裂缝型介质等效连续模型流动模拟方法研究

摘要

裂缝型介质具有强非均质性和空间多尺度特征,流体在其内部的流动状态和规律异常复杂.针对含水平单裂缝的多孔介质,建立了描述流体流动的Darcy-Stokes耦合模型,推导得到单裂缝多孔介质等效渗透率张量的理论计算公式.利用等效渗透率张量表征的连续介质体等效代替原裂缝介质,将裂缝-基岩耦合流动问题转化为连续介质渗流问题,进而建立了考虑全张量形式渗透率的不稳定渗流问题的数学模型及其有限元求解方法,针对典型的裂缝型介质渗流问题进行模拟计算.研究表明,裂缝的存在将显著影响裂缝型介质的渗透性,所提出的等效连续模型能够较准确地反映裂缝型介质的非均质性和各向异性对渗流的影响.