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一种嵌入多孔介质理论的相场方法,用于描述动态水力压裂。 (英语) Zbl 1439.74107号

摘要:水力压裂是石油和天然气资源开采以及深层地热发电厂热能生产中的一个大问题。通过有限元分析对水力压裂过程进行数值研究时,必须在完全耦合的计算方法中处理多孔固体及其孔隙含量。为此,本文将成熟的多孔介质理论与断裂力学要素相结合,特别是相场断裂方法,该方法已被证明是标准固体力学领域中计算断裂过程的成功工具。尽管水力压裂在实践中得到了广泛应用,但在多组分介质处理多孔固体骨架及其孔隙含量及其变形和断裂相互作用的基础上,尚未充分利用完整的理论和计算框架对该过程进行研究,以及固体块体和裂解域中的流体驱动过程。针对这些特征,本文集中于可渗透弹性固体骨架,其中压裂过程由规定流体压力或规定流体流入驱动的脆性断裂控制。使用耦合求解器PANDAS计算的二维和三维数值示例展示了这种方法的可能性。

MSC公司:

74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
74升10 土壤和岩石力学
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