CN109241588A - 一种基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法 - Google Patents

一种基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，包括：获取地质参数，包括三维地质信息和岩石物性信息；校正岩石物性信息；建立地层三维地质模型；建立有限元流固耦合模型；求解有限元流固耦合方程组，得到三维地质模型的压力场、位移场、应力场和应变场；根据应力强度准则判断是否产生裂缝；得到裂缝宽度、渗透率矩阵和柔度矩阵，进而计算裂缝对压力场和位移场的影响，由此实现基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟。本发明较现有方法求解迅速、准确度高、可靠性好，且有效解决了水力压裂模拟的过程中裂缝的动态显示问题。

Description

一种基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法
技术领域
本发明属于水力压裂模拟技术领域，具体涉及一种基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展模拟方法。
背景技术
储层改造是低渗透油气藏开发实现增产的有效方法。储层改造模拟技术通过模拟裂缝扩展可预测储层中人工裂缝的尺寸、形态、规模甚至复杂程度，对现场压裂实施具有指导意义，是实现油田经济开采效益的必要技术。
储层改造模型包括二维、拟三维(P3D)以及全三维(PL3D)模型。最早期的二维模型又称为解析模型，其包括KGD模型[1]、PKN模型[2]和径向模型[3]。KGD模型假设缝高在缝长方向保持不变；PKN模型也同样假设缝高保持不变，但允许缝宽在缝高方向上的变化；径向模型假设裂缝呈扁平的椭圆体。随后发展了P3D模型，P3D模型分为块体模型和单元体模型。块体模型假设人工裂缝由上下两个椭圆沿缝长方向拼接而成；单元体模型将人工裂缝在缝长方向分解若干PKN裂缝单元。P3D模型在遇到无效格挡层时，会发生裂缝在缝高方向扩展失控现象，对此研究出了PL3D模型。PL3D模型将人工裂缝离散为多个单元，通过将三维弹性力学方程与流体流动方程进行耦合求解，得到随压力变化的缝宽。PL3D模型精确度高，但是计算速度远不如P3D模型。
目前，在储层改造模拟方面，国内外学者研究出了各种数值模拟方法，包括XFEM(扩展有限元)、DEM(离散元)、FDM/FVM(有限差分/有限体积)和BEM(边界元)方法。
XFEM方法[4]将插值函数分为描述岩体连续变形、裂缝非连续面变形和裂缝尖端变形三部分。该方法可实现在较粗规则网格下裂缝扩展模拟，且不需在裂缝附近区域重新划分网格。该方法不足之处在于该方法仅局限于解决二维问题，当扩展到三维时，如何选取J积分的积分路径没有较好的解决办法。
DEM方法[5]将岩体骨架进行颗粒离散，并假设颗粒与颗粒之间由弹簧连接，通过模拟弹簧的应力变化来模拟裂缝扩展，可直观模拟裂缝的张开和错动。该方法不足之处在于很难把握颗粒大小的选取以及颗粒间力学参数的获取，且计算量大。
FDM/FVM方法[6]在解决流体流动或传热传质问题非常成熟，广泛应用于油藏数值模拟领域。但应用于裂缝扩展模拟，该方法的不足之处在于1)不能确定裂缝扩展方向，2)不适用于较硬页岩，3)只能设定模糊的应变边界。
BEM方法[7]将积分进行降维处理，建立边界单元的线性方程组进行求解。由于只需解决裂缝内边界问题，该方法特别适用于裂缝扩展模拟，且自由度显著降低，计算量也迅速减少。但该方法仍具有不足之处：1)只能处理均质问题，2)由于边界上某一单元变形和受力状态也影响着边界上的其他单元，所构成的代数方程组系数为密集矩阵，且系数矩阵具有不对称性，导致当模拟压裂扩展时间较长时，求解速率特别低。
拟连续地质力学模型将含有裂缝的储层等效为含有渗透率张量的等效储层模型。该模型优点在于计算速度快且稳定，在计算复杂裂缝扩展时具有较大优势。该模型的问题在于不能确定裂缝的位置和扩展方向，且不能进一步进行裂缝的交叉模拟和支撑剂运移模拟。
参考文献：
[1]Geertsma J and De Klerk F.A rapid method of predicting width andextent of hydraulically induced fractures.Journal of Petroleum Technology,1969,21(12):1571-1581.
