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国家自然科学基金(11372157)

作品数:9 被引量:111H指数:7
相关作者:柳占立庄茁付海峰王永亮王涛更多>>
相关机构:清华大学中国石油中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院廊坊分院更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家教育部博士点基金中国博士后科学基金更多>>
相关领域:理学石油与天然气工程建筑科学化学工程更多>>

文献类型

  • 9篇期刊文章
  • 5篇会议论文

领域

  • 7篇石油与天然气...
  • 7篇理学
  • 2篇建筑科学
  • 1篇化学工程
  • 1篇一般工业技术

主题

  • 8篇压裂
  • 8篇水力压裂
  • 6篇页岩
  • 6篇有限元
  • 3篇页岩油
  • 3篇页岩油气
  • 3篇油气
  • 3篇有限元法
  • 3篇有限元分析
  • 3篇渗流
  • 2篇岩石
  • 2篇套管
  • 2篇套管损坏
  • 2篇屏蔽
  • 2篇热膨胀
  • 2篇物理模拟
  • 2篇相互作用
  • 2篇各向同性
  • 2篇横观各向同性
  • 2篇WEIBUL...

机构

  • 9篇清华大学
  • 3篇中国石油
  • 1篇西安交通大学
  • 1篇中国石油天然...
  • 1篇中国石油天然...

作者

  • 7篇庄茁
  • 7篇柳占立
  • 4篇王永亮
  • 2篇付海峰
  • 2篇王恒
  • 2篇许丹丹
  • 2篇曾庆磊
  • 1篇王永辉
  • 1篇刘云志
  • 1篇卢拥军
  • 1篇修乃岭
  • 1篇翁定为
  • 1篇梁天成
  • 1篇高岳
  • 1篇张永民
  • 1篇王涛

传媒

  • 2篇工程力学
  • 2篇Scienc...
  • 1篇科学通报
  • 1篇岩石力学与工...
  • 1篇力学季刊
  • 1篇天然气地球科...
  • 1篇Scienc...

