ABAQUS在水力压裂模拟中的应用潘林华 王海波 魏娟明 贺甲元 李凤霞2021-11-01

本书分为8章，主要包括基础理论介绍、CAE基本使用方法和实例详解等3方面内容。简要介绍了ABAQUS软件的发展历史、功能模块、文件类型、常用使用命令，详细介绍了INP输入文件组成、模拟过程中警告和错误信息提示以及改正方法、部分本构模型与理论方法。针对水力压裂过程中关注的力学问题进行了详细的实例介绍，包括模型建立、网格划分、材料赋值、分析步与边界条件设置以及作业输出设置等方面。

潘林华，男，正高级工程、工学博士，2013年毕业于中国石油大学（北京）油气田开发工程专业。现就职于中国石化石油勘探开发研究院。主要进行岩石力学、压裂改造裂缝扩展和压裂工艺方面的研究。从2005年开始学习ABAQUS，国内早使用ABAQUS进行水力压裂模拟的用户之一，精通ABAQUS在岩土工程和压裂改造方面的模拟。累积发表论文20余篇，授权专利10余项。

王海波，男，教授级高工，工学博士，现就职于中国石化石油勘探开发研究院，任院副总工程师兼采油工程研究所所长。近年来主要从事储层改造技术研究和管理工作。从2018年以来，重点开展针对非常规油气藏的地质工程一体化压裂研究与现场试验。近3年，申报发明专利20余项，发表文章6篇。

第1章ABAQUS简介/1
11总体介绍/1
12发展历史/1
13功能模块/2
14文件类型/6
15各类型文件的三个生成阶段/9
16坐标系与单位系统/11
17ABAQUS运行命令/12
18INP输入文件主要构成/15
19常见警告信息与错误信息/30
110ABAQUS帮助指南/45
111ABAQUS在压裂改造中的应用/46
112小结/52

第2章基础理论/53
21线弹性模型/53
22摩尔-库伦模型/58
23扩展的德鲁克-普拉格模型/62
24节理材料模型/80
25多孔介质理论/83
26流-固耦合理论/86
27Cohesive粘结单元模拟方法/99
28扩展有限元(XFEM)法/112
29小结/121

第3章ABAQUS/CAE 基本使用方法/122
31基本界面/122
32ABAQUS/CAE功能模块/124
33小结/183第4章岩石力学模拟/184
41单轴压缩实验数值模拟/184
42巴西劈裂测试数值模拟/209
43断裂韧性模拟/247
44小结/275

第5章射孔套管应力变化模拟/276
51模型说明/276
52模型构建/277
53模拟计算/315
54小结/319

第6章水力压裂裂缝起裂模拟/320
61裸眼完井起裂模拟/320
62直井套管完井螺旋射孔起裂模拟 /349
63水平井 “多段分簇” 压裂起裂/388
64小结/416

第7章水力压裂裂缝扩展Cohesive粘结单元模拟/417
71Cohesive粘结单元嵌入方法/417
72二维Cohesive粘结单元模拟/426
73三维Cohesive粘结单元模拟/458
74小结/511

第8章水力压裂裂缝扩展XFEM模拟/512
81三维扩展有限元裂缝扩展/512
82二维同步压裂裂缝扩展/549
83小结/577