基于变分相场断裂理论的页岩混合型裂缝扩展计算方法

    公开(公告)号:CN117556496A

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202311415720.X

    申请日:2023-10-30

    Abstract: 本发明公开了基于变分相场断裂理论的页岩混合型裂缝扩展计算方法,具体为:收集岩石的物理力学参数和工程参数;根据工程参数,建立拟模拟单轴压缩条件下不同层理角度岩石的几何模型,得到计算域,并实现岩石的非均质材料特性;对计算域添加位移场、历史应变场以及相场,形成低维界面单元的层状岩石变分相场模型;对模型采用交错格式在分离耦合求解器上独立求解;增大位移增量,直至岩石完全断裂后停止计算,即可。本发明建立了低维界面单元的层状岩石变分相场模型,能够较准确地捕捉层状页岩的混合模式裂缝,其计算结果为评价深部地下工程施工过程中岩石的力学参数提供了重要参考。

    基于热-流-固耦合理论的地热双重体系热突破评价方法

    公开(公告)号:CN117556724A

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202311414605.0

    申请日:2023-10-30

    Abstract: 本发明公开了基于热‑流‑固耦合理论的地热双重体系热突破评价方法,具体为:收集岩石基质和裂隙的物理力学参数和工程参数;建立拟模拟地热储层的几何模型,对得到的计算域进行离散化;对计算域分别添加流体场、变形场以及传热场,形成热‑流‑固耦合模型;对耦合模型添加接触粗糙系数;对模型的交点处指定恒定质量流率和压力边界条件拟模拟注入和产出过程,得出产水温度随时间变化的数值,画出产水温度随时间变化的曲线,评估热突破的风险。本发明建立的覆盖裂缝变形的热‑流‑固耦合模型,其运行能够得到不同粗糙度裂缝,分析了非均质和各向异性粗糙度对裂缝内流体流动和传热的影响,通过产水温度变化曲线能够定量评估地热系统的热突破风险。

    基于巴西圆盘实验考虑的各向异性岩石真实剪切断裂计算方法

    公开(公告)号:CN116611248A

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202310589131.7

    申请日:2023-05-24

    Abstract: 本发明公开了基于巴西圆盘实验考虑的各向异性岩石真实剪切断裂计算方法,具体为:收集深部各向异性储层岩石的物理力学参数、工程地质环境参数和双边缺口巴西圆盘几何参数;根据几何参数,绘制模拟不同层理角度真实剪切断裂的岩体计算域;对计算域添加固体力学场、历史应变场以及相场等多个物理场,建立相互耦合的各向异性真实剪切相场模型,并采用交错方案求解耦合,保持位移加载速率不变,重复上述步骤,直至岩石完全剪切断裂。该方法充分考虑岩石的各向异性特征以及工程地质环境特征,定量地表征了各向异性岩石真实剪切断裂模式,为评价深部地下工程施工过程中岩石的力学参数提供了重要参考。

    瓦斯压力作用下煤岩统计损伤本构模型的建立方法

    公开(公告)号:CN115774089A

    公开(公告)日:2023-03-10

    申请号:CN202211471238.3

    申请日:2022-11-22

    Abstract: 本发明公开了瓦斯压力作用下煤岩统计损伤本构模型的建立方法,具体为:通过考虑瓦斯压力,引入有效应力原理,定义应力瓦斯渗流耦合下的有效应力张量,设煤岩微元体强度服从weibull分布,并以Hoek‑Brown准则作为微元体强度的破坏准则,建立瓦斯压力作用下的煤岩统计损伤本构模型;引入由残余强度和峰值强度定义的损伤修正系数,建立修正后的瓦斯压力作用下煤岩统计损伤本构模型。本发明建立的模型可以准确反映煤岩在三向受力和瓦斯压力共同作用下的本构关系,揭示了瓦斯压力对损伤变量的影响,为煤岩储层的开采提供一定的理论指导。

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