《表1 出砂流固耦合数值模拟研究》

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《水合物开采储层出砂数值模拟研究进展》

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Zhou等[86]利用DEM-CFD耦合三维模拟方法，综合考虑流体压力梯度和拖曳力，研究了流体流动侵蚀弱胶结砂岩出砂以及形成空腔的过程，模拟结果还发现了和物理实验一致的出砂团簇现象。但是Zhou等建立的三维出砂模型中只考虑了径向流体流动而并未控制径向边界应力，与实际情况略为不符。Climent等[87]同样建立了DEM-CFD耦合的三维出砂模型，研究了远场应力与外边界孔隙压力（即流体压力）对出砂的影响。但是该模型只考虑近井壁出砂引起的砂岩孔隙度的变化而并未关联渗透率。Cui等[88]以及刘先珊和许明[89-90]在上述DEM-CFD耦合模型的基础上，运用几何学的方法，并考虑砂岩变形和出砂引起的砂岩渗透率的改变，研究了流固耦合作用下的出砂细观力学机制。模拟结果均表明，流体运动对砂岩力学特性的影响不可忽略，它关系着砂岩屈服模式以及出砂量的大小。此外Cui等还详细研究了边界应力对于出砂的影响，结果表明边界应力主导出砂响应。与各向同性边界应力作用情况相比较，在不等边界应力作用下的地层出砂量更大。更多有关出砂流固耦合数值模拟研究见表1。