【摘 要】
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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
【基金项目】
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国家自然科学重点基金(11532008)的资助
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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,固体场与流体场同时求解,实现一个完全的耦合过程。将Biot本构方程,达西定律和渗流连续方程统一起来,可以得到控制全场压力的方程;将压力看做一个独立的变量,和全场位移统一求解,可以得到全场的压力分布。通过上面的方法,我们模拟了基本的平面应变KGD模型,并将数值结果和解析解进行了比较,比较表面数值模拟的结果和解析解对比的很好,说明了方法的正确性和有效性。
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