[2]Perkins T K.Widths of hydraulic fractures.Departamento DePsicologia Evolutiva Y De La 1961,13(9):369-390.
[3]Green A E and Sneddon I N.The distribution of stress in theneighborhood of a crack in an elastic solid.Mathematical Proceedings of theCambridge Philosophical Society,1950,187(1):229-260.
[4]Gordeliy E and Peirce A.Coupling schemes for modeling hydraulicfracture propagation using the XEFM.Computer Methods in Applied Mechanics&Engineering,2013,253(1):305-322.
[5]Damjanac B and Cundall P.Application of distinct element methodsto simulation of hydraulic fracuring in naturally fracturedreservoirs.Computers&Geotechnics,2015,71:283-294.
[6]Wang C,Winterfeld P H,Wu Y S,et al.Coupling hydraulic fracturingpropagation and gas well performance for simulation of production inunconventional shale gas reservoirs.AGU Fall Meeting.2014.
[7]Wu K and Olson J E.Simultaneous multifracture treatments:fullyoupled fluid flow and fracture mechanics for horizontal wells.SPE Journal,2015,20(02):337-346.
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，基于拟连续地质力学模型，实现在基质中显示裂缝方向，可更好地显示和模拟裂缝的三维扩展。
本发明中，拟连续地质力学模型(三维)包括：三维地质模型、有限元流固耦合模型、拟连续裂缝模型。
本发明提供的具体技术方案如下：
一种基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，包括如下步骤：
A.获取地质参数(三维地质信息和岩石物性信息/弹性力学参数)，校正岩石物性信息，
并基于地层几何形状数据建立地层三维地质模型
利用从现场井底取出的岩心进行室内试验，获取基本的岩石物性信息：包括弹性模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度、内摩擦角、粘聚力等；利用测井解释资料对岩石物性信息进行校正。从油田现场获取地层几何形状数据，把几何形状数据离散成由一个个小的六面体单元组成的不规则集合体，每个六面体单元都可以存储地层岩石物性参数信息，用来作为后续计算的输入参数。这种包含了离散后地层几何形状数据、岩石物性参数的数据集合称为地层三维地质模型。
B.建立有限元流固耦合模型
针对步骤A生成的地层三维地质模型建立流固耦合方程组如式1，流固耦合方程组包括固体的平衡方程、本构方程、几何方程和流体的质量守恒方程，它们均是关于首要变量和次要变量的方程(首要变量和次要变量是根据重要程度进行划分，其均为描述油藏力学或物性的基本参数)。
在式1中，Lu为固体偏微分算子矩阵，Lp为流体偏微分算子矩阵，σ为应力，ε为应变，p为压力，D代表弹性系数矩阵，g为体积力系数，ρb为固体密度，ρf为流体密度，b为biot系数，I为单位矩阵，即I＝[1 1 1 0 0 0]T，μ为粘度，K为渗透率，其中Lu和Lp表示如式2、式3：
