滲流力學的案例
滲流力學發展方向 附高等滲流力學下載
滲流是多孔介質內的流體運動。滲流力學研究多孔介質內流體運動的規律及其應用。滲流力學分為理論滲流力學、計算滲流力學（數值模擬）和實驗滲流力學。
滲流力學理論和應用涉及多種工程技術和多個產業。諸如石油、天然氣、煤層氣、頁巖油氣、天然氣水合物、地下水、地下鹵水、地熱、煤和鈾等地下資源能源的成藏和開采，大壩、土壩、水堤、邊坡和水渠等水工工程，土壤改良和鹽堿化防治等農田水利工程，地震、地面沉降、海水和咸水入侵等災害的防治，重金屬、農藥和病菌病毒等對地下水和土壤的生物和化學污染的防治，電廠粉煤灰場、排土場浸堆、尾礦堆、垃圾填埋場工程，核廢料、CO2及各種廢棄物的地下埋藏，地下儲氣庫和隧道建設等地下工程，染料顏料、粉末冶金、燃料電池和超濾膜等工業，甚至生物醫學、古文物保護等，都需要滲流理論、滲流計算和滲流動態預測預報等作為其工程技術的基礎和方法。
滲流力學的應用領域日益廣闊，發展速度亦逐步加快。由于生產實踐中滲流問題的復雜程度、計算分析所需的高精確度以及科學研究和技術開發課題的難度都不斷增加，因此現代滲流力學的理論深度和應用方法也較快提高。下面主要以油氣滲流為例，簡述當前滲流力學發展值得重視的幾個方面。
1）納米多孔介質滲流。長期以來，滲流研究計算涉及的多孔介質的孔隙尺寸一般是微米級，其滲透率一般是毫達西級。如今，生產實際中的儲層多孔介質越來越多的屬納米級多孔介質。其孔隙尺寸小至數十至數百納米甚至只有幾個納米，滲透率小至數十至數百微達西，甚至僅數個微達西（例如頁巖油氣、致密灰巖油、致密砂巖油氣的儲層及煤層氣儲層等）。納米級多孔介質內的滲流規律（包括物理學、化學、物理化學、生物和力學等過程）及相應的計算分析方法等與微米級多孔介質滲流相比，很可能有較大差異，需要認真研究。
展開 非線性滲流力學
非線性滲流力學
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首屆全國青年滲流力學學術會議紀要
2018年9月21-23日，首屆全國青年滲流力學學術會議暨華中地區巖石物理前沿論壇、湖北省第三屆滲流力學前沿論壇在中國地質大學（武漢）隆重召開。來自日本靜岡大學、清華大學、中國科技大學、武漢大學、華中科技大學、中國石油大學（北京）、中國石油大學（華東）、中國地質大學（北京）、中國石油勘探開發研究院、河海大學、西南石油大學等60余家國內外研究院所、高校和企事業單位的150余名專家學者和青年科學家與會。
本次會議由中國力學學會滲流力學專業組、湖北省巖石力學與工程學會、中國地球物理學會巖石物理專業委員會主辦，中國地質大學（武漢）青年科技工作者協會、地球內部多尺度成像湖北省重點實驗室、中國地質大學（武漢）地球物理與空間信息學院承辦，中國石油大學（華東）油氣滲流研究中心協辦。本次會議以“融合與創新：滲流力學與巖石物理共生發展”為主題，面向資源開發和環境保護領域的國家重大科技需求，在為期3天的會議中，國內外專家們圍繞滲流力學和巖石物理學的熱點、難點問題進行了探討和交流。
22日，大會安排了13個主題和特邀報告，設置了3個分論壇，分別就多孔介質傳熱與傳質分析、滲流與物理實驗方法與技術、計算滲流力學與巖石物理三個專題開展了50場分會場報告，與會的專家學者進行了深入研討和熱烈交流，取得了良好效果。
大會由蔡建超主持。會議期間還召開了滲流力學專業組青年委員會會議，商定下屆會議由中國石油大學（華東）于2020年5月在青島承辦。
展開 流線模型前處理軟件PreSL
(5)分斷塊表征復雜油水關系,可以精細計算儲量.
