固-氣耦合滲流隨機計算方法研究.pdf

1、天然氣逐漸成為滿足人們生產、生活需求的重要能源。天然氣開采過程中，氣體在巖體中的運移過程需考慮流體與固體骨架的相互作用，諸多學者采用確定性分析方法研究固-氣耦合滲流問題，成果顯著。但是耦合場中的結構和滲透參數(shù)存在很強的空間變異性，用確定性的理論來研究固-氣耦合問題已經不能滿足工程需求。采用隨機有限元方法在考慮參數(shù)隨機情況下模擬耦合場能一定程度的解決這個問題，計算結果能較好地反映耦合場中各點應力、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特征。
　　本文以應力場、滲流場基本方程為基礎，建立固-氣耦合滲流數(shù)學模型；將攝動隨機有限元法應用于固-氣耦合滲流問題，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隨機有限元程序的基礎上，開發(fā)出能夠求解穩(wěn)態(tài)固-氣耦合滲流問題的隨機有限元程序，隨后加入時間項，轉換成瞬態(tài)程序；用穩(wěn)態(tài)程序模擬一算例，分析耦合場各參量的分布情況，并討論隨機性在耦合場中的傳遞特性；用瞬態(tài)固-氣耦合程序對沁南某煤層氣