用有限元方法在空间上离散该流固耦合方程组使该方程组可以作用于地层三维地质模型中的每一个六面体单元。用有限元方法离散后，对每个地质模型中的六面体单元分别列出流固耦合方程如式4：
在式4中，代表该单元所含节点的位移矩阵，P为该单元所含节点的孔隙压力矩阵，σn为该单元所含节点的应力矩阵，为面力矩阵，Ω为求解域，Γ为求解域外表面，Δt为时步，为单元面上的流速，Bu＝LuNu，Bp＝LpNp，Nu为该单元固体形函数矩阵，Np为该单元流体形函数矩阵，分别表示如式5和式6：
通过建立每个单元的流固耦合方程，可以把整个三维地质模型包含的所有单元组装成一个有限元流固耦合方程组，从而建立有限元流固耦合模型。
C.求解有限元流固耦合方程组，得到三维地质模型的压力场、位移场、应力场和应变场
利用步骤A得到的三维地质模型和步骤B生成的有限元流固耦合模型，整合两个步骤的数据，导入求解器进行计算。计算过程为先将三维地质模型单元中的几何数据和物性信息代入有限元流固耦合模型，生成单元刚度矩阵如式7；单元刚度矩阵按照节点编号顺序组装成总刚度矩阵，整个有限元流固耦合模型就成为了一个线性方程组，可以使用线性求解器求解。求解后得到每个单元的应力值和位移值，将位移值代入应变几何方程，求出应变值，然后通过应力与应变的本构关系，求出应力值。将这些变量按照单元编号顺序组装成三维地质模型的压力场、位移场、应力场和应变场。
在式7中，左侧矩阵为该单元的单元刚度矩阵，是已知项，中间矩阵为位移和压力矩阵，是未知项，等式右侧矩阵代表其他系数，是已知项。其中，
D.根据应力强度准则判断是否产生裂缝
根据步骤C中计算得到的每个单元的应力值进行判断，当应力大小超过Drucker-Prager准则要求时，认为该单元内部产生裂缝，该单元从普通单元变成裂缝单元。产生的裂缝根据应力状态的不同分为不同类型，包括剪切缝和拉张缝。产生的裂缝宽度受该单元的物性参数和有效应力状态影响会不断变化，其中，Drucker-Prager准则表示如式8：
在式7中，f(σ)为Drucker-Prager应力强度准则判据值；I1为主应力第一不变量，J2为偏应力第二不变量，c为粘聚力，为内摩擦角。当f(σ)大于0时，根据Drucker-Prager准则，表明该单元的应力值超过强度极限，此时单元内部产生裂缝，该单元变为裂缝单元。
E.通过拟连续裂缝模型计算单元产生裂缝的宽度，及单元刚度和渗透率；
当某单元产生裂缝后，使用拟连续裂缝模型计算该单元产生裂缝的宽度，同时计算裂缝对该单元刚度和渗透率的影响。拟连续裂缝模型主要包括裂缝本构模型和裂缝对单元物性(刚度和渗透率)的影响模型两部分。其中，裂缝本构方程为式9：
在式9中，wf为裂缝等效宽度，am为裂缝真实宽度，JRC为裂缝面摩擦系数，δh为切向位移，δpeak为最大切向位移。
裂缝宽度会对单元的渗透率产生影响，从而影响破裂单元的渗流性质和单元刚度，分别表示为式10、式11：
在式10中，K为渗透率矩阵，Km为基质渗透率矩阵，Kf为裂缝渗透率矩阵。通过旋转矩阵Tσ使二者叠加得到最终的渗透率矩阵。
在式11中，Kt是刚度矩阵，S为柔度矩阵，Sm为基质柔度矩阵，Sf为裂缝柔度矩阵，通过旋转矩阵Tσ使二者叠加得到最终的柔度矩阵，对柔度矩阵求逆得到单元刚度矩阵。
F.重复步骤C到E，直至压力场和位移场不再变化
渗透率和刚度的改变会使压力场和位移场重新分布，因此，求得三维地质模型的压力场和位移场后，更新各单元的渗透率矩阵和刚度矩阵，代回三维地质模型，更新压力场和位移场，如此迭代，直至压力场和位移场不再变化，从而实现基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟。
本发明的有益效果：
本发明提供一种基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，基于拟连续地质力学模型，实现在基质中显示裂缝方向，可更好地显示和模拟裂缝的三维扩展。本发明通过现场测得的三维地质数据和岩石物性参数，可以方便的建立该区域的三维地质模型；基于有限元流固耦合模型和拟连续裂缝模型，可以把裂缝等效成柔度，考虑裂缝对单元固体刚度的影响；可以把裂缝等效为渗透率，考虑裂缝对单元渗透率的影响。本发明在模拟裂缝扩展时，因为没有产生新的裂缝单元，所以求解速度较现有方法迅速、准确度高、可靠性好，且有效解决了水力压裂模拟的过程中裂缝的动态显示问题。
