Numerical modelling of coupled surface and subsurface flow systems     

Prince Chidyagwai  Beatrice Rivière 《Advances in water resources》2010

This paper presents and compares several numerical solutions of the coupled system of Navier–Stokes and Darcy equations. The schemes are based on combinations of the finite element method and the discontinuous Galerkin method. Accuracy and robustness of the methods are investigated for heterogeneous porous media. The importance of local mass conservation for filtration problems is also discussed.  相似文献   

A new numerical technique for simulating the coupled seismic and electromagnetic waves in layered porous media          下载免费PDF全文

Hengxin Ren  Qinghua Huang  Xiaofei Chen 《地震科学（英文版）》2010,23(2):167-176

Chen's technique of computing synthetic seismograms,which decomposes every vector with a set of basis of orthogonality and completeness before applying the Luco-Apsel-Chen(LAC)generalized reflection and transmission coefficients method,is confirmed to be efficient in dealing with elastic waves in multi-layered media and accurate in any frequency range.In this article,we extend Chen's technique to the computation of coupled seismic and electromagnetic(EM)waves in layered porous media.Expanding the involved mechanical and electromagnetic fields by a set of scalar and vector wave-function basis,we obtain the fundamental equations which are subsequently solved by using a recently developed version of the LAC generalized reflection and transmission coefficients method.Our approach and corresponding program is validated by reciprocity tests.We also show a numerical example of a two-layer model with an explosion source.The P-to-EM conversion waves radiated from the interface may have potential application.  相似文献   

弹塑性条件下岩土孔隙介质有效应力系数理论模型   总被引：3，自引：1，他引：2  

张凯  周辉  胡大伟  冯夏庭  张元刚 《岩土力学》2010,31(4):1035-1041

分析了有效应力系数的物理机理及其主要影响因素,在此基础上,提出了等效孔隙连通率的概念,以此表征岩土类孔隙介质的结构和孔隙之间的连通性,建立了有效应力系数张量演化的普适性理论模型。基于大理岩峰后和砂岩不同塑性变形阶段的有效应力测试试验,分析了塑性条件下影响有效应力系数的主要因素,结果表明塑性条件下,影响有效应力系数的主要因素为等效孔隙连通率。利用试验数据,通过拟合得到了大理岩和砂岩的等效孔隙连通率随应变的演化规律,从而得到了有效应力系数与变形的关系。研究成果为弹塑性条件下的流固耦合研究提供了基础性的理论和方法支持。  相似文献   

储层流固耦合的数学模型和非线性有限元方程   总被引：2，自引：0，他引：2  

张广明  刘合  张劲  吴恒安  王秀喜 《岩土力学》2010,31(5):1657-1662

根据饱和多孔介质固体骨架的平衡方程和多孔介质中流体的连续性方程,建立了储层流固耦合数学模型。模型中引入了Jaumann应力速率公式描述多孔介质固体骨架的大变形效应,并考虑了地应力、初始孔隙压力、初始流体密度和初始孔隙度对耦合模型的影响。基于与微分方程等价的加权余量公式,在空间域采用有限元离散,对时间域进行隐式差分格式离散,导出了以单元节点位移和单元节点孔隙压力为未知量的储层流固耦合的非线性有限元增量方程。该模型在石油工程中有广泛的应用,为储层流固耦合的数值模拟奠定了理论基础。  相似文献   

热脉冲法监测集中渗漏的模型试验   总被引：2，自引：1，他引：1  

陈江  张少杰  闵兴鑫  刘浩吾 《岩土力学》2010,31(9):2729-2735

基于光纤布拉格光栅（FBG）传感系统,提出了适用于土石坝心墙集中渗漏监测的热脉冲法。采用由传感加热单元、稳压电源、调压器、光纤光栅解调仪组成的监测系统进行了集中渗漏监测的模型试验。首先进行了骨料干燥和湿润条件下的试验,试验结果表明,采用温升作为判别指标难于对渗漏状态作出准确判断,为此定义了2个无量纲的判别指标? 和 ? 。采用两种渗漏流量进行了试验,并分别采用? 和 ? 进行了渗漏状态的识别,结果表明2个判别指标均能进行渗漏的准确定位,且能定性反映渗漏强度的大小,采用? 作为判别指标的识别效果优于?。  相似文献   

基于分形方法的多孔介质有效应力模型研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

闫铁  李玮  毕雪亮 《岩土力学》2010,31(8):2625-2629

在充分分析国内外多孔介质有效应力研究基础上,针对石油工程中深层岩石复杂结构特征,应用分形几何理论,分别建立了深层多孔介质岩石有效应力的二维和三维分形计算模型。该模型能反应任意孔隙结构下的应力作用关系,是现有相关有效应力模型的补充和完善。为了现场应用方便,进一步给出多孔介质有效应力分形模型的简化式。实例计算表明,应用简化式计算的有效应力值误差在7％以内,可以满足油田现场的要求,并且应用简化式有利于应用测井数据获得连续的有效应力剖面。  相似文献   

