2023----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2023

发表期刊：Rock Mechanics and Rock Engineering

文献导读：[研究目的] 本研究旨在探讨几何形态和温度对盐岩中压力溶解过程的影响，通过建立微观尺度上的热-水-力-化学（THMC）耦合模型来进行量化分析。[研究方法] 研究采用数值模拟方法，使用CrunchFlow软件和基于数值歧管方法（NMM）开发的模型，模拟在不同几何形态和温度条件下的压力溶解过程。模型结合了力变形、流体流动和化学反应等多种耦合效应，分析了几何形态和温度对压力溶解的影响。[研究内容] 文章首先介绍了压力溶解在地质过程中尤其是成岩作用中的重要性，随后描述了THMC耦合模型的建立和数值模拟的具体步骤。通过对单一卤岩颗粒及包含盐水夹杂物的模拟分析，研究揭示了几何形态和温度对压力溶解速率和溶质分布的显著影响。研究结果表明，不同几何特征和温度条件下，压力溶解的机制和速率存在明显差异，为深入理解自然沉积岩中的压力溶解过程提供了理论支持。

2023

发表期刊：Renewable & Sustainable Energy Reviews

文献导读：[研究目的] 本研究旨在探讨盐岩储层中热-水-力-化（THMC）耦合过程对储能和废物处置的影响，以识别每个过程的关键参数，并评估现有的模拟代码和软件。[研究方法] 研究采用了综合文献综述和数值模拟相结合的方法，通过评估现有的模拟代码和软件，分析其优缺点，提出改进方案。研究内容包括从实验室到现场的多尺度数据集成和模型验证。[研究内容] 文章首先介绍了盐岩作为储能和废物处置介质的重要性，详细描述了盐岩结构在热-水-力-化多物理场耦合作用下的稳定性和完整性。研究通过识别和分类每个过程的现象，建立了一个全面的框架，用于评估和优化盐岩储层的环境和操作安全。文中探讨了盐岩储能、气体存储和废物处置过程中各耦合过程的相互影响，特别关注关键参数的影响以及模拟代码和软件的有效性和局限性。

2023

发表期刊：Geomechanics for Energy and the Environment

文献导读：[研究目的] 本研究旨在解决当前热-水-力-化学（THMC）模型在碳捕获和储存（CCS）过程中的局限性，特别是热传输对反应性THMC模型的影响。[研究方法] 采用了新的完全耦合THMC模型，重点研究热-化学耦合（溶解作用和矿物沉淀）对超临界CO2和盐水在深层含水层中两相流动的影响。模型使用了数值模拟方法，考虑了温度、压力、溶解度和流动路径的相互作用。[研究内容] 文章首先介绍了CCS技术的背景和重要性，然后详细描述了新开发的THMC模型的基本原理及其在CCS过程中的应用。通过数值模拟，研究了热传输和化学反应对岩石孔隙度和渗透率的影响，揭示了不同温度条件下，热传输对二氧化碳注入和储存效率的影响。最后，文章讨论了模型结果对实际CCS项目设计和实施的启示。

2023

发表期刊：Energy

文献导读：[研究目的] 本研究旨在开发一个综合的热-水-力-化学（THMC）耦合模型，以分析油页岩储层在原位转换过程中的生产性能。[研究方法] 采用数值模拟方法，通过建立完全耦合的THMC模型，模拟了油页岩在热解过程中的反应机制，并验证了模型的可靠性。模型通过与实际现场数据进行对比验证。[研究内容] 文章首先介绍了油页岩的背景及其在能源领域的重要性，然后详细描述了THMC模型的构建及其在原位转换过程中的应用。通过数值模拟，研究了热传导、流体流动、化学反应和力响应之间的相互作用对油页岩热解过程的影响，揭示了不同操作条件下的产量变化和优化方案。模型结果为优化油页岩热解工艺提供了理论依据。

