大家好我是小羊,最近在研究水力压裂裂缝的相关知识,使用comsol软件仿真,懵懵懂懂好多地方绕圈子犯错误,分享一些我的仿真过程,希望有大佬能多多批评指正!
(由于等级不够我没有办法加上comsol的标签,只能选这个推荐的MATLAB 但这个跟MATLAB关系不大希望不要干扰到大家)

最近在复现一篇文章,模型是这样的↓

文章模型是采用了有限元与无限元耦合的方式构建,蓝色区域是无限元域。左侧四个点由下至上分别是信号发射点、接收点1、接收点2、接收点3。
左侧窄长方形模拟井眼结构,图像中间的横线模拟裂缝。
思路是:通过仿真收集接收点123处信号的变化推断出裂缝的相关性质。

目前我通过固定裂缝,移动收发器线圈位置来判断不同移动距离和信号响应的相对变化之间的关系。
这个信号响应我取该点的磁感应强度来表征。做两组仿真,第一组是有裂缝时信号相应规律,另一组是无裂缝时信号响应规律。

在无裂缝时,信号的磁通密度应该是恒定不变的;在有裂缝时,由于裂缝的屏蔽作用(再加上裂缝中的支撑剂压裂液与周围地层的电学性质不同)会在裂缝附近产生不一样的信号。

接下来是我在仿真结果(以接收点1为例):

1. 有裂缝时
这个结果是预期效果。

2.无裂缝时(第一次)

这里我的处理是,在“几何”中直接禁用了裂缝这个线段。
但结果表明这种操作下,有无裂缝 接收点响应是相同的。

3.无裂缝时(第二次)

本文中采用过渡边界条件(TBC)将裂缝等效成一个线段,采用过渡边界条件求解。我在仿真时把裂缝又恢复成了原来的形状(同时禁用了TBC),相当于加了两个线段,那么此时我仅仅禁用这个长方形,结果就像2一样,响应变化趋势大部分相同。
但可能是两个线段之间互相的干扰导致这个响应曲线不够平滑(也可能是别的原因,这里如果有明白的小伙伴麻烦教教我www)
4.无裂缝(第三次)
这次我采用的方法是:禁用裂缝材料,使裂缝与周围地层电磁性质相同
我认为这种方法还挺靠谱,一切都一样只不过多了几根线,那效果应该是不变的吧。结果↓

可以看出,图像呈现的样子仍然是 裂缝还存在的样子。

5.无裂缝(第四次)
这次我集前几个思路之大成(并没有),既禁用了几何,又禁用了材料,最终得到了满意的结果,如图。
无信号时,磁通密度恒定,达到了我想要的效果。

以上就是我对这个问题的仿真流程。
接下来有问题还会在这里分享,期待一起讨论~

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