附图说明
图1是本发明方法的流程框图。
图2是本发明实施例的裂缝扩展结果图。
图3是本发明实施例的三维应力云图。
图4是本发明实施例的三维压力云图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例进一步描述本发明，但不以任何方式限制本发明的范围。
本发明提供一种基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，基于拟连续地质力学模型，实现在基质中显示裂缝方向，可更好地显示和模拟裂缝的三维扩展。
本发明的具体实施方式(图1所示是本发明方法的流程)：
A.获取实施区域的三维地质信息和岩石物性信息，并导入计算程序；包括：
A1.获取该区域的三维地质模型信息，包括三维地质坐标、井眼坐标、渗透率、孔隙度等；
A2.获取该区域的岩石物性参数信息，包括密度、弹性模量、渗透率、biot系数、岩石可压缩性、粘聚力、内摩擦角、抗拉强度等(参考实施例1)；
A3.获取该区域的裂缝参数信息，包括裂缝面摩擦系数、裂缝面抗压强度、裂缝面抗剪刚度等；
A4.获取该区域的压裂施工参数信息，包括注入排量、压裂液粘度、砂比、压裂液密度、压裂施工泵注程序等。
B.导入计算程序后，按照如下顺序开始进行计算：
B1.划分单元，建立拟连续三维地质模型；
B2.代入线性求解器，按照泵注程序计算应力场和位移场，如果时步达到设定上限值，如3600s，则停止计算，输出当前计算结果，如应力场、应变场、压力场、位移场等；
B3.判断每个单元的应力场是否满足应力强度准则，如果满足，则进行B4阶段，如果没有，增加时步，返回到B2阶段计算；
B4.对满足应力强度准则的单元进行拟连续裂缝模型计算，修正该单元的刚度和渗透率。增加时步，返回到B2阶段计算。
C.导出计算结果，如应力场、应变场、压力场、位移场等，进行数据分析和后处理。
下面通过实例对本发明做进一步说明。
实施例1：
假定一个施工区域，其井编号为“well-1”，并计划对该井进行压裂施工模拟。导入其所需的所有参数如下：
1)三维地质模型信息：模型为300m×30m×10m的三维立方体，地层为各向同性，渗透率各方向均为1.02×10-13m2，孔隙度为10％，压裂井位于模型中心处；
2)岩石物性参数信息：岩石弹性模量为41.4GPa，泊松比为0.2，密度为2.3×103Kg/m3，抗拉强度为0.2MPa，粘聚力为2MPa，内摩擦角为0.52；
3)裂缝参数信息：裂缝面摩擦系数为15，裂缝面抗压强度为80MPa，裂缝面切向刚度为2MPa/mm；
4)压裂施工参数信息：注入排量为4.25×10-5m3/s，砂比为20％，注入粘度0.8×10-4Pa·s，压裂液密度为1.0×103Kg/m3，注入时间为7200s；
代入上述参数，对单元网格进行剖分，剖分为200×100×1的网格，建立有限元流固耦合方程，然后求解；
当单元应力达到强度极限时，调用裂缝本构计算，待计算全部结束后，导出所有结果，并对数据进行后处理，如图2、图3和图4所示。图2为裂缝的扩展形态，图3为地质模型的应力场分布，图4为地质模型的压力场分布。
需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，包括如下步骤：
A.获取地质参数，包括三维地质信息和岩石物性信息；校正岩石物性信息；建立地层三维地质模型；
B.建立有限元流固耦合模型；
B1.针对步骤A生成的地层三维地质模型建立流固耦合方程组；
B2.用有限元方法在空间上离散流固耦合方程组，使该方程组作用于地层三维地质模型中的每一个六面体单元；
B3.通过建立每个单元的流固耦合方程，将三维地质模型包含的所有单元表示为一个有限元流固耦合方程组，从而建立有限元流固耦合模型；
C.求解有限元流固耦合方程组，得到三维地质模型的压力场、位移场、应力场和应变场；
D.根据应力强度准则判断是否产生裂缝；
根据步骤C中计算得到的每个单元的应力值进行判断，当应力大小超过Drucker-Prager准则要求时，该单元内部产生裂缝，该单元从普通单元变成裂缝单元；
