变形多孔介质温度-渗流-应力完全耦合模型及有限元分析

作     者：贾善坡 冉小丰 王越之 肖桃李 谭贤君 

作者机构：长江大学城市建设学院湖北荆州434023 长江大学石油工程学院湖北荆州434023 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2012年第31卷第A2期

页      面：3547-3556页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41102182 51174036) 湖北省自然科学基金项目(2011CDB008) 

主　　题：流体力学 热-流-固耦合模型 变形多孔介质 有限元 ABAQUS 井壁稳定 

摘      要：根据多孔介质中温度、渗流及应力之间复杂的耦合关系,基于连续介质力学和混合物理论,导出变形多孔介质热–流–固三场耦合模型及其控制方程,探讨有限元法的求解过程,以ABAQUS软件为求解器,在MATLAB语言环境下编制相应的计算程序,并通过典型算例考证程序的正确性。然后研究石油钻井过程中的热–流–固耦合作用过程,详细分析场耦合作用对井壁孔隙压力、温度和应力的影响,计算结果表明,热–流–固耦合作用对井壁稳定有重要的影响,应全面考虑各物理场之间的耦合作用。研究成果为分析岩土介质多场耦合过程提供一条有效的途径,从而为进一步研究温度–渗流–应力–化学(THMC)耦合问题奠定基础。