MultiFracS三维连续-离散孔隙裂隙混合渗流模型发表于J. Pet. Sci. Eng.

4天前浏览13

【最新论文】Yan Chengzeng, Guo Hui, et al. Three-dimensional continuous-discrete pore-fracture mixed seepage model and hydro-mechanical coupling model to simulate hydraulic fracturing.

Journal of Petroleum Science and Engineering. 2022, 215:110510.(SCI, IF=4.346)

本文提出了一个考虑裂隙边界流体交换以及裂缝处孔压间断的三维连续-离散渗流计算模型，该渗流模型同时考虑了裂隙渗流和孔隙渗流，并且能够根据裂缝的扩展，动态更新裂缝附近相邻单元的节点共用关系，使得在进行渗流计算时，裂缝两侧相邻单元不共用渗流计算节点，从而可以很好的考虑裂缝处孔压的间断。另外，该渗流模型在处理裂缝处裂隙内流体和孔隙流体的交换时，不人为施加强制边界条件，而是根据裂缝处孔压和裂隙压力的差值确定裂缝处的流体交换量。该模型在GPU并行多物理场断裂分析软件MultiFracS中实现，并可考虑水力耦合，以便模拟流体驱动下复杂裂隙岩体的开裂和破坏。本文给出了几个含有解析解算例验证本文模型的正确性。另外，将该方法用于模拟一个含复杂裂缝网络的压裂问题并与实验结果进行比较。模拟结果表明，地应力差值和接近角对水力裂缝的扩展有重要影响。本文除用于水力压裂以外，还可以用于流体驱动的变形、断裂、失稳问题的求解，具有广阔的应用前景。