导读:本文包含了离散裂隙网络论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:水力压裂,分形,应力强度因子,离散裂隙网络
离散裂隙网络论文文献综述
梁鑫[1]（2019）在《岩石水/气压裂分形破裂机理与分形离散裂隙网络研究》一文中研究指出我国非常规天然气储量丰富,其高效开采对于我国能源结构改善和可持续发展具有重要意义。裂隙系统在非常规天然气开采中扮演重要角色,其广泛触及储层岩石的水力压裂过程以及地下能源气体的渗流扩散过程。然而,由于裂隙几何形态迂曲不规则、具有分形效应,目前对岩石水力压裂造缝机制的认识以及对地下能源气体渗流扩散过程的认识尚不全面。为进一步在考虑裂隙分形效应下揭示储层岩石水力诱导裂纹的启裂扩展机理,并探究流体在分形裂隙网络中的渗流扩散演化规律,本文综合运用试验研究、理论分析和数值仿真等手段,开展了不同储层岩石的水/气压裂试验;建立了岩石水/气压裂分形裂纹启裂扩展新准则;完成了岩石裂隙网络拓扑结构的表征、分形离散裂隙网络模型的构建以及流体在不同拓扑结构分形离散裂隙网络中运移的渗透性评价;探究了广义分数阶算子下流体反常扩散模型的求解方法。主要研究结果如下:(1)通过对不同储层岩石进行水力和N_2压裂室内试验发现,N_2压裂下岩石的压裂效果比水力压裂好。主要表现在N_2压裂下岩石的破裂压力较小,产生的宏观诱导裂纹隙迹线分形维数较大,且诱导的微观裂纹多以穿晶断裂模式扩展。此外,普遍的近似对称双翼纵贯单裂纹破裂形态表明,岩石在水/气压裂下主要以张拉破坏为主。(2)针对当前微观分形断裂模型下的岩石水力压裂裂纹启裂准则局限性,基于分形裂纹应力强度因子的修正式提出了考虑裂纹分形效应的岩石水力压裂裂纹启裂新准则。此外,从分形裂纹尖端应力场与能量密度场出发建立了考虑裂纹分形效应的岩石水力压裂裂纹扩展方向判断新准则,并讨论了裂纹分形维数对扩展方向角的影响。结果显示裂纹分形维数主要对水力诱导的Ⅱ型或Ⅰ-Ⅱ混合型分形裂纹的扩展方向有影响,且平面应力条件下的影响程度比平面应变大。(3)考虑岩石水/气压裂的流-固耦合作用,在提出的岩石水力压裂分形裂纹启裂新准则下基于COMSOL 3.5 with MATLAB 7.0二次开发实现了不同岩石水/气压裂破压力的数值求解。通过对比不同岩石破裂压力的数值计算结果和试验结果,发现两者之间偏差均小于20%,验证了新准则的有效性。同时,通过进一步地求解不同分形维数下岩石水/气压裂的破裂压力发现,忽略裂纹的实际分形维数会造成对岩石破裂压力的预测偏大,偏差均超过50%。该结果表明在实际水力压裂设计中裂纹的分形效应不可忽视。(4)通过数值仿真探究了不同工程因素和地质因素对岩石水/气压裂破裂压力的影响。其中,在一定范围内,岩石初始渗透率越大或压裂液粘度越小,岩石破裂压力越小,且当岩石初始渗透率低于某一临界值或压裂液粘度高于某一临界值时,由裂纹分形维数引起的岩石破裂压力偏差程度变大。此外,总的来看岩石Biot系数的增大或压裂液加载速率的减小会降低岩石破裂压力,但其影响程度均受岩石初始渗透率和压裂液粘度大小的制约。(5)揭示了岩石裂隙网络的连接拓扑结构具有局部聚类的特征,呈现出典型的复杂网络“小世界”性质。在此基础上,通过考虑裂隙网络的平均聚类系数和裂隙分形维数,对ADFNE开源程序进行二次开发实现了分形离散裂隙网络模型的构建,并结合LBM数值仿真对不同拓扑结构的分形离散裂隙网络模型渗透性进行了评价。结果表明裂隙网络平均聚类系数越大,其渗透性越好;而裂纹分形维数越大,分形裂隙网络渗透性越差。(6)基于Wiman广义分数阶新算子,从理论上描述了流体的时间分数阶反常扩散模型,并通过Laplace变换和泰勒级数展开获得了其在特殊初始条件和边界条件下的解析级数解。该论文有图108幅,表14个,参考文献184篇。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01）
