一种单裂隙岩石水力压裂过程流固耦合的数值模拟方法

摘要

本发明提供了一种基于孔隙密度流法的单裂隙岩石水力压裂过程的数值模拟方法，首先建立岩土体离散元颗粒堆积体，即通过模拟真实世界的重力沉积过程，建立一个基础的初始地层堆积模型；通过材料训练，得到与真实物理世界材料性质相符合的材料；将岩土体离散为相互接触的固体颗粒，根据颗粒堆积骨架剖分识别孔隙，建立水力压裂数值模型。通过时间步迭代计算，直至岩土体模型平衡，输出模拟结果；本发明考虑了不同预制裂隙角度，预制裂隙角度变化引起流体密度、压力变化，基于孔隙尺度能高效地模拟十分复杂且花费巨大的水力压裂实验，解释较为复杂的宏观现象，亦能模拟不同预制裂隙下水力压裂作用。