裂缝网络中的流体流动复杂性:图论和LBM分析

摘要:研究中,对岩体中嵌入的合成断裂网络进行了研究。通过使用Lattice Boltzmann方法和图论分析,研究了断裂网络连接性模式变化对流体流动复杂性的影响。Lattice Boltzmann方法用于显示合成断裂网络连接性模式对渗透率和流体速度分布的敏感性。此外,将断裂网络映射成图形,并将这些图形的特征与主要的空间断裂网络进行对比。我们区分了网络的模块化和子图分布等不同特性。将流动区域映射到网络的合适空间中。此外,对于每种流体流动模式,对应的基模形状被缩放。在空间断裂网络中实现的断裂长度的幂律分布产生了转化网络中节点度的相同分布。考虑了两种一般的空间网络:随机网络和具有“hubness”属性的网络,模拟了空间损伤区域(都具有幂律分布的断裂长度)。在第一种情况下,断裂嵌入在均匀分布的断裂体系中;第二种情况下涵盖了空间断裂带。我们在数值上证明了渗透率异常变化(转变)是由hub增长速率控制的。此外,将Lattice Boltzmann方法的结果与转化网络的特征平均长度进行比较,显示了上述参数之间的反向关系。此外,还呈现了节点通过中的异常传输。

作者:H. O. Ghaffari, M. H. B. Nasseri, R. P. Young

论文ID:1107.4918

分类:Computational Engineering, Finance, and Science

分类简称:cs.CE

提交时间:2012-02-23

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