KGD、PKN和修改的P3D水力压裂设计模型的计算与对比

水力压裂设计的模型建立和模拟计算对压裂施工有着重要的意义。对矿场最常用的2种二维水力压裂设计模型(KGD、PKN)和拟三维模型(P3D)进行了分析,对拟三维模型进行了一些修改以得到真正的三维结果。并通过使用MATLAB脚本语言编制程序求解KGD、PKN和修改的P3D模型,利用MATLAB方便的三维图形绘制工具将结果可视化展示。对比3种模型的结果得出结论:拟三维压裂模型相比二维的KGD、PKN模型能反映出更多的裂缝信息;修改的拟三维模型相比三维模型更能真实地反映压裂施工的实际情况;PKN模型和KGD模型在内在力学机理上有着显著的差别,但是在某些相似的条件下(不考虑滤失的情况)所得到的结果在趋势上是一致的;修改的拟三维模型中,裂缝在缝长方向由半圆形变成半椭圆形,在缝宽方向上这个趋势不明显。该计算模型与结论对水力压裂数值模拟的深度研究具有指导意义。

考虑页岩层理剪切滑移的水力裂缝几何参数计算方法

针对现有页岩气体积压裂层理裂缝扩展模型及其计算方法研究的不足,基于三点弯曲试验,结合数字图像法获取了页岩层理关键力学参数;利用弹性力学理论和线弹簧模型建立了页岩气体积压裂层理裂缝扩展拟三维数学模型,并得到了试验验证;开发了裂缝几何参数计算程序,计算分析了层理参数与压裂施工参数对水力裂缝扩展的影响规律。结果表明:当层理刚度小于10 GPa/m及大于30 GPa/m时,剪切滑移量达到极大值及极小值,且基本保持不变,当层理刚度在10~30 GPa/m之间时,层理刚度与剪切滑移量呈线性负相关关系;当层理密度为5~7条时,主裂缝会沟通更多的层理;当层理强度为5~8 MPa时,水力裂缝易穿层扩展,且能使层理产生剪切滑移,从而生成复杂裂缝;当压裂液排量和压裂液黏度分别在9~12 m^(3)/min和2.5~5m Pa·s范围内时,水力裂缝易穿层扩展,最终形成十字型裂缝,有助于复杂裂缝的形成。该研究对认识页岩层理力学性能及其对层理裂缝扩展规律的影响有一定的指导意义。

火电厂主厂房建筑三维设计应用与开发

火力发电厂主厂房建筑三维设计内容繁多、过程较复杂,为了保证主厂房内各专业协同设计、有关数据的统一性和唯一性,应使主厂房建筑三维模型建模程序标准化、规范化,明确建模内容和有关分类,解决好数据传递的接口和方式。本文为解决上述问题,进行了较详细的分析和研究,并提出了具体方法和措施,在满足主厂房协同工作的同时,也为后续工作提供必要的数据和背景资料,保证建筑设计文件与主厂房三维模型同步更新,进一步提高建筑设计效率和质量。这将在实际工程中产生明显的设计效率和经济效益。