饱和多孔介质中胶体沉淀释放过程的数值模拟     

徐绍辉  刘庆玲 《高校地质学报》2010,16(1):26-31

地下环境中可移动的胶体能够促进强烈吸附的污染物质的运移,而胶体自身在运移过程中也会伴随发生沉淀、释放。根据高岭石胶体的土柱出流实验,对不同离子强度条件下胶体在饱和多孔介质中的沉淀和释放行为进行分析,并采用不同模型对其过程进行数值模拟。结果表明,离子强度是影响胶体沉淀和释放过程的重要因素,随着离子强度的增加,胶体的出流峰值逐渐降低,即胶体在多孔介质中的沉淀量逐渐增大,且沉淀速率系数K d 与离子强度成正相关;模型拟合的释放系数与NaCl 浓度显著相关,Grolimund 模型可以很好地模拟胶体的沉淀过程（R 2 >0.95）,但不能准确地模拟释放过程;而胶体运移方程耦合溶质运移方程能够模拟不同离子强度影响下胶体的释放过程（R 2 >0.9）  相似文献   

多孔介质储层表征技术在塔中地区上奥陶统礁滩储层中的应用     

李维岭  乔占峰  邓兴梁  倪新锋  张正红 《现代地质》2017,31(2):315

多孔介质储层表征技术应用岩心分析、测井分析、地震分析、岩样实验分析、生产动态分析等多种分析方法,表征不同尺度储集空间及其组合特征,最终评价有利储层。应用该技术,识别塔中地区北斜坡奥陶系良里塔格组孔隙型、孔洞型、孔隙-孔洞型、缝洞型和孔缝洞型5类储层,并表征了各类储层的孔喉结构、孔渗性和产能特征。结果表明：孔隙-孔洞型储层的孔喉结构发育大孔大喉的孔喉结构,优于孔隙型和孔洞型储层;裂缝对各类储层起到改善作用,裂缝的发育增加了储层孔渗性和连通性;储层产能特征受储层类型及规模影响,台缘孔缝洞型、孔隙-孔洞型储层以高产稳产为特征,台内缝洞型储层以中产较稳产为特征,台内孔洞型储层以中低产不稳产为特征。各类储集空间组合类型中,台缘孔缝洞型、孔隙-孔洞型储层是最有利储层,台内缝洞型是目前台内勘探的主要类型,台内孔隙型、孔洞型储层在裂缝发育情况下可以形成潜力储层。  相似文献   

Clogging mechanism in the process of reinjection of used geothermal water: A simulation research on Xianyang No.2 reinjection well in a super-deep and porous geothermal reservoir          下载免费PDF全文

MA Zhi-yuan  XU Yong  ZHAI Mei-jing  WU Min 《地下水科学与工程》2017,5(4):311-325

In the process of geothermal exploitation and utilization, the reinjection amount of used geothermal water in super-deep and porous reservoir is small and significantly decreases over time. This has been a worldwide problem, which greatly restricts the exploitation and utilization of geothermal resources. Based on a large amount of experiments and researches, the reinjection research on the tail water of Xianyang No. 2 well, which is carried out by combining the application of hydrogeochemical simulation, clogging mechanism research and the reinjection experiment, has achieved breakthrough results. The clogging mechanism and indoor simulation experiment results show: Factors affecting the tail water reinjection of Xianyang No. 2 well mainly include chemical clogging, suspended solids clogging, gas clogging, microbial clogging and composite clogging, yet the effect of particle migration on clogging has not been found; in the process of reinjection, chemical clogging was mainly caused by carbonates (mainly calcite), silicates (mainly chalcedony), and a small amount of iron minerals, and the clogging aggravated when the temperature rose; suspended solids clogging also aggravated when the temperature rose, which showed that particles formed by chemical reaction had a certain proportion in suspended solids.  相似文献   

非线性波浪作用下埋置管道上波浪力简化计算     

付长静  李国英  赵天龙 《海洋工程》2017,35(3):99-104

由于浅水区波浪的非线性影响显著,浅埋管道受非线性波浪荷载的影响大,为了保证管道长期运行的稳定性,在管道设计过程中需要充分考虑由非线性波浪引起的波浪力。考虑孔隙水和海床土的压缩性,基于Biot固结理论和一阶近似椭圆余弦波理论,利用分离变量法推导了非线性波浪作用下浅水区埋置管道周围海床的渗流压力,进而给出了埋置管道上的波浪力压力解析解,并与已有的文献结果进行比较。计算结果表明,在椭圆余弦波的作用下,海底管道周围海床内的渗流压力呈正弦分布,且管道所受的波浪力随着管径的增大而增大。  相似文献