hana

Устойчивость стволов скважин при ГРП

Товарищи, кто-нибудь пробовал моделировать устойчивость стволов скважин в абакусе при ГРП при наличии флюида? каким модулем (модулями) пользовались? мб кто-то видел примеры расчетов подобных? чет ничего найти не могу( или мб кто знает в каком еще софте подобное можно сделать? из общедоступного желательно, что можно скачать на торренте. Была бы безмерно благодарна за любые советы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


22 minutes ago, hana said:

устойчивость стволов скважин в абакусе при ГРП при наличии флюида?

А как задача должна выглядеть? И почему потеря устойчивости происходит? ИМХО, это все равно, что потеря устойчивости сосуда под давлением..

Или тут имеется ввиду обвалообразование?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ID: 3   Опубликовано: (изменено)

Скорее всего второе. Как-то решал такую для стены в грунте. На APDL макрос писал. Где-то здесь вроде обсуждали и размещал .  Бентонитовую смесь заливают при изготовлении. Нормально все получается. Так сваи делали глубокие. Потом в эту смесь загружали арматуру и подавали бетон, который эту смесь выдавливал.   :)

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Добрый вечер ,

уточните пожалуйста - что значит "устойчивость"?

это разрушение породы?

флюид - это я так понимаю полностью или частично заполненные поры грунтов по слоям, при чем "флюид" может подразумевать многофазность?

если говорить о решении РЕАЛЬНОЙ задачи - то она весьма сложна, хотя бы тем что "флюид" - как правило многофазная среда....

далее, в самом АБАКУСе Вы такую задачу я думаю не сможете решить "полностью".... мне кажется что в лучшем случае Вы сможете "досчитать" до начала разрушения...

возможности АБАКУСа в области геомеханики "весьма скромные", впрочем и другие программы мало чем лучше.....

Если Вы хотите моделировать разрушение (без учета "флюида" в порах) то используйте явный решатель, а еще лучше эйлерову сетку, но поскольку модели сред для грунтов у АБАКУСа "скромные" (как впрочем и у других программ)- Вам нужно где-то взять нужные для Вас модели материалов и вставить их в АБАКУС.

если же Вам нужно учесть "флюида" в порах (фильтрацию) - то тогда придется использовать неявный решатель АБАКУСа - но в этом случае почти нереально решать задачи разрушения....

как будущий геолог Вы должны знать, что до настоящего времени какой-либо "универсальной" модели грунтов не существует.

т.е. то что предлагают разработчики - это отдельные модели созданные для конкретных условий нагружения и так далее...

исходя из упрощенных предположений о Вашей задачи, этапы должны быть следующие:

1. получение статического решения для водонасыщенного грунта

2. "бурение" скважины - это удаление по слоям грунта в скважине и попутно решение задачи фильтрации - изменение давления в порах за счет оттока жидкости/газа на границе скважины
*** анализ возможного обрушения по каким-то критериям.

есть две особенности у этой задачи:

сетка - она должна быть мелкая и крайне желательно "правильная" - гексаэдры (кубики)

время решения - зависит от мат.модели , так как фильтрация - это дело долгое....

ну и последние - ползучесть.... осложненная фильтрацией....


для таких задач часто более эффективно писать собственные программы

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
54 minutes ago, Victor_M said:

для таких задач часто более эффективно писать собственные программы

У вас был такой опыт? :biggrin:

А то звучит, как будто написали хотя бы парочку)

1 hour ago, Victor_M said:

флюид - это я так понимаю полностью или частично заполненные поры грунтов по слоям

Ну да, откуда ж флюиду при гидроразрыве взяться? Только из пор...

On 11/13/2017 at 11:31 AM, hana said:

Была бы безмерно благодарна за любые советы.

Но видите, тут за любые советы благодарность ждет. Посоветуйте еще что-нибудь. Пожалуйста)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Так посоветовали писать свою программу. Правда как заметили  " какой-либо "универсальной" модели грунтов не существует" то есть сначала предлагается создать модель грунтов какую-то свою надо понимать . А Кулон, Друкер-Прагер что зря старались ? Сколько всего настроено с их помощью. Зачем нужен хаос обрушения ?   Вполне достаточно посмотреть условия при которых это может произойти. А разрыв это  создание зон с необходимыми для него напряжениями с точки зрения механики деформируемого тела. Происходит, насколько понимаю, быстро, так что на ползучесть можно не обращать внимания. Механик не тот, кто умеет писать уравнения, а тот кто их умеет решать - учил Чебышев. Все равно ничего разумнее механики деформируемого тела не придумаете, а в ней достаточно инструментов для моделирования. Для начала надо просто решить линейную задачку и научиться оценивать прочность в ней. А большего может и не потребоваться :)  

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Читайте статьи в журналах по матмоделированию в сфере нефтянки. Софта нет - ну просто прикиньте размеры скважины, задача решается другими методами (не МКЭ).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

МКЭ можно решить и то, что другими не удается. Для этого его и изобретали :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Всем спасибо за Ваши ответы и мнения! Почитав Ваши комменты и статьи в интернете вместе с гайдом к Abaqus, пришла к выводу что возможно с флюидом действительно будут проблемы, хотя в абакусе и можно задать проницаемость возможно даже с пористостью и поровым давлением (в настройках нашла только проницаемость), все равно возможно при расчете он их криво учтет, поэтому надо считать флюид в Exlipse шлюмбержевской если ее найду и пойму, а потом импортировать это как-то в абакус что тоже весьма не понятно, т.к инструкций и примеров  не нашла пока, или реально писать что-то свое что можно совместить потом с абакусом, но это честно говоря для меня та еще задача, т.к я ни разу не писала ничего подобного, но учиться никогда не поздно.

