方法在模拟流–固耦合驱动下的岩体破裂问题的巨大潜力，为模拟页岩气开采中的水压致裂问题提供了新途径。

关键词：岩石力学、FEM/DEM、FDEM-flow、流-固耦合、岩体破裂、裂隙渗流、水力压裂

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目2011CB013505，2014CB047100；国家自然科学基金青年基金项目11202223

在线出版日期：2015-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：67-75