×

关于弱岩土材料中的裂纹扩展:在水力压裂的背景下重新审视超位错模型。 (英语) Zbl 07729796号

小结:本文分析了弹塑性压敏材料的水力断裂问题。超位错模型用于近似裂纹尖端区域的塑性变形。利用该模型,基于有效断裂韧度的概念,推导了一种新的裂纹扩展条件。进行了有限元模拟支持的参数分析,以验证超位错模型的基本假设和由此产生的裂纹扩展条件。将用HF问题的新裂纹扩展条件获得的结果与商业地质力学有限元软件包Elfen产生的结果进行了比较。通过比较,验证了新的裂纹扩展条件和所提出的建模方法的有效性。

MSC公司:

74-XX岁 可变形固体力学
76倍 流体力学

软件:

埃尔芬
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿达奇,J。;Detournay,E.,幂律流体驱动的平面应变断裂的自相似解,国际地质力学数值和分析方法杂志,26,579-604(2002)·Zbl 1064.74148号
[2] 安格斯,D。;杜特科,M。;Kristiansen,T。;Q.费希尔。;肯德尔,J。;Baird,A。;Verdon,J。;Barkved,O。;Yu,J。;Zhao,S.,Valhall水库的综合水力力学和地震建模:预测沉降、AVOA和微震的案例研究,《能源与环境地质力学》,2,32-44(2015)
[3] Atkinson,C.,《位错和裂纹之间的相互作用》,《国际断裂力学杂志》,2567-575(1966)
[4] 阿特金森,C。;Kanninen,M.,裂纹尖端塑性的简单表示:倾斜条带屈服超位错模型,国际断裂杂志,13,2,151-163(1977)
[5] 阿特金森,C。;Kay,T.,裂纹尖端松弛的简单模型,《冶金学报》,19,7,679-683(1971)
[6] 比戈尼(D.Bigoni)。;Piccolroaz,A.,准脆性和摩擦材料的屈服标准,国际固体与结构杂志,412855-28878(2004)·Zbl 1070.74009号
[7] Carpenter,H。;Gholipour,A。;Ghayesh,M。;Zander,A。;Psaltis,P.,《冠状动脉生物力学综述》,《国际工程科学杂志》,147,第103201页,(2020年)·2017年9月15日Zbl
[8] 德班,D。;Papanastasiou,P.,压敏固体的弹塑性响应,国际地质力学数值和分析方法杂志,21,7,423-441(1997)·兹伯利0893.73051
[9] Irwin,G.,《线性断裂力学、断裂转变和断裂控制》,工程断裂力学,1241-257(1968)
[10] Kanaun,S.,均质各向同性弹性介质中水力断裂裂纹扩展的离散模型,国际工程科学杂志,110,1-14(2017)·Zbl 1423.74828号
[11] Kanaun,S.,平面裂纹水力断裂问题的高效数值解,国际工程科学杂志,127114-126(2018)·Zbl 1423.74603号
[12] 刘,F。;戈登,P。;Meier,H。;Valiveti,D.,水力压裂模拟的稳定扩展有限元框架,国际地质力学数值和分析方法杂志,41,654-681(2017)
[13] Papanastasiou,P.,《水力压裂中塑性的影响》,《国际断裂杂志》,84,61-79(1997)
[14] Papanastasiou,P.,《水力压裂中的有效断裂韧性》,《国际断裂杂志》,96,127-147(1999)
[15] Papanastasiou,P.,《流体驱动裂缝扩展的有效算法》,计算力学,24258-267(1999)·Zbl 0965.74044号
[16] Papanastasiou,P.,《压敏弹塑性介质中的水力裂缝闭合》,《国际断裂杂志》,103,149-161(2000)
[17] Papanastasiou,P。;Atkinson,C.,压力敏感岩土材料中裂纹塑性的表示,国际断裂杂志,102271-286(2000)
[18] Papanastasiou,P。;Atkinson,C.,压敏岩土材料中裂纹塑性的表示:大规模屈服,国际断裂杂志,139137-144(2006)·Zbl 1197.74160号
[19] Papanastasiou,P.和Atkinson,C.(2015)。水力压裂脆性指数。2015年6月在加利福尼亚州旧金山举行的第49届美国岩石力学/地质力学研讨会上发表的论文:ARMA-2015-489。
[20] Papanastasiou,P。;Papamichos,E。;Atkinson,C.,《关于CO({}_2)地质储量中水力压裂的风险》,《国际地质力学数值与分析方法杂志》,401472-1484(2016)
