用于页岩气水力压裂的三维离散元建模和模拟方法

摘要

本发明提供一种用于页岩气水力压裂的三维离散元建模和模拟方法，包括：（1）根据转换公式建立具有特定弹性性质和破坏性质的三维紧密堆积模型；通过颗粒直径正态分布调节和随机堆积，构建整体各向同性随机模型；（2）根据给定的围压调整颗粒的直径；设定颗粒各向异性椭球参数；移动模型边界，调节围压至给定值；最后连接颗粒固结模型，得到具有特定围压和力学性质的各向异性页岩模型；（3）根据需求建立水压孔穴模型和水压边界模型，再通过水颗粒相互挤压产生水压力和应力波，模拟水压裂隙的产生和发展。本发明的方法避免了传统基于连续力学方法的人为影响，能较真实地模拟水压力传播和水力压裂过程，实现页岩气水力压裂的预测。