[发明专利]粘度驱动的动水注浆浆液固化相变模拟方法及系统

权利要求书

1.粘度驱动的动水注浆浆液固化相变模拟方法，其特征在于，包括：

基于浆液剪切应力和剪切速率的相关关系，构建浆液流变模型；

结合浆液流变模型，构建浆液粘度时变函数，并建立浆液粘度时变函数与浆液固化程度间的映射关系；

对相变后的浆液进行力学特性分析，构建浆液相变后力学参数随时间变化的数学表征关系；

动水注浆模拟过程中，利用基于粘度驱动的相变等效触发模型确定浆液状态，流态时基于粘度对浆液固化程度进行描述，固态时基于力学参数随时间变化的数学表征关系对浆液封堵效果进行描述。

2.如权利要求1所述的粘度驱动的动水注浆浆液固化相变模拟方法，其特征在于，所述基于粘度驱动的相变等效触发模型具体为：

其中，μ_s表示浆液的当前粘度，μ_max表示相变等效触发模型中的触发粘度，即定义的最大粘度。

3.如权利要求1所述的粘度驱动的动水注浆浆液固化相变模拟方法，其特征在于，所述利用基于粘度驱动的相变等效触发模型确定浆液相变状态，通过将粘度定义为浆液从流体到固体转化的控制变量，对原本复杂的固化相变化学反应进行简化。

4.如权利要求1所述的粘度驱动的动水注浆浆液固化相变模拟方法，其特征在于，所述基于粘度对浆液固化程度进行描述，其所涉及的流体参数包括浆液流速和粘度。

5.如权利要求1所述的粘度驱动的动水注浆浆液固化相变模拟方法，其特征在于，所述固体力学参数包括固体的泊松比、弹性模量和强度。

6.如权利要求1所述的粘度驱动的动水注浆浆液固化相变模拟方法，其特征在于，所述动水注浆模拟采用流体仿真软件和固体仿真软件结合的方式。

7.粘度驱动的动水注浆浆液固化相变模拟系统，其特征在于，包括：

浆液流变模型确定单元，其用于基于浆液剪切应力和剪切速率的相关关系，构建浆液流变模型；

粘度与固化程度关系确定单元，其用于结合浆液流变模型，构建浆液粘度时变函数，并建立浆液粘度时变函数与浆液固化程度间的映射关系；

固体力学参数时变关系确定单元，其用于对相变后的浆液进行力学特性分析，构建浆液相变后力学参数随时间变化的数学表征关系；

注浆模拟单元，其用于动水注浆模拟过程中，利用基于粘度驱动的相变等效触发模型确定浆液状态，流态时基于粘度对浆液固化程度进行描述，固态时基于力学参数随时间变化的数学表征关系对浆液封堵效果进行描述。

8.如权利要求7所述的粘度驱动的动水注浆浆液固化相变模拟系统，其特征在于，所述基于粘度驱动的相变等效触发模型具体为：

其中，μ_s表示浆液的当前粘度，μ_max表示相变等效触发模型中的触发粘度，即定义的最大粘度。

9.如权利要求7所述的粘度驱动的动水注浆浆液固化相变模拟系统，其特征在于，所述利用基于粘度驱动的相变等效触发模型确定浆液相变状态，通过将粘度定义为浆液从流体到固体转化的控制变量，对原本复杂的固化相变化学反应进行简化。

10.如权利要求7所述的粘度驱动的动水注浆浆液固化相变模拟系统，其特征在于，所述基于粘度对浆液固化程度进行描述，其所涉及的流体参数包括浆液流速和粘度。