年份

  • 4篇2017
  • 4篇2016
  • 5篇2015
  • 1篇2014
9 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
页岩水力压裂的关键力学问题被引量:37
2016年
页岩气的开采成为我国绿色能源开发的新领域.尽管北美页岩气革命取得了成功,水力压裂是成功的开采方式,目前采收率仅为5%~15%,问题出在哪里呢?由此给力学家提出了巨大的挑战和机遇.本文针对页岩水力压裂的关键力学问题,阐述理论、计算和实验的研究进展和技术难点,主要内容有:页岩人工裂缝扩展的大型物理实验模拟平台;考虑时间相关性的各向异性本构模型;页岩起裂、分叉及多裂缝相互作用的断裂力学准则和模拟方法;裂缝簇稳定性扩展的力学条件和创造缝网的多尺度有限元模型;耦合断裂力学和流场压力的裂缝网扩展数值模拟方法.
庄茁柳占立王涛高岳王永辉付海峰
关键词:页岩水力压裂
横观各向同性岩石力学-化学-损伤耦合有限元分析被引量:10
2017年
该文基于层理性岩石的水化作用和连续损伤特性,建立力学-化学-损伤耦合的有限元(FEM)求解方法,开展含钻井孔岩石的井壁应力和围岩损伤演化分析。该文发展横观各向同性Biot本构关系,采用Weibull分布函数表征岩石的非均质性;考虑水化作用引起的损伤,结合当前应力状态的应力损伤得到损伤张量,对弹性模量和渗透率进行损伤分析,实现层理性岩石在水化和荷载作用下的连续损伤演化,形成一套渗流-应力-化学-损伤(HMCD)耦合分析方法。该文给出数值算例,将含损伤横观各向同性模型用于研究层理性岩石的水化特性,表明岩石的非均匀性和水化作用对井壁应力解答具有重要影响,该有限元求解方法可对岩石水化、损伤进行可靠、有效的数值分析。
王永亮庄茁柳占立杨恒林
关键词:WEIBULL分布
XFEM modeling of hydraulic fracture in porous rocks with natural fractures被引量:1
2017年
Hydraulic fracture(HF) in porous rocks is a complex multi-physics coupling process which involves fluid flow, diffusion and solid deformation. In this paper, the extended finite element method(XFEM) coupling with Biot theory is developed to study the HF in permeable rocks with natural fractures(NFs). In the recent XFEM based computational HF models, the fluid flow in fractures and interstitials of the porous media are mostly solved separately, which brings difficulties in dealing with complex fracture morphology. In our new model the fluid flow is solved in a unified framework by considering the fractures as a kind of special porous media and introducing Poiseuille-type flow inside them instead of Darcy-type flow. The most advantage is that it is very convenient to deal with fluid flow inside the complex fracture network, which is important in shale gas extraction. The weak formulation for the new coupled model is derived based on virtual work principle, which includes the XFEM formulation for multiple fractures and fractures intersection in porous media and finite element formulation for the unified fluid flow. Then the plane strain Kristianovic-Geertsma-de Klerk(KGD) model and the fluid flow inside the fracture network are simulated to validate the accuracy and applicability of this method. The numerical results show that large injection rate, low rock permeability and isotropic in-situ stresses tend to lead to a more uniform and productive fracture network.
Tao WangZhanLi LiuQingLei ZengYue GaoZhuo Zhuang
关键词:天然裂缝性水力压裂BIOT固结理论流体流动多孔介质
横观各向同性页岩的井壁稳定计算分析新进展
基于连续损伤的岩石渗流-应力耦合模型及有限元(FEM)求解方法已经建立,近期逐步将模型的各向同性属性推广到各向异性,并将其应用于井壁稳定问题分析中,初步形成面向应用的计算平台,本文旨在对此研究思路进行简要报道。该研究针对...
王永亮; 柳占立; 杨恒林; 庄茁;
关键词:有限元法井壁稳定性横观各向同性渗流-应力耦合
文献传递
基于连续损伤的岩石渗流有限元分析被引量:9
2016年
该文基于连续损伤力学,建立了含损伤的岩石渗流模型,研究岩石损伤破坏并分析其渗流特性。该文采用Weibull分布函数来模拟岩石弹性模量和强度的非均质特性,利用Biot本构关系建立含孔隙结构的弹性变形方程,结合Drucker-Prager强度准则、统计强度理论和连续损伤理论推导出岩石连续损伤演化控制方程及其定解条件,进而采用有限元法对其求解。该文给出的数值算例结果表明所提出的含损伤渗流模型适用于研究岩石的渗流特性,分析结果与实验数据吻合较好,且该求解方法可以对岩石体积压裂、岩层弱面进行可靠、有效的数值分析。
王永亮柳占立林三春庄茁
关键词:WEIBULL分布岩石渗流有限元
热膨胀模拟页岩分段水力压裂的套管损坏有限元分析
本文对页岩气分段水力压裂开采过程中的套管损坏问题进行有限元分析,应用页岩储层受热膨胀比拟水力压裂导致岩体膨胀的物理过程,建立模型并采用ABAQUS进行求解。数值结果表明,套管的拐点(竖直井和水平井交点)附近出现比其它处套...
王永亮柳占立庄茁
关键词:页岩油气水力压裂热膨胀套管损坏有限元法
基于脉冲致裂储层的改造新技术研究被引量:11
2017年
针对水平层理发育、地应力差值大或天然裂缝不发育的非常规储层,常规水力压裂技术实现复杂裂缝的难度大,改造效果不理想,探索一种新型动力学脉冲致裂岩石的改造技术。首先建立脉冲致裂试验装置,实现对三向就地应力场的独立加载,以及脉冲致裂和水力压裂模拟技术的结合。利用龙马溪组页岩露头开展大尺度(762mm×762 mm×914 mm)试验,直观揭示脉冲致裂裂缝形态及延伸规律;在试验数据基础上,建立更优化的数值模型,并对影响裂纹延伸距离的因素进行量化分析。结果表明:脉冲冲击波能够在页岩储层形成多方向复杂致裂裂纹,同时不会对井筒产生破坏;提高冲击能量可明显提高页岩储层致裂效果,但冲击次数存在合理的设计区间;与常规压裂模式相比,脉冲致裂与水力压裂复合的改造新模式更易形成复杂水力裂缝形态,有利于提高储层垂向和平面动用程度,在非常规储层开发中具有良好应用前景。
付海峰张永民王欣严玉忠管保山刘云志梁天成翁定为
关键词:岩石力学水力压裂物理模拟
微裂纹群与主裂纹相互作用的扩展有限元分析
本文利用扩展有限元方法研究了主裂纹与微裂纹之间相互增强与屏蔽的作用机理。裂纹之间的相互作用通过归一化的应力强度因子来定量表征。本文系统研究了不同数量、排列、密度条件下的微裂纹群对主裂纹的诱导作用。对于单条微裂纹与主裂纹的...
王恒柳占立许丹丹曾庆磊庄茁
文献传递
热膨胀模拟页岩分段水力压裂的套管损坏有限元分析
本文对页岩气分段水力压裂开采过程中的套管损坏问题进行有限元分析,应用页岩储层受热膨胀比拟水力压裂导致岩体膨胀的物理过程,建立模型并采用ABAQUS进行求解。数值结果表明,套管的拐点(竖直井和水平井交点)附近出现比其它处套...
王永亮柳占立庄茁
关键词:页岩油气水力压裂热膨胀套管损坏有限元法
文献传递
Modeling stationary and moving cracks in shells by X-FEM with CB shell elements被引量:7
2014年
The continuum-based(CB)shell theory is combined with the extended finite element method(X-FEM)in this paper to model crack propagation in shells under static and dynamic situations.Both jump function and asymptotic crack tip solution are adopted for describing the discontinuity and singularity of the crack in shells.Level set method(LSM)is used to represent the crack surface and define the enriched shape functions.Stress intensity factors(SIFs)are calculated by the displacement interpolation technique to prove the capability of the method and the maximum strain is applied for the fracture criterion.Also,an efficient integration scheme for the CB shell element with cracks is proposed.
ZENG QingLeiLIU ZhanLiXU DanDanZHUANG Zhuo
关键词:壳单元CB水平集方法
共2页<12>
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