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[1]刘长昊,龙恭博*,邢楚林,等.基于FrackOptima的币型水力裂缝模型数值计算研究[J].武汉工程大学学报,2024,46(02):184-189.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202308014]
　LIU Changhao,LONG Gongbo*,XING Chulin,et al.Numerical calculation of penny-shaped hydraulic fracturing model based on FrackOptima[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2024,46(02):184-189.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202308014]
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基于FrackOptima的币型水力裂缝模型数值计算研究(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
46
期数:
2024年02期
页码:
184-189
栏目:
机电与信息工程
出版日期:
2024-04-28

文章信息/Info

Title:
Numerical calculation of penny-shaped hydraulic fracturing model based on FrackOptima
文章编号:
1674 - 2869（2024）02 - 0184 - 06
作者:
刘长昊; 龙恭博*; 邢楚林; 吴俊晟; 吴彬彬
武汉工程大学机电工程学院，湖北 武汉 430205
Author(s):
LIU Changhao; LONG Gongbo*; XING Chulin; WU Junsheng; WU Binbin
School of Mechanical and Electrical Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430205，China
关键词:
水力压裂; 币型模型; 半解析解; 数值模拟
Keywords:
hydraulic fracture;  penny-shaped model;  semi-analytical solution;  numerical simulation
分类号:
TE357.1
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202308014
文献标志码:
A
摘要:
当压裂液黏度较小使得无量纲韧性取值大于3时，币型水力裂缝数值计算的准确性和稳定性很难得到保证。因此，使用FrackOptima真三维水力压裂模拟软件开展币型裂缝数值计算研究，重点研究无量纲韧性取值大于3时的计算结果。首先分析了币型裂缝的建模理论和半解析解存在的4组参数条件。随后在该参数条件下建立算例，采用该软件计算币型裂缝的扩展过程，并比较数值模拟结果和相关半解析解运算结果。研究结果表明：数值模拟结果和半解析解运算结果之间的误差绝对值不超过10%。尤其是当压裂液黏度取值很小，使得无量纲韧性取值在3~19之间时，数值计算仍能得到较精确、较稳定的结果。为进一步使用该软件优化实际压裂方案，尤其是优化低黏度滑溜水压裂方案，奠定了理论基础。

Abstract:
It is difficult to maintain accuracy and stability of numerical simulation of penny-shaped hydraulic fracture when the low viscosity of fracturing fluid makes the values of dimensionless toughness more than 3. Thus，we studied the penny-shaped hydraulic fracturing model with a fully-three-dimensional simulator FrackOptima，mainly focusing on the values of dimensionless toughness above 3. We first analyzed the penny-shaped model with its modeling theory and the four parametric conditions for semi-analytical solutions. Then，we conducted numerical examples to simulate fracture propagation with FrackOptima under the four conditions. We compared the numerical results of FrackOptima with those of the semi-analytical solutions. The results indicate the absolute values of errors are less than 10%. The simulation still gives accurate and stable results with the values of dimensionless toughness at 3-19 due to extremely low viscosity，thus providing theoretical basis for further optimizing the practical fracturing treatment，particularly the low viscosity slick water fracturing with the numerical simulation.

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相似文献/References:

[1]龙恭博,徐明皓,吴浩宇,等.基于FrackOptima的PKN型水力裂缝数值模拟分析[J].武汉工程大学学报,2023,45(01):101.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202208016]
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[2]袁传澳,聂嘉龙,龙恭博*,等.水力压裂过程中射孔冲蚀效应的数值模拟研究[J].武汉工程大学学报,2024,46(01):72.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202308005]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2023-08-20
基金项目：湖北省自然科学基金（2019CFB103）；湖北省教育厅重点项目（D20201505）
作者简介：刘长昊，硕士研究生。Email：liu_ch888@163.com
*通信作者：龙恭博，博士，副教授。Email：longgongbo@163.com
引文格式：刘长昊，龙恭博，邢楚林，等. 基于FrackOptima的币型水力裂缝模型数值计算研究［J］. 武汉工程大学学报，2024，46（2）：184-189，196.
更新日期/Last Update: 2024-05-01