 

Решила что сначала попробую рассчитать без флюида эту устойчивость. Устойчивость считается для вертикальной скважины пока,  без флюида, на плоском сечении для одного типа породы - карбонатно-кремнистый сланец. Для сечения на рис.1 показаны действующие напряжения со стороны массива (сигма 1, сигма 2), давление бурового раствора внутри скважины,  а также есть в наличии следующие характеристики г.п. - коэффициент дилатансии (что с ним делать не понятно, абакус если и учитывает дилатансию, то только угол, поправьте если не так), модули сжатия и сдвига (упругие характеристики, из них я пересчитала модуль упругости и коэффициент пуассона), когезия и угол внутреннего трения (описывают предельную поверхность упругости, после которой начинаются пластические деформации), коэффициент упрочнения (тоже непонятно как его учесть в абакус), критическая деформация после которой идет деградация г.п. и пластическая деформация полного разрушения. 

 

Модель упруго-пластическая, без вязкости, Друккер-Прагер с неасоцированным течением. В результате расчета как я понимаю надо получить пластические деформации вокруг ствола скважины (типа как на рис. 2 - показана пластическая деформация для карбонатно-кремнистого сланца, рассчитаная не в абакусе, нужно получить что-то похожее) , хорошо бы еще и напряжения.

 

В абакусе студенческом я вроде бы создала модель, но расчет не пошел, входные данные видимо такие абакус никак не воспринимает. Насколько я понимаю главные входные данные: 1). для материала - это коэф. дилатансии (вставила где угол дилатансии в модели друккера-прагера, где-то там же вставила пластическую деформацию полного разрушения), упругие показатели - модуль Юнга и коэф.Пуассона (я задала их, т.к модули сжатия и сдвига абакус не воспринимает), 2) нагрузки - напряжения сигма 1 и сигма 2, давление бур.р-ра. Сетка есть, граничные условия не задавала (не понятно, нужны или они тут вообще), шаг расчета делала один (мб надо было в два шага?).

 

Собственно вот, получилась фигня, не понимаю как абакус учитывает 100500 разновидностей уравнений друккера-прагера (например раньше я считала реологическую модель на абакусе, все коэффициенты нормально задавались, сейчас же упруго-пластическую модель с моими исходными даннными непонятно как адекватно задать). Извините за много букв, но несколько дней уже пытаюсь замоделировать вроде как пока понятную ситуацию без флюида, а ничего не считается. Если кто что подскажет, буду признательна.

Рисунок 2.jpg

Изменено пользователем hana

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

https://drive.google.com/file/d/1SRRhz5MnLgzFVe31anaueATtEPe5c7Yg/view?usp=sharing - рис.1

https://drive.google.com/file/d/15zoEdVtnvj7CWdib9yL9hgFI3IWVf7AR/view?usp=sharing - рис.2

 

Почему-то в посте не смогла вставить оба рисунка, там только рис 2, который весит мало

Изменено пользователем hana

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

https://ru.wikipedia.org/wiki/Дилатансия   вряд ли у Вас есть сдвиги... Сначала стоит решить упругую задачу и посмотреть условия может и нет пластичности то. Там же большое давление бытовое от земли...

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
39 минут назад, Fedor сказал:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Дилатансия   вряд ли у Вас есть сдвиги... Сначала стоит решить упругую задачу и посмотреть условия может и нет пластичности то. Там же большое давление бытовое от земли...

дилатансия точно есть, там недалеко у горизонтальной скв ГРП проводится, только как учесть эту дилатансию не очень понятно. И это сланец, только с упругостью работать смысла нет мне кажется, там кроме того что это карбонатно-кремнистый сланец, еще есть примесь глинистого материала в нем. Причем по некоторым данным других расчетов, для этой г.п при увеличении коэф.дилатансии, устойчивость увеличивается (пластические деформации уменьшаются, зоны компакции тоже становятся меньше), что хочется проверить мне если получится. Но попробовать расчет только с упругостью возможно можно для того чтобы понять откуда ошибки при запуске расчета лезут, спасибо)

Изменено пользователем hana

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да там при высоких давлениях по Друкеру-Прагеру прочность большая. Конечно сначала надо решать упругие задачи, а потом их понемногу возмущать нелинейностями...  При откосах вообще пользуются жесткопластическими моделями. Круглоцилиндрические течения , Бишоп и все такое вокруг Кулона .  Дилатансия это увеличение объема, то есть распухание. Можно заданием температуры смоделировать это так как математика распухания - сжатия одна  ...

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Уважаемая Hana

 

м.б. я не все правильно понял в Ваших объяснениях, но мне кажется что Вы не учитываете один важный момент:

 

условие прочности для грунтов (любых) включает не только девиатор, но и шаровой тензор

 

проще говоря, на разных глубинах - один и тот же грунт Вы должны описывать разными уравнениями! 

Изменено пользователем Victor_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу

  • реклама

  • Реклама

  • Ближайшие события

    Предстоящих событий не найдено
  • Дни рождения сегодня

    1. *Vektor*
      *Vektor*
      (28 лет)
    2. kseo
      kseo
      (38 лет)
    3. Lerkin
      Lerkin
      (34 года)
    4. Rust00
      Rust00
      (37 лет)
    5. Temskiy
      Temskiy
      (37 лет)
    Просмотреть все