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基于COMSOL热-流-固多场耦合的天然气水合物降压开采研究及储层孔隙度与渗透率演变分析,含水平井筒环空效应

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简介:
本研究运用COMSOL软件模拟了天然气水合物降压开采过程中的热、流、固三相耦合现象,并特别考察了水平井筒环空对储层孔隙度及渗透率变化的影响。 天然气水合物降压开采可以通过COMSOL热-流-固多场耦合方法实现,并能够表征储层孔隙度和渗透率在开采过程中的变化。模型中考虑了水平井筒环空高压充填石英砂层的情况,包括水平井和压裂水平井的模拟。

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  • COMSOL--
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    本研究运用COMSOL软件模拟了天然气水合物降压开采过程中的热、流、固三相耦合现象,并特别考察了水平井筒环空对储层孔隙度及渗透率变化的影响。 天然气水合物降压开采可以通过COMSOL热-流-固多场耦合方法实现,并能够表征储层孔隙度和渗透率在开采过程中的变化。模型中考虑了水平井筒环空高压充填石英砂层的情况,包括水平井和压裂水平井的模拟。
  • COMSOL
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    本研究利用COMSOL软件探讨了热流固耦合现象,并深入分析了在压缩空气作用下材料的应力分布和温度变化,为复杂环境下结构性能评估提供了重要依据。 COMSOL多物理场分析涵盖了热流固耦合、压缩空气中的应力场、温度场以及渗流场的研究。通过COMSOL多物理场模拟,可以深入探讨热流固耦合与压缩空气条件下应力、温度及渗流的相互作用和影响。
  • COMSOL瓦斯抽模拟动态
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    本研究利用COMSOL软件进行热流固耦合条件下瓦斯抽采过程的数值模拟,探讨了动态渗透率和孔隙率的变化规律及其对瓦斯抽采效率的影响。 COMSOL热流固耦合瓦斯抽采模型研究了动态渗透率及孔隙率的变化情况。
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    本课程深入探讨利用COMSOL软件进行复杂工程问题的多物理场仿真,涵盖热流固耦合、空气压缩效应以及应力场与温度场和渗流场的交互作用。 COMSOL多物理场分析涵盖了热流固耦合、空气压缩以及应力场、温度场与渗流场的综合模拟。关键词包括:COMSOL多物理场;热流固耦合;压缩空气;应力场;温度场;渗流场。 在使用Comsol进行多物理场模拟时,可以详细研究热流固耦合效应,并分析由于压缩空气引起的压力变化、结构变形(应力场)、材料内部的热量分布(温度场)以及物质流动特性(渗流场)。
  • COMSOL介质和位移特性
    优质
    本研究利用COMSOL软件探讨多孔介质中流体与固体之间的相互作用,着重于孔隙压力及固体位移在时间与空间上的动态变化规律。 COMSOL多孔介质流固耦合分析主要探讨了孔压与位移的时空演化特征。通过具体的案例研究,我们可以深入了解在这一复杂系统中孔隙压力及固体材料位移的变化规律及其相互作用机制。 关键词包括:COMSOL;多孔介质;流固耦合;孔压;位移;时空演化特征。 这项分析对于理解地下工程、土木结构和环境科学等领域中的物理现象至关重要,能够为相关领域的研究提供重要的理论依据和技术支持。
  • Comsol--瓦斯抽仿真模型,涵盖动态化,使用PDE模块等四个
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    本文介绍了在COMSOL软件中进行的复杂多物理场耦合仿真,具体涉及热、流体流动和固体结构之间的相互作用。通过引入动态渗透率及孔隙率的变化模型,结合偏微分方程(PDE)模块,实现对瓦斯抽采过程中的增透效应进行全面分析与优化设计。 Comsol 模拟仿真模型涉及热-流-固四场耦合增透瓦斯抽采过程,包括动态渗透率、孔隙率变化的模型,并且使用了pde模块等四个物理场进行建模。