3,陸相沉積儲層建模配套技術--反映地質特征
(1)砂體骨架自動形成技術(根據井點數據自動形成砂體骨架)
(2)無井或稀井區域的隨機模擬(井區地質統計,不同區域地質特征一致 )
某油田頂面構造
無井或稀井
常規的,基于井點的簡
單內差
砂體尖滅線上設置物性
控制點
IUT Group .
4
(3)物性與砂體骨架的協調統一( 在砂體尖滅線上設置物性控制點)
(4)孔滲分布的協調統一(滲透率對數進行井間內插)
(5)沉積微相控制下的建模技術
(6)硬數據與軟數據的協調應用(協調處理精度不同的兩類數據)
4,基于滲流力學原理的網格粗化技術
地質建模 油藏數值模擬
(1),根據滲流力學和Fractal原理 進
行網格合并
(2),提供參數場,網格化斷層,井位
(3),按照數模軟件的格式填寫文件
5,清晰直觀的三維顯示系統
地應力控制下的
裂縫油藏的建模
I20層的裂縫滲透
某油田沖積扇
展開 
多孔介質滲流現象
編譯：葛越峰 上海安世亞太流體應用工程師
文章首發：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
聯系我們：021-58403100
本文共計2489字，閱讀時間預計8分鐘
滲流的概念
滲流是指流體在多孔介質內的流動。滲流現象廣泛存在于人造材料和自然界中。如地下水的開發、石油的開發、天然氣收集、煤炭的開采等都需要對滲流進行分析研究。
滲流力學主要研究流體在多孔介質內的運動規律，是流體力學的一個分支。
但同時又與多孔介質理論、表面物理、物理化學、固體力學和生物學等學科交叉滲透，是一門綜合的學科。當前的研究主要集中在單相滲流理論、多相滲流理論、雙重介質滲流理論、滲流基本定律和多孔介質理論。
滲流理論的應用面也很廣。
如在生物醫療領域、海水入侵，水利水電工程、農林工程、凍土工程等都需要對滲流進行分析。
研究滲流區域內水頭或地下水位的分布，滲流對建筑物基底的作用力，區域內滲流量，滲流速度以及滲流對多孔結構的影響等。
按其應用范圍，大致可以劃分為地下滲流、工程滲流、生物滲流3個方面。
CFD仿真在多孔介質中的運用
ANSYS Fluent 中Porous Zone可以分析液體在多孔介質中的流動趨勢。
本次以簡單模型，模擬液體在多孔介質內的流動情況。
▲上圖陰影區域對應下面視頻中的多孔介質區域
滲透與滲流
實際生活中往往觀察到的是液體向固體縫隙內部滲透的現象，為了分析這一現象，我們引入了滲流概念。
滲透
地下水在巖石孔隙或多孔介質中的運動，液體在彎曲孔隙中流動，速度各不相同。為了研究地下水的整體運動特征，引入滲流的概念。
滲流
具有實際水流的運動特點（流量、水頭、壓力、滲透阻力），并連續充滿整個含水層空間的一種虛擬水流；是用以代替真實地下水流的一種假想水流。
展開 多場耦合作用下泥頁巖地層強度分析
在石油鉆井環境中,鉆井液中存在多種化學成分,鉆井液時刻與井壁發生作用,導致井眼周圍巖石力學參數為時間的函數。在實驗基礎上得到巖石強度參數與含水量的關系,基于滲流力學理論,建立孔隙壓力與巖石黏聚力及內摩擦角的關系
多場耦合作用下泥頁巖地層強度分析.pdf
計算流體力學（CFD）理論基礎（一）
01 和流體力學相關的學科
水動力學，空氣動力學，氣體動力學，滲流力學，物理化學流體動力學，爆炸力學，多相流體力學，等離子體動力學，電磁流體力學，環境流體力學，生物流變學，等等。
02 典型流體力學實驗
風洞試驗，水洞試驗，水池試驗。
03 常用數值計算方法
有限差分法，有限單元法，有限體積法，邊界元法。