何忱,姚池,杨建华,蒋水华,姜清辉[2]（2019）在《基于等效离散裂隙网络的叁维裂隙岩体渗流模型》一文中研究指出基于等效离散裂隙网络模型,提出一种模拟具有裂隙网络–岩石基质复杂裂隙岩体渗流的叁维数值计算方法。该模型将岩石看作由不透水的四面体块体组成的集合,渗流只在相邻块体之间的界面上发生,并遵循Darcy定理。为模拟复杂裂隙岩体的空间结构,开发随机均布叁维Delaunay四面体网格生成算法,可以显式模拟叁维裂隙网络及其复杂的相交关系。岩石基质中的孔隙被等效界面网络系统代替。为保证该系统拥有与完整岩石相同的宏观渗透性,建立等效离散裂隙网络模型,并提出宏细观渗流参数的转换方法。裂隙也作为界面存在,但具有较高的渗透性,在数值上与基质中界面的处理方式相同,便于程序实现及数值稳定。为验证该方法的有效性,进行几个数值计算,数值结果与解析解吻合良好。最后,通过一系列算例研究裂隙渗透性、大小、方向、相交位置对岩体宏观渗透性的影响,及裂隙密度与逾渗阈值之间的关系。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2019年S1期）
毛亮,李洪辉,王厉秦都,赵帅维,贾梅兰[3]（2018）在《Pu-240在高放废物地质处置库备选岩体离散裂隙网络中的迁移模拟》一文中研究指出甘肃北山花岗岩预选区是我国高放废物地质处置研究的首选预选区。本文基于BS01孔钻孔裂隙的几何特征统计分布规律构建离散裂隙网络渗流模型,利用FractureFlow软件中的裂隙渗流模块和物质迁移模块计算了放射性核素Pu-240在北山预选区远场中百万年时间尺度的迁移过程。模拟结果表明:在无导水断层存在情况下,Pu-240的水平迁移速率较小约为0. 01～0. 0125 m/a,且不会发生Pu-240向地表的泄露;在特定导水断层存在情况下,且上下游为定水头边界的二维模型中,Pu-240会顺着断层发育带的优势渗流通道到达地表,但是泄露的活度浓度较低,峰值约为0. 029 Bq/L;此外还分析了不同断层带下Pu-240向地表的泄露,发现断层带中裂隙的隙宽对其影响最大。(本文来源于《《环境工程》2018年全国学术年会论文集（中册）》期刊2018-08-20）
姚池,赵明,杨建华,蒋水华,姜清辉[4]（2018）在《基于刚体弹簧–等效离散裂隙网络耦合方法的水压致裂数值模型》一文中研究指出提出一种模拟二维非稳定渗流过程的等效离散裂隙网络模型。在此基础上,结合改进刚体弹簧方法,通过引入考虑断裂能的渐进拉裂破坏准则,建立一种新的水压致裂过程数值计算模型。应力、变形、裂隙扩展过程计算采用改进刚体弹簧方法,非稳定渗流计算采用等效离散裂隙网络模型。为模拟等效的宏观渗透特性,给出细观渗流参数的确定方法,通过与一维非稳定渗流解析解的对比,验证等效离散裂隙网络模型的适用性。给出改进弹簧方法和等效离散裂隙网络水力耦合模型的计算流程,通过与弹性稳定流条件下厚壁圆筒的解析解对比,验证弹性稳定流条件下水力耦合计算格式的正确性。通过厚壁圆筒水压致裂算例验证所给模型模拟水压致裂过程的能力。与同类格子模型的对比,证明该模型的优越性。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2018年06期）
