考虑含水合物沉积物损伤的多场耦合模型研究

论文摘要

天然气水合物是一种新型的清洁能源,具有广阔的应用前景。但在水合物开采过程中温压条件的改变会引起水合物的分解,导致含水合物沉积物胶结强度的丧失;同时,沉积物在加载过程中由于其内部微裂纹、缺陷逐渐扩展以及土颗粒间的水合物逐渐破碎也会引发含水合物沉积物的损伤,而以往对于水合物分解过程中多场耦合模型的研究忽略了沉积物结构损伤演化过程及其对耦合过程的影响。因此,基于连续损伤理论,在损伤统计本构模型中引入三参数的Weibull分布和残余强度修正系数,建立起考虑损伤阈值和残余强度影响的含水合物沉积物损伤统计本构模型;进而将本构模型嵌入到水合物分解过程的多场耦合模型中,建立了考虑含水合物沉积物损伤的温度-应力-渗流-化学（THMC）多场耦合数学模型;基于该模型讨论了含水合物沉积物结构损伤对水合物分解过程中沉积物储层的变形、压力、温度等因素的影响规律。通过计算分析发现:含水合物沉积物结构损伤对水合物分解的多场耦合过程具有显著影响,并且随着分解时间的增加,其影响逐渐增大。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张小玲,夏飞,杜修力,许成顺

关键词: 含水合物沉积物,损伤统计本构模型,多场耦合

来源: 岩土力学 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 海洋学,石油天然气工业,新能源

单位: 北京工业大学建筑工程学院,北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金面上项目（No.51778020）,国家自然科学基金创新研究群体项目（No.51421005）~~

分类号: P744.4

DOI: 10.16285/j.rsm.2018.1521

页码: 4229-4239+4305

总页数: 12

文件大小: 431K

下载量: 267

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标签：含水合物沉积物论文;  损伤统计本构模型论文;  多场耦合论文;