04 絕對壓強，相對壓強（表壓強），真空度
05 靜壓，動壓，總壓
06 流線，跡線
07 馬赫數
小于1為亞音速，大于1為超音速，大于3為高超音速
08 正激波，斜激波
09 理想流體（無粘流體），粘性流體
10 牛頓流體，非牛頓流體
11 可壓縮流體，不可壓縮流體
12 定常流動，非定常流動
13 層流，湍流
雷諾數2000
14 拉格朗日隨體描述，歐拉空間描述
15 流體力學基本方程
質量守恒方程（連續性方程）；動量守恒方程（運動方程）；能量守恒方程
16 CFD常用算法
SIMPLE；SIMPLEC；SIMPLER；PISO
17 CFD常用軟件
Phoenics（英國）；STAR-CD(英國)；CFX(ANSYS，美國)；Fluent（ANSYS，美國）
展開 天洑參展第二屆江蘇省流體力學學術研討和產學研會議
近日，由江蘇省力學學會主辦的第二屆江蘇省流體力學學術研討和產學研會議與流體力學專業委員會年度會議在江蘇揚州召開。本次會議邀請了來自國內40多位學術界和企業界代表參加，針對氣動力學、水動力學、跨介質流體力學、滲流力學等多個主題開展交流，通過學術報告、海報展示、研討環節等形式，深入剖析領域最新進展、關鍵技術及未來發展趨勢。天洑軟件受邀參加并發表報告。
大會上，天洑軟件研發部陳國棟博士做了題為《天洑在流體仿真中AI技術的實踐與創新》的報告。詳細介紹了天洑自主研發的設計、仿真、優化軟件，以及這些軟件在實際工程問題中AI技術的應用實踐與技術創新。針對面向工程實際的流體仿真分析，天洑自研的智能熱流體仿真分析軟件AICFD，通過內置專家知識、AI求解加速、AI物理場預測等技術，有效地解決了用戶在流體仿真中常見的算例設置難、仿真計算速度慢等難題，在提升仿真計算效率的同時降低了仿真軟件的學習成本。陳國棟博士在報告中強調，天洑軟件的愿景是實現全鏈路的智能設計仿真，賦能智能制造，引領行業發展。公司將繼續致力于技術創新，通過提供高質量的產品和服務，滿足客戶在能源動力、船舶海事、車輛運載、航空航天等眾多行業的需求。
天洑軟件自2011年成立以來，專注于中國自主知識產權的智能設計、快速仿真、優化、運維類工業軟件的研發，堅持代碼自主可控的自研道路，堅持核心求解器自主研發。天洑多年來為國內外眾多制造業企業、高校、科研院所提供了優質的設計及運維軟件產品和解決方案，客戶行業涵蓋能源動力、船舶海事、車輛運載、航空航天、新能源汽車、動力電池、消費電子、石油石化等。企業先后獲評國家高新技術企業、國家級專精特新”小巨人”企業、培育獨角獸企業、企業技術中心等。
展開 COMSOL 多孔介質毛細現象仿真（含講解視頻）
毛細管壓力的存在影響多孔介質內的流體運動規律，因此是滲流力學及有關的工程技術必須考慮的問題。例如，在油田開發中，毛細管壓力影響油層的有效滲透率和油層的采收率；利用毛細管壓力曲線可確定多孔介質內的孔隙分布和流體分布，計算多孔介質的相滲透率以及油層的采收率等。
圖 1 多孔介質電鏡掃描示意圖
注：以上內容引自百度百科
2. 模型介紹
如圖2所示，建立矩形（2mm×5mm）隨機圓形的多孔區域，圓形孔隙率為0.6，圓形隨機分布服從正態分布。底部為液體區域，兩邊作為入口壓力邊界，入口壓力為液體重力所帶來的靜壓力。出口壓力靜壓力為0Pa。
圖 2 多孔介質毛細示意圖
3. 物理場選擇及邊界條件設置
本模型主要是采用comsol6.2版本中的湍流流動、水平集兩相流等多物理場模塊，詳細的物理場及邊界條件設置如圖3所示。
圖 3 詳細的物理場設置以及邊界條件
4. 網格繪制