宛东,胡成,邢文乐[5]（2018）在《离散裂隙网络模型在矿井涌水量预测中的应用》一文中研究指出裂隙介质的渗透性往往具有各向异性和非均质性,为了体现矿山水文地质模型这种特征,论文从单裂隙渗流规律出发,在MATLAB软件环境中应用Monte-Carlo法的原理编译了二维离散裂隙网络模型的生成程序。在此基础上,结合边界元法对其进行二次开发,编译了二维离散裂隙网络渗流程序。应用该渗流程序对宜昌七里冲磷矿区进行了地下水渗流模拟,计算了220水平巷道单宽涌水量。计算结果与现场水文地质试验结果基本一致,表明该渗流程序具有较好的适用性,可以为相似水文地质条件矿区的矿坑涌水量提供一种快速廉价的获取方法。(本文来源于《河北地质大学学报》期刊2018年01期）
刘嘉,陈俊,芮福鑫,宁雪,王建国[6]（2017）在《离散裂隙网络对页岩气井产能影响的数值模拟》一文中研究指出页岩作为典型的非常规储层,基质孔隙小,渗透率极低,水平井多级水力压裂为其商业开发的主要手段。准确模拟页岩气产能,应同时考虑水力裂隙和天然裂隙的渗流。基于离散裂隙模型和等效连续模型建立页岩气渗流数学模型,利用有限元分析方法进行数值求解,研究不同走向裂隙组对页岩气井产能的影响。研究认为,页岩基质为气体的生产提供了主要气源,天然裂隙作为渗流的主要通道,将气体输送到水力裂缝,进而到达井筒。模拟结果表征,离散裂隙的渗流特征对于页岩气井的产能有重要影响。根据页岩储层的天然裂隙走向,可以优化相应的水平井方位。对于二维离散裂隙网络模型,水平井沿着2个裂隙组夹角的平分线更有利于生产。(本文来源于《煤田地质与勘探》期刊2017年06期）
黄丹,李小青[7]（2016）在《基于离散裂隙网络的表征单元体研究》一文中研究指出裂隙岩体表征单元体(REV)研究是岩体力学的一个基本问题,是研究岩体尺寸效应的主要方法.阐述了研究裂隙岩体REV的基本思路,基于离散裂隙网络模拟技术的数值分析方法是进行裂隙岩体REV研究的重要手段.建立不同尺寸的岩体模型,分析了裂隙数量、强度、方位等随岩体尺寸的变化特性,从而得出考虑裂隙分布的几何特性上的REV.结合锦屏二级水电站大理岩岩体裂隙的统计规律,采用4组随机裂隙并建立叁维离散裂隙网络,最终确定所分析岩体的REV为10m×20m×10m.(本文来源于《武汉大学学报(工学版)》期刊2016年05期）
黎照洪,胡成,陈刚,刘静华[8]（2016）在《基于离散裂隙网络的烟台水封洞库渗水点分析》一文中研究指出建立在致密结晶岩地区的地下水封洞库开挖过程中洞室及水幕巷道的渗水具有不均匀性,而现阶段主要在开挖后根据实际渗水量组织施工排水,若排水不及时容易造成洞室或巷道大面积浸水而形成安全风险。为在洞室开挖前对渗水点分布及渗水量进行一定预测,从而提前且合理安排排水工作,降低施工风险,以烟台地下水封洞库丁烷库区为例,在对该库区裂隙调查结果进行一定的统计分区后,采用Monte-Carlo随机模拟方法建立离散裂隙网络模型,通过多次迭代确定裂隙模拟置信区间,并选取在置信区间范围内的裂隙模拟结果按照立方定律求取渗透系数,按区间进行水封洞库渗水点分布区划分,同时与实测大流量渗水区域进行比对,结果发现两者具有较好的一致性,表明该方法能借助前期裂隙统计结果预测洞室开挖后渗水情况,协助组织施工期洞室排水。(本文来源于《安全与环境工程》期刊2016年05期）
彭国华[9]（2016）在《叁维离散裂隙网络模型确定岩体渗透张量的研究》一文中研究指出为避免由于在二维切平面内分析渗透系数而带来的误差,通过在空间中的几何变换,直接求得红卫电站大坝叁维裂隙岩体各方向渗透系数。通过与红卫电站大坝所测结果的比较,利用该数值模型分析所得REV在工程合理范围内,为等效为连续介质模型分析提供了很大的可能性;通过计算所得主渗透系数和主方向与校核过的实测数据相比,误差在合理范围内,证明利用该方法不仅可行性较好,而且对实际工程中的裂隙岩体渗流分析具有良好的理论价值和适用的参考价值。(本文来源于《水利规划与设计》期刊2016年09期）
