在非线性岩土/石力学问题中，网格质量是影响计算结果的一个重要因素.本文分析了弥散裂缝模型水力压裂数值求解方法中单元高宽比（AR）对计算结果的影响.材料的弹性部分采用线弹性和多孔弹性两种本构关系，屈服和破坏准则采用 Drucker -...在非线性岩土/石力学问题中，网格质量是影响计算结果的一个重要因素.本文分析了弥散裂缝模型水力压裂数值求解方法中单元高宽比（AR）对计算结果的影响.材料的弹性部分采用线弹性和多孔弹性两种本构关系，屈服和破坏准则采用 Drucker -Prager（DP）和 Mohr -Coulomb（MC）两种模型.通过综合分析，无论采用何种本构关系，均存在网格敏感性问题.当裂缝的传播方向已知时，可以将单元的 AR 值控制在2.8~8.0之间，以避免弥散裂缝模型的网格敏感性问题，并得到稳定的结果.如果裂缝传播方向未知，建议使用线弹性本构关系和 DP 或者 MC 塑性模型，同时建议 AR 的取值为1.0.展开更多
基于渗透率修正和水平集法的水力压裂数值计算模型(permeability-based hydraulic fracture-level set method,PHF-LSM)是以Biot固结理论为基础建立一种弥散裂缝模型.模型是通过弱化开裂及损伤区域岩石材料性质来模拟裂缝的发展过程,因...基于渗透率修正和水平集法的水力压裂数值计算模型(permeability-based hydraulic fracture-level set method,PHF-LSM)是以Biot固结理论为基础建立一种弥散裂缝模型.模型是通过弱化开裂及损伤区域岩石材料性质来模拟裂缝的发展过程,因此求解过程中无法给出水力裂缝的几何特征.依据水力裂缝传播过程中的平均有效应力场分布建立PHF-LSM方法的水力裂缝的等效路径和等效高度;依据等效传播路径周围位移场计算水力裂缝的等效开度,并通过与KGD理论模型对比进行验证所提方法的有效性.计算了均质和非均质岩石材料中裂缝等效几何特征的动态发展特性.结果表明,所提出的等效计算方法弥补了PHF-LSM无法得到水力裂缝几何特征的不足.展开更多
文摘在非线性岩土/石力学问题中，网格质量是影响计算结果的一个重要因素.本文分析了弥散裂缝模型水力压裂数值求解方法中单元高宽比（AR）对计算结果的影响.材料的弹性部分采用线弹性和多孔弹性两种本构关系，屈服和破坏准则采用 Drucker -Prager（DP）和 Mohr -Coulomb（MC）两种模型.通过综合分析，无论采用何种本构关系，均存在网格敏感性问题.当裂缝的传播方向已知时，可以将单元的 AR 值控制在2.8~8.0之间，以避免弥散裂缝模型的网格敏感性问题，并得到稳定的结果.如果裂缝传播方向未知，建议使用线弹性本构关系和 DP 或者 MC 塑性模型，同时建议 AR 的取值为1.0.
文摘基于渗透率修正和水平集法的水力压裂数值计算模型(permeability-based hydraulic fracture-level set method,PHF-LSM)是以Biot固结理论为基础建立一种弥散裂缝模型.模型是通过弱化开裂及损伤区域岩石材料性质来模拟裂缝的发展过程,因此求解过程中无法给出水力裂缝的几何特征.依据水力裂缝传播过程中的平均有效应力场分布建立PHF-LSM方法的水力裂缝的等效路径和等效高度;依据等效传播路径周围位移场计算水力裂缝的等效开度,并通过与KGD理论模型对比进行验证所提方法的有效性.计算了均质和非均质岩石材料中裂缝等效几何特征的动态发展特性.结果表明,所提出的等效计算方法弥补了PHF-LSM无法得到水力裂缝几何特征的不足.
