ABAQUS水力壓裂模擬|XFEM和Cohesive方法關鍵字：單縫、多縫、交叉縫、體積縫、轉向縫、縫間干擾、儲隔層我是星辰北極星，水力壓裂，對于石油工程的朋友并不陌生，它是石油開采和增產(chǎn)的重要手段；也廣泛應用于地熱開采、地基處理等領域。由于畢業(yè)于石油大學，所以有很多機會接觸這方面的問題，也關注著ABAQUS在壓裂領域的應用。這個專題將分享自己在水力壓裂仿真中的一些積累，希望大家喜歡?！局饕獌?nèi)容】一、 內(nèi)容概述二、 仿真要點介紹2.1ABAQUS水力壓裂模擬常用仿真方法2.2地應力平衡分析（Geostatic）2.3滲流-位移耦合分析（Soils）2.4材料與單位制講解2.5特殊的輸出需求與定義2.6交叉裂縫處理三、 實例講解3.1基于Cohesive單元的二維水力壓裂模擬3.2基于Cohesive單元的三維水力壓裂模擬3.3水力裂縫與天然裂縫相交模擬-Cohesive單元法3.4裂縫發(fā)育地層的水力壓裂模擬-Cohesive單元法3.5基于XFEM的水力裂縫轉向模擬3.6基于XFEM的水平井多段壓裂裂縫的縫間干擾問題研究【二維水力壓裂模擬（Cohesive）】通過這個簡單的案例講述采用Cohesive單元模擬水力壓裂的基本技巧，讓大家掌握注液、停泵憋壓等基本設置，以及前后處理的一些技巧。WhEMM.E41Eas￡i-■井底缶力—逵入虐維寬1.-D【三維水力壓裂模擬Cohesive）】WhEMM.E41Eas￡i-■井底缶力—逵入虐維寬1.-D【三維水力壓裂模擬Cohesive）】三維模型計算量較大，但可以模擬儲隔層壓裂過程中，水力裂縫限制在儲層中擴展的形態(tài)，當然，下圖中的裂縫形態(tài)主要受儲隔層的材料性質(zhì)和地應力狀態(tài)影響；不合適的地層條件將導致水力裂縫竄層現(xiàn)象的發(fā)生。中擴展的形態(tài)，當然，下圖中的裂縫形態(tài)主要受儲隔層的材料性質(zhì)和地應力狀態(tài)影響；不合適的地層條件將導致水力裂縫竄層現(xiàn)象的發(fā)生。【水力裂縫與天然裂縫相交模擬】本例中采用Cohesive單元模擬水力裂縫交叉，并可通過該模型分析不同地應力情況下水力裂縫遇到天然裂縫后的擴展軌跡。應力差較小時，易促使天然裂縫張開；應力差較大時，水力裂縫可穿過天然裂縫。

【裂縫發(fā)育地層的水力壓裂模擬】在前面三個案例的基礎上，進行裂縫發(fā)育地層條件下的復雜縫網(wǎng)模擬， 可以形成體積縫網(wǎng)的壓裂效果；仿真的難點在于全局嵌入零厚度 Cohesive單元層，本例采用POLARIS」nsertCohElem插件實現(xiàn)。這個效果圖是不是可以給您提供無限的遐想空間？水平應力差OMPa 水平應力差5MPa 水平應力差10MPa【水力裂縫轉向模擬（XFEM）】擴展有限元方法（XFEM】進行水力壓裂模擬的最大優(yōu)勢在于：可以用于預測裂縫轉向的軌跡。不依賴于網(wǎng)格邊界的裂縫，得到的裂縫擴展形態(tài)也更加逼真

【多段壓裂縫間干擾問題】目前配合水平井開采石油天然氣的重要技術就是分段壓裂，而不同壓裂縫之

間的干擾問題