E.通过拟连续裂缝模型计算单元产生裂缝的宽度、单元渗透率矩阵和单元刚度矩阵；
E1.拟连续裂缝模型包括裂缝本构模型和裂缝对单元刚度和渗透率的影响模型，通过裂缝本构模型计算裂缝的宽度；
E2.计算裂缝对单元刚度和渗透率的影响：裂缝对单元的渗透率矩阵和柔度矩阵产生影响，对柔度矩阵求逆得到单元刚度矩阵。
F.重复步骤C到E，直至压力场和位移场不再变化。渗透率和刚度的改变使压力场和位移场重新分布；在求得三维地质模型的压力场和位移场后，更新各单元的渗透率矩阵和刚度矩阵，代回三维地质模型，更新压力场和位移场；如此迭代，直至压力场和位移场不再变化，从而实现基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟。
2.如权利要求1所述基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，其特征是，步骤A具体执行如下操作：
利用从现场井底取出的岩心进行室内试验，获取基本的岩石物性信息；
利用测井解释资料对岩石物性信息进行校正；
从油田现场获取地层几何形状数据，把几何形状数据离散成由多个小六面体单元组成的不规则几何体，每个六面体单元均存储地层岩石物性参数信息，用来作为后续计算的输入参数；
将离散后地层几何形状数据、岩石物性参数的数据集合建模为地层三维地质模型。
3.如权利要求1所述基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，其特征是，步骤B1流固耦合方程组包括固体的平衡方程、本构方程、几何方程和流体的质量守恒方程，表示如式1：
固体：
流体：
其中，Lu为固体偏微分算子矩阵，Lp为流体偏微分算子矩阵；Lu和Lp分别表示为式2、式3：
式1中，σ为应力，ε为应变，p为压力，D代表弹性系数矩阵，g为体积力系数，ρb为固体密度，ρf为流体密度，b为Biot系数，I为单位矩阵，即I＝[1 1 1 0 0 0]T，μ为粘度，K为渗透率。
4.如权利要求1所述基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，其特征是，步骤B2中，有限元方法离散后对六面体单元的流固耦合方程表达式如式4：
其中，代表该单元所含节点的位移矩阵，P为该单元所含节点的孔隙压力矩阵；Nu为该单元固体形函数矩阵，Np为该单元流体形函数矩阵，分别表示为式5和式6：
式4中，σn为该单元所含节点的应力矩阵，为面力矩阵，Ω为求解域，Γ为求解域外表面，Δt为时步，为单元面上的流速，Bu＝LuNu，Bp＝LpNp。
5.如权利要求1所述基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，其特征是，步骤C中，求解有限元流固耦合方程组的计算过程为：
将三维地质模型单元中的几何数据和物性信息代入有限元流固耦合模型，生成单元刚度矩阵如式7：
在式7中，左侧矩阵为该单元的单元刚度矩阵，是已知项，中间矩阵为位移和压力矩阵，是未知项，等式右侧矩阵代表其他系数，是已知项；
将单元刚度矩阵按照节点编号顺序组装成总刚度矩阵，使得有限元流固耦合模型成为一个线性方程组，使用线性求解器求解；
求解后得到每个单元的应力值和位移值，将位移值带入应变几何方程，求出应变值，然后通过应力与应变的本构关系，求出应力值；将这些变量按照单元编号顺序组装成三维地质模型的压力场、位移场、应力场和应变场。
6.如权利要求1所述基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，其特征是，步骤D中，Drucker-Prager准则表示为式8：
在式8中，f(σ)为Drucker-Prager应力强度准则判据值；I1为主应力第一不变量，J2为偏应力第二不变量，c为粘聚力，为内摩擦角；
当f(σ)大于0时，表明该单元的应力值超过强度极限，此时单元内部产生裂缝，该单元变为裂缝单元。
7.如权利要求1所述基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，其特征是，步骤E1采用裂缝本构模型，具体基于式9计算裂缝宽度：
