MultiFracS开发者论文入选ESI高被引论文

内容简介

本文基于FDEM 方法建立一个水热力耦合模型（THM）用来模拟多物理场驱动的岩石开裂。这个THM模型包含三个部分：裂隙-孔隙混合渗流模型，传热模型以及力学断裂计算模型。通过将以上三个模型进行两两组合可以得到相应的热力耦合模型（TM），水热耦合模型（TH）以及水力耦合模型（HM）。然后这些TM模型，TH模型以及HM模型结合建立本文的THM模型，该模型在GPU并行多物理场断裂分析软件MultiFracS中实现。最终，我们使用这个THM耦合模型研究了干热岩的水力压裂过程。模拟结果显示，水力压裂过程中除了垂直于最小主地应力方向扩展的主裂缝外，还会生成沿着最小主地应力方向的分支裂缝。本文提出的THM耦合模型可以模拟裂隙储层中热、流体的运移，裂缝的起裂、扩展、交汇，以及这些因素的相互作用。

图1. THM耦合模型实现流程图

图2. 低温流体从左侧裂缝注入，高温岩石温度演化及裂缝扩展