致密油体积压裂水平井流固全耦合流动模拟

针对致密油储层水平井体积改造存在复杂缝网、开发过程存在应力敏感的特征,基于有效应力原理及改造区多重孔隙介质流体流动特征,建立考虑基质、天然裂缝和网络裂缝系统特征的流固耦合数学模型,进行应力场–渗流场全耦合有限元数值求解;并与现有软件对比验证该算法的正确性,分析未耦合与全耦合情况下体积压裂水平井生产动态的差异,揭示了致密油流动特征及产能影响因素。结果表明:当考虑流固耦合效应时,水平井初期产量较高但递减较快,存在经济最优的储层压裂改造参数,采用水平井大规模体积压裂的"井工厂"开发模式对提高采收率较为有利。研究结果可为致密油水平井体积压裂优化设计及高效开发提供一定的理论指导。

基于CFD流固耦合理论的海上浮式结构物水动力性能分析

文章利用流体动力学控制方程和结构运动方程的耦合理论,在具有造消波功能的2D数值水槽中实现了海上浮式结构物在波浪中运动过程的数值模拟。以系泊式浮式方箱防波堤作为工程应用实例,分别采用梯形法和二、三阶单步数值迭代法对浮体的动力特性进行数值分析,并与基于势流理论的边界元法的结果做对比,分析后发现在波浪条件下梯形法和二、三阶单步法的计算精度相当,结果收敛,且与边界元法结果吻合较好,满足要求。该文提出了一种新的全自由度分块结构移动网格技术,实现了浮体所有方向的联合运动,而且网格不发生任何扭曲现象,计算时间、网格划分和精度要求都得到了较好的控制。

建筑荷载与地下水开采耦合作用对地面沉降的影响

以南通市海门区地面沉降历史为研究背景,从比奥固结理论出发,分析地面荷载及地下水渗流场对土体变形的影响.采用现场监测的方式对海门区地下水位、高层建筑物荷载和地面沉降进行监测,研究高层建筑荷载、地下水开采以及二者耦合作用对土体变形的影响.通过建立地下水渗流、建筑荷载与土体变形的三维流固全耦合模型,对不同因素作用下地面沉降进行模拟.模拟结果显示:地下水开采引发的地面沉降对主开采层的影响最大,建筑荷载引发的沉降对地表附近土体影响较大;地下水开采和建筑荷载的耦合作用引发土体变形的情况中,地面上距离建筑物集中区较近处以建筑荷载作用为主,较远处以地下水开采作用为主.