由于本模型形狀不規則，采用自由三角形網格繪制方式進行繪制，如圖4所示。
圖 4 網格繪制
3. 結果展示
圖 5 多孔介質內部速度分布
圖 6 速度矢量分布
圖 7 流體2體積分數
圖 8 流體2體積分數動態變化
源文件及視頻獲取方式
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展開 我們生活的年代，力學正在如何發展
壓水堆核電站熱工計算
一般力學方面
隨著技術的發展，諸如機器人、人造衛星和高速列車等等領域的發展，亟需解決多體系統的運動和控制、大尺度柔性部件和液體的運動穩定性、車輛與軌道作一個高度復雜非線性系統等的建模，求解理論和方法等的研究分析。
車輛與軌道高度復雜非線性系統建模
一般力學近來已經進入生物體運動的研究，例如研究人和動物行走、奔跑及跳躍中的力學問題。其研究結果可提供生物進化論方向的理性認識，也可為提高某些機構、機械的性能提供指導。
力學與其他學科的交叉
所為學科的交叉可分三類：1)學科內部不同分支交叉，例如流體彈性力學；2)兩不同學科間的交叉，例如物理力學；3)兼有前兩者的特點，例如爆炸力學、物理化學滲流、生物力學等。
交叉學科并非兩個學科或分支學科的簡單加合，它基于源學科又有區別，它的發展有利于發展新學科并促進源學科的發展。
20世紀力學已經與工程交叉產生了工程力學，與地學結合產生了地球流體力學，與生命科學和醫學結合產生了生物力學等等。
21世紀力學與其他學科的交叉必將進一步加強,較為重要的當屬力學與生命科學、力學與地學得交叉及物理力學。下屬領域可能取得重大進展：
1)地球動力學，核心問題有：板塊運動的源驅動力；地幔對流的流體力學理論；地震機制。
2)大氣與下墊面間的相互作用及傳熱、傳質過程 ——統稱為大氣邊界層理論。
3)環境與災害力學包括環境污染、氣象災害、地質災害、地震災害及防治和其他自然與工業災害等。
4)滲流力學問題，特別是裂縫介質中的多相滲流規律的研究，從而解決二次和三次采油新技術。
20世紀30年代A. Hill因骨骼肌收縮原理的研究獲得諾貝爾獎。但作為獨立的分支學科——生物力學卻在60年代得到快速發展，近年生物醫學工程得到迅速建立和發展。
展開 第十屆全國流體力學學術會議在杭州召開
中國科學院力學研究所姜宗林研究員做了題為“高超聲速流動實驗研究的理論、技術與實踐”的報告，系統地總結我國在高超聲速流動實驗研究領域的最新成果，介紹了未來發展趨勢。浙江大學林建忠教授的大會報告“多相流動復雜性之管窺與初探”系統地展示了多相流動機理與建模的基礎研究成果。
本次會議按12個專題安排分會場，包括湍流與穩定性、多相流、非牛頓流體力學、水動力學、高溫氣體動力學、滲流力學、工業流體力學、實驗流體力學、計算流體力學、微納尺度流動、磁流體力學等。中國力學學會流體力學專業委員會還組織評審了青年優秀論文，并向Physics of Fluids推薦優秀論文在該期刊發表。
浙江大學邵雪明教授領導的會議組織委員會在籌備和召開本次會議過程中辛勤工作，為成功舉辦本次盛會提供了全面的保障和周到的服務。各位參會代表向浙江大學流體力學團隊的出色工作表示衷心感謝。
全國流體力學學術會議最早于1963年在上海召開，此后相繼在無錫、長沙、北京、上海、桂林、蘭州、南京等地召開。近年來，在中國力學學會流體力學專業委員會的倡導下，全國流體力學學術會議每兩年舉辦一次。
展開 
我們生活的年代，力學正在如何發展
壓水堆核電站熱工計算
一般力學方面