李奕贤,倪春发,吴元杰,余允辰[10]（2016）在《叁维离散裂隙网络流动及传输不确定性分析》一文中研究指出为了解裂隙岩层中的溶质传输行为,开发叁维(3D)离散裂隙网络(DFN)水流与溶质传输模式是项重要任务。由于裂隙与母岩水流与传输能力差异较大,并且两者在叁度空间交互作用涉及复杂空间几何,计算分析困难。因此,多数水流与传输研究仅考虑裂隙网络。因建构3D DFN,生成裂隙非结构化网格及仿真水流与传输是极具挑战的任务,过去的裂隙网络水流及传输分析,通常针对二维或一维问题。本研究主要目的在开发、验证与应用叁维离散裂隙网络水流与传输模式,模式具备建构叁维DFN、有效DFN网格生成以及DFN水流与传输数值仿真等功能。根据DFN传输分析结果显示,不同观测方式浓度穿透曲线差异较剧烈时刻,常发生于浓度团前缘通过观测位置时。经由多组传输模拟结果发现,不同观测方法观测平均最大浓度,可能达不到裂隙岩层初始设定最大浓度值。相同的观测位置,浓度标准偏差可超过一半的初始释放浓度,随着观测位置远离释放源,不同观测策略观测浓度标准偏差无明显变化。(本文来源于《第六届废物地下处置学术研讨会论文集》期刊2016-08-22）
离散裂隙网络论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
基于等效离散裂隙网络模型,提出一种模拟具有裂隙网络–岩石基质复杂裂隙岩体渗流的叁维数值计算方法。该模型将岩石看作由不透水的四面体块体组成的集合,渗流只在相邻块体之间的界面上发生,并遵循Darcy定理。为模拟复杂裂隙岩体的空间结构,开发随机均布叁维Delaunay四面体网格生成算法,可以显式模拟叁维裂隙网络及其复杂的相交关系。岩石基质中的孔隙被等效界面网络系统代替。为保证该系统拥有与完整岩石相同的宏观渗透性,建立等效离散裂隙网络模型,并提出宏细观渗流参数的转换方法。裂隙也作为界面存在,但具有较高的渗透性,在数值上与基质中界面的处理方式相同,便于程序实现及数值稳定。为验证该方法的有效性,进行几个数值计算,数值结果与解析解吻合良好。最后,通过一系列算例研究裂隙渗透性、大小、方向、相交位置对岩体宏观渗透性的影响,及裂隙密度与逾渗阈值之间的关系。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
离散裂隙网络论文参考文献
[1].梁鑫.岩石水/气压裂分形破裂机理与分形离散裂隙网络研究[D].中国矿业大学.2019
[2].何忱,姚池,杨建华,蒋水华,姜清辉.基于等效离散裂隙网络的叁维裂隙岩体渗流模型[J].岩石力学与工程学报.2019
[3].毛亮,李洪辉,王厉秦都,赵帅维,贾梅兰.Pu-240在高放废物地质处置库备选岩体离散裂隙网络中的迁移模拟[C].《环境工程》2018年全国学术年会论文集（中册）.2018
[4].姚池,赵明,杨建华,蒋水华,姜清辉.基于刚体弹簧–等效离散裂隙网络耦合方法的水压致裂数值模型[J].岩石力学与工程学报.2018
[5].宛东,胡成,邢文乐.离散裂隙网络模型在矿井涌水量预测中的应用[J].河北地质大学学报.2018
[6].刘嘉,陈俊,芮福鑫,宁雪,王建国.离散裂隙网络对页岩气井产能影响的数值模拟[J].煤田地质与勘探.2017
[7].黄丹,李小青.基于离散裂隙网络的表征单元体研究[J].武汉大学学报(工学版).2016
[8].黎照洪,胡成,陈刚,刘静华.基于离散裂隙网络的烟台水封洞库渗水点分析[J].安全与环境工程.2016
[9].彭国华.叁维离散裂隙网络模型确定岩体渗透张量的研究[J].水利规划与设计.2016
[10].李奕贤,倪春发,吴元杰,余允辰.叁维离散裂隙网络流动及传输不确定性分析[C].第六届废物地下处置学术研讨会论文集.2016