一種適用于水力裂縫擴展的混合位移不連續單元法

作者：趙博,胡銘寰,武天海,叢巍,徐立,馮奕

摘要：位移不連續法被廣泛地應用于模擬水力壓裂裂縫擴展問題。為了提高常位移不連續單元的計算精度,精確捕獲裂縫尖端的奇異行為,基于水力裂縫尖端多尺度漸進解,引入了相應的尖端修正單元,并在盡可能減少引入額外自由度的情況下,構建了混合節點配置的二次位移不連續非尖端單元,形成了一種特殊尖端單元+高次單元的混合位移不連續單元法。結果表明,通過4個典型實例對比發現,采用本方法只需少量的單元就能精確計算任意形狀裂縫的應力強度因子和能量釋放率,更重要的是能精確捕獲不同傳播機制主導下水力裂縫的幾何尺寸和尖端漸進行為,從而驗證了本方法的精確性和優越性。

發文機構：中國石油大學（華東）石油工業訓練中心 中國石油青海油田第一采油廠

關鍵詞：水力壓裂裂縫擴展位移不連續法尖端漸進解尖端單元二次單元hydraulic fracturingfracture propagationdisplacement discontinuity methodtip asymptotic solutiontip elementquadratic element

分類號： TE357[石油與天然氣工程—油氣田開發工程]