隨著技術的發展，諸如機器人、人造衛星和高速列車等等領域的發展，亟需解決多體系統的運動和控制、大尺度柔性部件和液體的運動穩定性、車輛與軌道作一個高度復雜非線性系統等的建模，求解理論和方法等的研究分析。
車輛與軌道高度復雜非線性系統建模
一般力學近來已經進入生物體運動的研究，例如研究人和動物行走、奔跑及跳躍中的力學問題。其研究結果可提供生物進化論方向的理性認識，也可為提高某些機構、機械的性能提供指導。
力學與其他學科的交叉
所為學科的交叉可分三類：1)學科內部不同分支交叉，例如流體彈性力學；2)兩不同學科間的交叉，例如物理力學；3)兼有前兩者的特點，例如爆炸力學、物理化學滲流、生物力學等。
交叉學科并非兩個學科或分支學科的簡單加合，它基于源學科又有區別，它的發展有利于發展新學科并促進源學科的發展。
20世紀力學已經與工程交叉產生了工程力學，與地學結合產生了地球流體力學，與生命科學和醫學結合產生了生物力學等等。
21世紀力學與其他學科的交叉必將進一步加強,較為重要的當屬力學與生命科學、力學與地學得交叉及物理力學。下屬領域可能取得重大進展：
1)地球動力學，核心問題有：板塊運動的源驅動力；地幔對流的流體力學理論；地震機制。
2)大氣與下墊面間的相互作用及傳熱、傳質過程 ——統稱為大氣邊界層理論。
3)環境與災害力學包括環境污染、氣象災害、地質災害、地震災害及防治和其他自然與工業災害等。
4)滲流力學問題，特別是裂縫介質中的多相滲流規律的研究，從而解決二次和三次采油新技術。
20世紀30年代A. Hill因骨骼肌收縮原理的研究獲得諾貝爾獎。但作為獨立的分支學科——生物力學卻在60年代得到快速發展，近年生物醫學工程得到迅速建立和發展。
展開 第二屆國際多孔介質協會中國年會暨第四屆數字巖心分析技術國際研討會會議總結
本屆年會與研討會由中國石油大學（華東）、國際多孔介質協會中國分會、中國力學學會滲流力學專業組、中國石油學會青年工作委員會、青島市科學技術協會聯合主辦，中國石油大學（華東）油氣滲流研究中心承辦。
會議開幕式由組委會副主任楊永飛副教授主持，中國石油大學（華東）副校長姚軍、國際多孔介質協會（InterPore）前主席Oleg Iliev出席并致開幕詞。姚軍對與會人員的到來表示歡迎，期待會上展示多孔介質滲流最新研究成果，希望會議的召開對我校學科建設和人才培養起到良好的推動作用。Oleg Iliev對多孔介質滲流與數字巖心分析的發展現狀和國際多孔介質協會進行簡要介紹。會議特邀張東曉、Birol Dindoruk、Abbas Firoozabadi、Roland N. Horne四位美國國家工程院院士進行主題報告。張東曉院士作題為《機器學習方法在多孔介質滲流中的應用》主題報告，介紹了如何通過機器學習方法、最小絕對收縮和選擇算子（LASSO）來學習地下水流方程和污染物輸運方程，并將該方法結合數據同化方法，可以有效地識別參數未知的物理過程。=
中國石油大學（華東）副校長姚軍致開幕詞
=
國際多孔介質協會前主席Oleg Iliev介紹國際多孔介質協會
會議開幕式由組委會副主任楊永飛副教授主持，中國石油大學（華東）副校長姚軍、國際多孔介質協會（InterPore）前主席Oleg Iliev出席并致開幕詞。姚軍對與會人員的到來表示歡迎，期待會上展示多孔介質滲流最新研究成果，希望會議的召開對我校學科建設和人才培養起到良好的推動作用。Oleg Iliev對多孔介質滲流與數字巖心分析的發展現狀和國際多孔介質協會進行簡要介紹。會議特邀張東曉、Birol Dindoruk、Abbas Firoozabadi、Roland N.
