应用comsol分析多分支缝压裂应力分布

正常生产井开采时孔眼处一定存在流体从地层中流出，因此只考虑地应力分析的孔眼应力是不符合实际的，应该考虑流固耦合。固体位移对渗流场有影响，同时渗流场变化又对固体位移产生影响，相互交叉，相互影响。水力压裂过程也是一个流固耦合作用过程。根据力学模型，应用Comsol软件完成该问题的数值模拟，选择多孔弹性物理场（即流固耦合场）、以致密砂岩储层为例。

根据研究问题的力学模型，建立相应的有限元数值模拟模型，具体如下。

对模型进行有限元网格划分，具体如图。

采用流固耦合稳态求解器对上述问题进行求解。从井眼的位移场、孔隙压力和应力场三个方面来分析求解数据，最终实现问题的分析和解决。

在各种应力作用下，井眼围岩会发生应力集中现象，也会发生一定规律下的压缩和拉伸。最小水平应力对裂缝附近应力分布影响如下图所示。

由图可知，随着最小水平应力的增大，井眼应力呈现逐渐增大的趋势，但井眼应力场分布特征变化不大，井眼应力场分布逐渐呈现轴对称。

作者：ZhaoH

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