一种单裂隙岩石水力压裂过程流固耦合的数值模拟方法

专利申请号：CN202110117562.4

公 开 号：CN112818611B

发 明 人：张鸿勇 朱莉莉 刘春 张利伟 乐天呈 王岳 范观盛 闵寅通 

代 理 人：南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)陈建和

代理机构：南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)

专利类型：发明专利

申 请 日：20230822

公 开 日：20210128

专利主分类号：G06F30/28

关 键 词：裂隙 预制 水力压裂 岩土体 模拟真实世界 水力压裂过程 水力压裂作用 颗粒堆积体 岩土体模型 材料性质 地层堆积 迭代计算 宏观现象 角度变化 颗粒堆积 孔隙尺度 裂隙岩石 模拟结果 数值模拟 数值模型 物理世界 重力沉积 离散元 密度流 时间步 流体 输出 平衡 

摘      要：本发明提供了一种基于孔隙密度流法的单裂隙岩石水力压裂过程的数值模拟方法，首先建立岩土体离散元颗粒堆积体，即通过模拟真实世界的重力沉积过程，建立一个基础的初始地层堆积模型；通过材料训练，得到与真实物理世界材料性质相符合的材料；将岩土体离散为相互接触的固体颗粒，根据颗粒堆积骨架剖分识别孔隙，建立水力压裂数值模型。通过时间步迭代计算，直至岩土体模型平衡，输出模拟结果；本发明考虑了不同预制裂隙角度，预制裂隙角度变化引起流体密度、压力变化，基于孔隙尺度能高效地模拟十分复杂且花费巨大的水力压裂实验，解释较为复杂的宏观现象，亦能模拟不同预制裂隙下水力压裂作用。