基于ANSYS的鄂尔多斯盆地某工区的数值模拟.pdfVIP

基于ANSYS的鄂尔多斯盆地某工区的数值模拟 丁靖洋周宏伟张涛孙召拴王健 (中国矿业大学(北京力建学院100083) 摘要基于某工区测井实测的七个岩层的力学参数，采用ANSYS前处理器进行建模，DYNA求解器 进行运算，LS-PREPOST后处理器获得谊工区的第一主应力，第三主应力等应力应变云图，与测 井所实测得的最大地应力，最小地应力进行对比，说明数值模拟在工程上的可参考性． DYNA 关键词ANSYSFORTRAN编程 一、工区介绍 一取为-4000米，表层为海拔高度不』一的起伏地表面。沿Z方向共有七层成岩时期不同的岩 层，每层获得的数据点个数为40*70=2800个，即相当-|二在最底层铺了一张坐标纸，X方向 40列，Y方向70列，沿Z方向共有7段高度。 二、建模技术简介 2．1由点连接成体的技巧 由于地表的起伏性给ANSYS建模带来了难度，故采用一种“上三角面．下三角面各对应 点沿Z高度方向依次相连”的方法来进行克服这一难题，如图l，将第一层的三个数据点 即组成了一个五面体．采用FORTRAN[IJ语言进行编程处理，最终共得到37674个五面体． 2．2给每一个体赋值不同材料力学属性的技巧 由丁各岩层的成岩时间各不相同，且由于T区范阐较广，各岩层之间、同一岩层不同位 置之间的岩石力学参数也不尽相同，故在给ANSYS建立的体模型赋值材料属性的过程中带 来了一定难度，在此处，采用“由SllYfer软件插值出网格化的材料属性”的方法来解决。 如图2．为：L区内的测井点位图，共5l口测并，由此可测得5l组测井所在位置处的岩 石的材料属性．以此5l组材料属性为依托进行插值计算．可获得每一组ANSYS体元所对 材料参数组”的一一对应关系。然后划分网格(145314个单元)，施加边界条件，进行建模 计算。 518 ● ● ● ●● 一x x 一 ～T x ．0鼍．· ：： x 图I建々kNSYS 1L面件币意措 图2测井的点付目 三、建模计算结果 将ANSYS的APDL语言写入K文件．交由DYNA求解器进行计算，计算终止后，由 LS．PREPOST‘31后处理器获得rl=区内各岩层的应力应变云图，现取出某一岩层的第三主应力 云脚如削3。 辨帆船珊纰‰曲 m柚q1¨四■■●■■■■●●i■■_ H3 D”f^日算的某岩层的第={R力il目 圉4为m测井数据获得的相应岩层的最』=地应力等值线图，与DYNA数值模拟所获得 的应力分布情况相近，说明了数值模拟的可供参考性。 幽t删并数据获得的某岩屉的地庵力荆^线圈 四、结论 此淡数值模拟是基r某t：lx．的实际工程背景建立了复杂地层的ANSYS模型，jl：将 FORTRAN语言编挫根好地应川丁建模过程当中，实现了～体一属性”的多组材料属性的赋 值，H计算结果’，实测地麻力等值线蹦较为相