摘要

我国南海水合物储层的主要类型为粉细砂层,天然气水合物的开发利用需要快速准确地获取储层力学特性。选用有限元软件Abaqus,采用修正摩尔-库伦模型来描述含水合物砂的刚度、强度和变形特性,并通过纯砂的等向压缩试验和含水合物砂的三轴排水剪切试验标定并验证了本构模型参数。采用任意拉格朗日-欧拉格式的大变形有限元方法,模拟了含水合物砂中静力触探的完整过程,并总结出了不同饱和度下含水合物砂中锥尖贯入阻力经验公式。在模拟过程中允许土体和网格具有不同的流动速度,有效避免了贯入过程中锥尖周围土体网格的扭曲,对此类数值模拟的研究提出了有益的建议。