式9中，wf为裂缝等效宽度，am为裂缝真实宽度，JRC为裂缝面摩擦系数，δh为切向位移，δpeak为最大切向位移。
8.如权利要求1所述基于拟连续地质力学模型的单裂缝扩展的模拟方法，其特征是，针对步骤E2的裂缝对单元刚度和渗透率的影响模型，将裂缝对单元的渗透率矩阵和柔度矩阵产生的影响分别表示为式10、式11：
式10中，K为渗透率矩阵，Km为基质渗透率矩阵，Kf为裂缝渗透率矩阵；通过旋转矩阵Tσ使二者叠加，得到最终的渗透率矩阵；
式11中，Kt是刚度矩阵，S为柔度矩阵，Sm为基质柔度矩阵，Sf为裂缝柔度矩阵，通过旋转矩阵Tσ使二者叠加得到最终的柔度矩阵，对柔度矩阵求逆得到单元刚度矩阵。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111597649A (zh) * 2020-04-26 2020-08-28 中山大学 基于稳定广义有限元的弹性裂缝问题模拟方法
CN112267873A (zh) * 2020-09-22 2021-01-26 中国石油大学(华东) 一种模拟地层条件的单裂缝调驱可视化实验装置及方法
CN112329312A (zh) * 2020-11-10 2021-02-05 河海大学 一种三维渗流应力耦合内聚力单元的快速生成方法
CN112525803A (zh) * 2021-02-10 2021-03-19 西南石油大学 基于黏土壳状模型的砂岩孔隙度有效应力系数计算方法
CN113009571A (zh) * 2021-02-18 2021-06-22 中国矿业大学(北京) 双相介质中的水平裂缝的反射系数和透射系数确定方法
CN113033057A (zh) * 2021-04-08 2021-06-25 山东大学 一种基于裂缝多孔介质流体数学模型实现地下流体流动数值模拟的方法、设备及存储介质
CN113204902A (zh) * 2021-04-21 2021-08-03 武汉大学 一种有限元-离散元耦合(fdem)恒阻大变形锚杆隧道围岩加固数值模拟方法
CN113343336A (zh) * 2021-05-31 2021-09-03 西南石油大学 一种井壁坍塌渐进破坏过程的数值模拟方法
CN113642217A (zh) * 2021-08-17 2021-11-12 王永亮 一种多孔弹性岩体热-流-固耦合压裂裂缝扩展模拟方法
CN113779843A (zh) * 2021-09-17 2021-12-10 王永亮 一种流体驱动多孔弹性岩体裂缝动态扩展的并行计算方法
CN115374719A (zh) * 2022-04-11 2022-11-22 中国人民解放军空军工程大学 基于流固耦合的固体火箭发动机药柱裂纹稳定性分析方法
CN116227287A (zh) * 2023-02-27 2023-06-06 西南石油大学 一种基于线性互补方法的裂缝流体流动流固耦合模拟方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102852516A (zh) * 2012-04-19 2013-01-02 北京大学 用于油气藏开发的全缝长三维压裂数值模拟的方法和装置
CN108319756A (zh) * 2017-12-29 2018-07-24 西安石油大学 一种致密储层体积压裂缝网扩展模拟及表征方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102852516A (zh) * 2012-04-19 2013-01-02 北京大学 用于油气藏开发的全缝长三维压裂数值模拟的方法和装置
CN108319756A (zh) * 2017-12-29 2018-07-24 西安石油大学 一种致密储层体积压裂缝网扩展模拟及表征方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SANBAI LI AND DONGXIAO ZHANG: "A fully coupled model for hydraulic fracture growth during multi-well fracturing treatments:enhancing fracture complexity", 《SOCIETY OF PETROLEUM ENGINEERS》 *
