水力压裂扩展的流固耦合数值模拟研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-9页 |
| 第一章 绪论 | 第9-25页 |
| ·水力压裂技术介绍 | 第9-10页 |
| ·国内外水力压裂技术的发展 | 第10-13页 |
| ·水力压裂的机理 | 第13-15页 |
| ·水力压裂数值模型的演变 | 第15-20页 |
| ·二维模型 | 第15-17页 |
| ·拟三维模型 | 第17页 |
| ·全三维模型 | 第17-20页 |
| ·渗流场与应力场的耦合分析研究进展 | 第20-22页 |
| ·断裂力学的研究进展和裂纹扩展的数值方法 | 第22-24页 |
| ·本文的主要工作 | 第24-25页 |
| 第二章 水力压裂数值模拟的力学基础 | 第25-58页 |
| ·引言 | 第25页 |
| ·孔隙介质的有效应力原理 | 第25-29页 |
| ·基本概念 | 第25-27页 |
| ·有效应力 | 第27-29页 |
| ·应力平衡方程及其离散化 | 第29-32页 |
| ·流体连续性方程 | 第32-34页 |
| ·耦合方程求解 | 第34-38页 |
| ·耦合方程求解策略 | 第34-36页 |
| ·非线性求解方法 | 第36-38页 |
| ·岩石孔隙介质的基本行为 | 第38-47页 |
| ·孔隙渗流的基本行为 | 第38-39页 |
| ·其他基本行为 | 第39-47页 |
| ·断裂力学 | 第47-57页 |
| ·J积分原理 | 第47-49页 |
| ·应力强度因子提取 | 第49-50页 |
| ·J积分的积分方法 | 第50-52页 |
| ·预测裂纹扩展方向 | 第52-54页 |
| ·裂纹扩展准则 | 第54-57页 |
| ·本章小结 | 第57-58页 |
| 第三章 水力压裂数值模拟实现 | 第58-83页 |
| ·引言 | 第58-60页 |
| ·压降方程 | 第60-65页 |
| ·裂尖奇异性及其近似处理 | 第65-66页 |
| ·压降方程实现 | 第66-74页 |
| ·ABAQUS 软件介绍 | 第66页 |
| ·ABAQUS 的用户子程序 FLOW 接口介绍 | 第66-68页 |
| ·ABAQUS 的用户子程序 DISP 接口介绍 | 第68-69页 |
| ·压降方程的程序实现 | 第69-74页 |
| ·计算结果与分析 | 第74-82页 |
| ·模型描述 | 第74-75页 |
| ·裂尖应力集中现象及其变化规律 | 第75页 |
| ·裂缝扩展对渗流场的影响 | 第75-77页 |
| ·裂缝面内压力变化规律 | 第77-80页 |
| ·孔隙比的变化规律 | 第80-82页 |
| ·小结 | 第82-83页 |
| 第四章 水力压裂特性的数值模拟研究 | 第83-95页 |
| ·引言 | 第83-84页 |
| ·影响水力压裂缝扩展的因素分析 | 第84-94页 |
| ·压裂液粘度对裂缝扩展的影响 | 第84-86页 |
| ·地应力对裂缝扩展的影响 | 第86-88页 |
| ·临界应力对裂缝扩展的影响 | 第88-89页 |
| ·弹性模量对裂缝扩展的影响 | 第89-91页 |
| ·初始孔隙压力对裂缝扩展的影响 | 第91-94页 |
| ·小结 | 第94-95页 |
| 第五章 水平多缝水力压裂扩展的缝间干扰研究 | 第95-110页 |
| ·引言 | 第95-96页 |
| ·裂缝面内压降方程 | 第96-97页 |
| ·计算模型与参数 | 第97-99页 |
| ·计算模型 | 第97-98页 |
| ·计算参数 | 第98-99页 |
| ·计算结果分析 | 第99-105页 |
| ·3 条缝的干扰分析 | 第99-100页 |
| ·5 条缝的干扰分析 | 第100-102页 |
| ·7 条缝的干扰分析 | 第102-104页 |
| ·裂缝条数的干扰分析 | 第104-105页 |
| ·干扰控制 | 第105-107页 |
| ·计算实例 | 第107-109页 |
| ·结论 | 第109-110页 |
| 第六章 全文总结与展望 | 第110-113页 |
| ·本文的主要工作 | 第110-111页 |
| ·工作展望 | 第111-113页 |
| 参考文献 | 第113-121页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第121-122页 |
| 致谢 | 第122页 |