[21] 佩克,D。;Wrobel,M。;Perkowska,M。;Mishuris,G.,基于流体速度的水力压裂模拟——一个便士形状的模型。第二部分:不透水固体的新的准确半分析基准,麦加尼卡,53,15,3637-3650(2018)
[22] 佩克,D。;Wrobel,M。;佩尔科斯卡,M。;Mishuris,G.,《基于流体速度的水力压裂模拟:便士形状模型——第一部分:数值算法》,麦加尼卡,53,15,3615-3635(2018)
[23] Perkowska,M。;Piccolroaz,A。;Wrobel,M。;Mishuris,G.,粘性流体驱动的裂纹重定向,国际工程科学杂志,121182-193(2017)·Zbl 1423.74842号
[24] 佩尔科斯卡,M。;Wrobel,M。;Mishuris,G.,《剪切稀化流体的通用水力压裂算法:基于粒子速度的模拟》,《计算机与岩土工程》,71,310-337(2016)
[25] Piccolroaz,A。;Bigoni,D.,《准脆性和摩擦材料的屈服标准:带角表面的概括》,《国际固体与结构杂志》,46,3587-3596(2009)·Zbl 1183.74032号
[26] Piccolroaz,A。;佩克,D。;Wrobel,M。;Mishuris,G.,能量释放率,断裂力学中的裂纹闭合积分和容许奇异场,国际工程科学杂志,164,第103487页,(2021)·Zbl 07375791号
[27] 利润,M。;杜特科,M。;Yu,J。;科尔,S。;安格斯,D。;Baird,A.,预测致密页岩储层中水力裂缝扩展的互补水力-机械耦合有限/离散元和微震建模,计算粒子力学,3,2,229-248(2015)
[28] Sarris,E。;Papanastasiou,P.,粘性多孔塑性连续体中流体驱动裂缝的数值模拟,国际地质力学数值和分析方法杂志,37,12,1822-1846(2012)
[29] Sun,C。;Jin,Z.,断裂力学(2012),学术出版社
[30] Tan,T。;Zhao,Y。;X.赵。;Chang,L。;Ren,S.,水力-机械耦合下砂岩的力学特性,应用流变学,32,1,8-21(2022)
[31] Wang,H.,使用XFEM和粘性区方法对脆性和韧性岩石中非平面水力裂缝扩展进行数值模拟,石油科学与工程杂志,135,127-140(2015)
[32] Wrobel,M.,《流体简化流变模型在水力压裂问题中的应用》,《国际工程科学杂志》,150,第103275页,(2020年)·兹伯利07205493
[33] Wrobel,M。;Mishuris,G.,《重温水力断裂:基于颗粒速度的模拟》,《国际工程科学杂志》,94,23-58(2015)·Zbl 1423.74855号
[34] Wrobel,M。;Mishuris,G。;Papanastasiou,P.,《流体流变学对水力压裂的影响》,《国际工程科学杂志》,158,第103426页,(2021)·Zbl 07278804号
[35] 弗罗贝尔,M。;Mishuris,G。;Piccolroaz,A.,水力压裂中的能量释放率:我们能忽略水力诱导剪切应力的影响吗?,国际工程科学杂志,111,28-51(2017)·Zbl 1423.74291号
[36] Wrobel,M。;Papanastasiou,P。;Dutko,M.,关于弹塑性材料水力裂缝的压降分析,能源与环境地质力学,第100421条,第(2022)页
[37] Wrobel,M。;Papanastasiou,P。;Peck,D.,弹塑性材料水力断裂的简化模型,国际断裂杂志,233153-178(2022)
[38] Wrobel,M。;Papanastasiou,P。;Peck,D.,《水力压裂数值模拟:基于有限元的混合算法》,《国际地质力学数值和分析方法杂志》,46,12,2268-2293(2022)
[39] Wrobel,M。;Piccolroaz,A。;Papanastasiou,P。;Mishuris,G.,考虑到加工区的塑性效应,粘性流体驱动的裂纹重定向,能源与环境地质力学,26,第100147页,(2021)
[40] Wu,R.,《水力压裂的一些基本机理》(2006),佐治亚理工学院,(博士论文)
[41] 曾强。;姚,J。;Shao,J.,塑性变形对扩展单元法水力压裂的影响,《岩土工程学报》,第14期,2083-2101页(2019年)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。