固-氣耦合滲流隨機(jī)計(jì)算方法研究.pdf

1、天然氣逐漸成為滿足人們生產(chǎn)、生活需求的重要能源。天然氣開(kāi)采過(guò)程中，氣體在巖體中的運(yùn)移過(guò)程需考慮流體與固體骨架的相互作用，諸多學(xué)者采用確定性分析方法研究固-氣耦合滲流問(wèn)題，成果顯著。但是耦合場(chǎng)中的結(jié)構(gòu)和滲透參數(shù)存在很強(qiáng)的空間變異性，用確定性的理論來(lái)研究固-氣耦合問(wèn)題已經(jīng)不能滿足工程需求。采用隨機(jī)有限元方法在考慮參數(shù)隨機(jī)情況下模擬耦合場(chǎng)能一定程度的解決這個(gè)問(wèn)題，計(jì)算結(jié)果能較好地反映耦合場(chǎng)中各點(diǎn)應(yīng)力、孔隙壓力、滲流速度等物理量分布情況，并能輸

2、出確定性分析方法未涉及的隨機(jī)特征。
　　本文以應(yīng)力場(chǎng)、滲流場(chǎng)基本方程為基礎(chǔ)，建立固-氣耦合滲流數(shù)學(xué)模型；將攝動(dòng)隨機(jī)有限元法應(yīng)用于固-氣耦合滲流問(wèn)題，得到編程求解固-氣耦合的理論依據(jù)；在原有的滲流流固耦合攝動(dòng)隨機(jī)有限元程序的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出能夠求解穩(wěn)態(tài)固-氣耦合滲流問(wèn)題的隨機(jī)有限元程序，隨后加入時(shí)間項(xiàng)，轉(zhuǎn)換成瞬態(tài)程序；用穩(wěn)態(tài)程序模擬一算例，分析耦合場(chǎng)各參量的分布情況，并討論隨機(jī)性在耦合場(chǎng)中的傳遞特性；用瞬態(tài)固-氣耦合程序?qū)η吣夏趁簩託?/p>