基于浸没边界法与变分转移算子的粗糙岩石裂隙水-力耦合过程模拟
地球物理
2019-08-12 v2
摘要
粗糙裂隙中的水力-力学过程高度非线性，并控制着广泛储层工程问题中的产能与相关风险。为实现裂隙中水-力耦合过程的高分辨率模拟，我们提出一种浸没边界法的适配方案，用以计算粗糙裂隙面间的流体流动。固体域浸没于流体域中，两域通过变分体积转移算子耦合。该转移算子隐式求解固体与流体间的边界，从而简化了具有复杂表面的裂隙模拟设置。可为各子问题选择不同公式与离散格式，且无需对流体网格重新剖分。我们利用基准问题与真实裂隙几何证明了所提方法的以下能力：(1) 在流体中解析粗糙裂隙表面边界；(2) 捕捉在正常载荷增大下闭合的裂隙内流体流场变化；(3) 模拟因流体压力升高导致的裂隙张开。
引用
@article{arxiv.1812.08572,
title = {Simulation of hydro-mechanically coupled processes in rough rock fractures using an immersed boundary method and variational transfer operators},
author = {Cyrill von Planta and Daniel Vogler and Xiaoqing Chen and Maria G. C. Nestola and Martin O. Saar and Rolf Krause},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.08572},
year = {2019}
}
备注
Accepted version