展開 有限元，我們認識世界的工具
有限單元法已成為一種強有力的數值解法來解決工程中遇到的大量問題，其應用范圍從固體到流體，從靜力到動力，從力學問題到非力學問題。事實上，有限單元法已經成為在已知邊界條件和初始條件下求解偏微分方程組的一般數值方法。
有限單元法在工程上的應用屬于計算力學的范疇，而計算力學是根據力學中的理論，利用現代電子計算機和各種數值方法，解決力學中的實際問題的一門新興學科。它橫貫力學的各個分支，不斷擴大各個領域中力學的研究和應用范圍，同時也在逐漸發展自己的理論和方法。
有限元方法從大的方面說，有如下的研究內容：
物理（Physics）、
分析（Analysis）、
幾何（Geometry）、
數值方法（Numerical method）、
拓撲（Topology）、
可視化（Visualization）、
數據結構（Data structure）、
AI（Aritificial Intelligence）、
優化（Optimization）。
物理是指研究問題的背景，當年馮康教授、錢偉長教授、胡海昌教授等正是從許多物理背景模型特別是固體力學出發成為一代有限元法大師的，有限元方法應用的領域非常廣闊，在固體力學、結構動力學、流體力學、傳熱學、電磁場、滲流力學等領域發揮著很大的作用，在數學方面，像偏微分方程等也有很大的用途。
分析是指有限元法的數學基礎為變分原理，它將物理模型的連續方程、守恒方程等轉化為變分形式，變分問題和原來的偏微分方程是等價的，變分原理降低了原來偏微分方程解的連續性要求。變分的不同構造形式衍生出了多種多樣的有限元的分枝。
展開 有限元，我們認識世界的工具
有限單元法已成為一種強有力的數值解法來解決工程中遇到的大量問題，其應用范圍從固體到流體，從靜力到動力，從力學問題到非力學問題。事實上，有限單元法已經成為在已知邊界條件和初始條件下求解偏微分方程組的一般數值方法。
有限單元法在工程上的應用屬于計算力學的范疇，而計算力學是根據力學中的理論，利用現代電子計算機和各種數值方法，解決力學中的實際問題的一門新興學科。它橫貫力學的各個分支，不斷擴大各個領域中力學的研究和應用范圍，同時也在逐漸發展自己的理論和方法。
有限元方法從大的方面說，有如下的研究內容：
物理（Physics）、
分析（Analysis）、
幾何（Geometry）、
數值方法（Numerical method）、
拓撲（Topology）、
可視化（Visualization）、
數據結構（Data structure）、
AI（Aritificial Intelligence）、
優化（Optimization）。
物理是指研究問題的背景，當年馮康教授、錢偉長教授、胡海昌教授等正是從許多物理背景模型特別是固體力學出發成為一代有限元法大師的，有限元方法應用的領域非常廣闊，在固體力學、結構動力學、流體力學、傳熱學、電磁場、滲流力學等領域發揮著很大的作用，在數學方面，像偏微分方程等也有很大的用途。
分析是指有限元法的數學基礎為變分原理，它將物理模型的連續方程、守恒方程等轉化為變分形式，變分問題和原來的偏微分方程是等價的，變分原理降低了原來偏微分方程解的連續性要求。變分的不同構造形式衍生出了多種多樣的有限元的分枝。
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