  • COMSOL技术在(THMC)、注驱替甲烷(THM)地质封存中仿真
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    本研究聚焦于利用COMSOL软件进行多物理场耦合分析,探讨水合物降压开采、注气驱替甲烷及地质封存过程中的复杂相互作用,并提供精确的数值模拟结果。 COMSOL多场耦合技术在水合物降压开采(THMC)、注气驱替甲烷(THM)以及地质封存等领域有着广泛应用。本段落分析了多种涉及岩土类地质灾害防护、煤层气与页岩气开采,咸水层中CO2和H2等气体的封存等方面的多场耦合仿真案例。
  • FLAC3D边坡雨入位面饱和监测
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    本研究利用FLAC3D软件,探讨了降雨对边坡稳定性的影响,通过模拟降雨入渗过程和监测水位面饱和度,进行流固耦合分析,为边坡工程设计提供科学依据。 在土木工程与岩土力学领域内,边坡稳定性是设计及安全评估的关键因素之一。降雨对边坡稳定性的复杂影响尤为突出:它可能导致地下水位上升、土壤饱和度增加以及力学性质的变化,从而引发滑坡或崩塌等灾害。 随着计算机技术的进步,数值模拟在研究边坡的流固耦合分析中扮演着越来越重要的角色。FLAC3D是一款广泛应用于岩土工程问题中的三维有限差分软件,能够精确地模拟复杂的地质条件和多种加载情况下的力学行为。 降雨入渗是指水分通过土壤表层向下渗透的过程,它是影响边坡稳定性的关键因素之一。这一过程会增加边坡内部的含水量,并导致有效应力下降以及饱和度提高。与此同时,地下水位的变化会对边坡的重力稳定性及孔隙水压力分布产生重要影响。 在FLAC3D软件的支持下,研究人员可以建立详细的三维地质模型来模拟降雨入渗和分析不同降雨条件下的边坡稳定性和水文响应。通过流固耦合分析,研究者能够预测各种降雨情景对边坡变形与应力状态的影响,并为实际工程的安全评估提供科学依据。 在开展此类研究时,需要考虑的关键因素包括:降水强度、持续时间、土壤类型和结构特性、地形特征及尺寸参数、地下水位及其渗透性能以及土体的力学属性等。结合FLAC3D模型结果进行综合分析后,可以深入理解降雨对边坡稳定性的影响机制。 该领域的研究对于预防与减轻由降雨引发的地质灾害具有重要的理论价值和实际意义。通过数值模拟技术,在灾难发生前就能评估风险并发出预警信号,从而为边坡工程的设计及维护提供科学依据,并保障人民生命财产的安全。
  • Comsol裂模拟:力--损伤模型
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    本文探讨了利用COMSOL软件进行水力压裂过程中的应力、渗流和材料损伤之间的复杂相互作用,提出了一种高效的数值模拟方法。 本研究使用Comsol进行水力压裂模拟,重点关注在注水过程中岩石损伤的分析,并采用完全耦合模型来提高计算效率,无需借助MATLAB计算损伤变量。非均匀性的岩石参数利用Weibull分布通过MATLAB随机生成并导入到模型中。 核心关键词包括: Comsol模拟; 注水过程; 岩石损伤; 完全耦合模型; 高效计算; Weibull分布; 随机生成参数
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    本研究探讨了在深基坑施工中,土壤孔隙比和渗透系数随应力变化对降水开挖引起的地层变形的影响。通过实验分析建立了相应的理论模型,为优化深基坑工程设计提供了科学依据。 基于修正剑桥模型理论,推导了孔隙比e随土体当前应力变化的方程,并对比选出了四组经典的描述渗透系数k随孔隙比变化的方程,最终选择了一组最佳估算公式。通过编写ABAQUS用户子程序VOIDRI和USDFLD,实现了孔隙比和渗透系数随着土体当前应力的变化。在此基础上,研究了深基坑降水开挖对坑内外土体变形、围护结构变形及弯矩的影响,并得出以下结论:当考虑孔隙比随土体当前应力变化时,坑外地表沉降量、墙体的水平位移以及地下连续墙的弯矩均大于孔隙比为定值的情况;同样地,当渗透系数也随着土体当前应力发生变化时,这些数值也会相应增大。