SANBAI LI,ET AL: "A New Approach to the Modeling of Hydraulic-Fracturing Treatments in Naturally Fractured Reservoirs", 《SOCIETY OF PETROLEUM ENGINEERS》 *
孙峰等: "水平井压裂多裂缝同步扩展数值模拟", 《中南大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111597649A (zh) * 2020-04-26 2020-08-28 中山大学 基于稳定广义有限元的弹性裂缝问题模拟方法
CN111597649B (zh) * 2020-04-26 2024-03-22 中山大学 基于稳定广义有限元的弹性裂缝问题模拟方法
CN112267873B (zh) * 2020-09-22 2022-06-28 中国石油大学(华东) 一种模拟地层条件的单裂缝调驱可视化实验装置及方法
CN112267873A (zh) * 2020-09-22 2021-01-26 中国石油大学(华东) 一种模拟地层条件的单裂缝调驱可视化实验装置及方法
CN112329312A (zh) * 2020-11-10 2021-02-05 河海大学 一种三维渗流应力耦合内聚力单元的快速生成方法
CN112329312B (zh) * 2020-11-10 2022-07-26 河海大学 一种三维渗流应力耦合内聚力单元的快速生成方法
CN112525803A (zh) * 2021-02-10 2021-03-19 西南石油大学 基于黏土壳状模型的砂岩孔隙度有效应力系数计算方法
CN113009571A (zh) * 2021-02-18 2021-06-22 中国矿业大学(北京) 双相介质中的水平裂缝的反射系数和透射系数确定方法
CN113033057B (zh) * 2021-04-08 2022-09-20 山东大学 一种基于裂缝多孔介质流体数学模型实现地下流体流动数值模拟的方法、设备及存储介质
CN113033057A (zh) * 2021-04-08 2021-06-25 山东大学 一种基于裂缝多孔介质流体数学模型实现地下流体流动数值模拟的方法、设备及存储介质
CN113204902A (zh) * 2021-04-21 2021-08-03 武汉大学 一种有限元-离散元耦合(fdem)恒阻大变形锚杆隧道围岩加固数值模拟方法
CN113204902B (zh) * 2021-04-21 2022-08-30 武汉大学 一种恒阻大变形锚杆隧道围岩加固数值模拟方法
CN113343336B (zh) * 2021-05-31 2022-03-11 西南石油大学 一种井壁坍塌渐进破坏过程的数值模拟方法
CN113343336A (zh) * 2021-05-31 2021-09-03 西南石油大学 一种井壁坍塌渐进破坏过程的数值模拟方法
CN113642217A (zh) * 2021-08-17 2021-11-12 王永亮 一种多孔弹性岩体热-流-固耦合压裂裂缝扩展模拟方法
CN113779843A (zh) * 2021-09-17 2021-12-10 王永亮 一种流体驱动多孔弹性岩体裂缝动态扩展的并行计算方法
CN115374719A (zh) * 2022-04-11 2022-11-22 中国人民解放军空军工程大学 基于流固耦合的固体火箭发动机药柱裂纹稳定性分析方法
CN116227287A (zh) * 2023-02-27 2023-06-06 西南石油大学 一种基于线性互补方法的裂缝流体流动流固耦合模拟方法
CN116227287B (zh) * 2023-02-27 2023-11-14 西南石油大学 一种基于线性互补方法的裂缝流体流动流固耦合模拟方法

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