2023

发表期刊：Geomechanics for Energy and the Environment

文献导读：[研究目的] 本研究旨在开发一个耦合热-水-力-化学（THMC）模型，利用离散虚拟内部键方法，模拟酸压裂过程中的复杂反应机制。[研究方法] 采用数值模拟技术，通过建立和验证离散虚拟内部键模型，分析了酸液注入过程中温度、压力和化学反应的动态变化。模型通过与实验数据和现场观测结果进行对比验证其准确性和可靠性。[研究内容] 文章首先介绍了酸压裂技术的背景及其在油气开采中的应用重要性，然后详细描述了离散虚拟内部键方法的基本原理及其在模拟酸压裂过程中的应用。研究通过数值模拟，探讨了酸液在裂缝中的传播路径、流体压力变化、岩石应力分布以及化学反应速率等多因素的耦合效应。结果揭示了不同酸液浓度和注入速率下，裂缝扩展和岩石破碎的机制，为优化酸压裂工艺提供了理论支持。

2023

发表期刊：Acta Geotechnica

文献导读：[研究目的] 本研究旨在系统地综述热-水-力-化学（THMC）耦合过程及其在岩石力学中的数值模拟，探讨这些耦合过程在地质和工程应用中的关键问题和未来研究方向。[研究方法] 通过全面回顾当前的文献，分析了不同THMC耦合模型和数值方法的理论基础及其在各种地质条件下的应用。研究采用了数值模拟和实验数据相结合的方法，评估了这些模型在模拟岩石破裂和渗透性变化方面的性能。[研究内容] 文章首先介绍了THMC耦合过程的基本理论和物理机制，然后详细描述了几种主要的数值模拟方法，包括有限元法、离散元法和网格无关方法。研究通过对比不同模型的优缺点，探讨了它们在模拟复杂地质过程中的适用性。文章还总结了当前THMC耦合模拟面临的主要挑战，如模型的高计算成本和多尺度效应，并提出了未来研究的潜在方向，包括高效计算方法的开发和多物理场耦合机制的深入研究。

2023

发表期刊：Journal of Cleaner Production

文献导读：[研究目的] 本研究旨在开发一个孔隙尺度的热-水-力-化学（THMC）耦合模型，用于模拟岩石溶解和破裂过程，以揭示复杂地质条件下的岩石力学行为。[研究方法] 采用了结合格子玻尔兹曼方法（LBM）和离散元方法（DEM）的数值模拟技术，通过高精度计算模拟岩石孔隙中的流体流动、热传导、力变形和化学反应。模型通过与实验数据和实际地质条件进行对比验证。[研究内容] 文章首先介绍了THMC耦合过程在地质工程中的重要性，随后详细描述了LBM-DEM方法的基本原理及其在模拟岩石溶解和破裂过程中的应用。通过数值模拟，研究了不同压力和达西数条件下的化学损伤和溶解率变化，揭示了反应性表面积和溶解速率的演变特征。结果显示，不同地质条件下岩石的溶解和破裂行为差异显著，为优化地质工程提供了理论基础。

2023

发表期刊：Natural Gas Industry B

文献导读：[研究目的] 本研究旨在通过嵌入离散裂缝模型（EDFM）进行热-水-力-化学（THMC）耦合分析，优化增强型地热系统（EGS）的长期热提取过程。[研究方法] 采用EDFM构建THMC耦合模型，模拟储层异质性、物理性质变化及水-岩反应，并通过数值模拟分析流量、温度、位移及浓度场的时空演变。[研究内容] 文章首先介绍了EGS的背景和多物理场耦合效应，然后详细描述了EDFM在模拟裂缝储层中的应用。通过数值模拟研究低渗透基岩、裂缝渗透率和裂缝开度变化对热提取的影响，揭示了不同参数对生产温度和储层平均孔隙率的影响，为EGS的工程开发提供理论依据。

2023

发表期刊：International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences

文献导读：[研究目的] 本研究旨在通过耦合热-水-力-化学（THMC）模型，研究超临界二氧化碳（scCO2）在富含方解石页岩中压裂的裂缝起始和扩展机制。[研究方法] 采用改进的THMC模拟器CMPSF，结合岩石损伤力学模型，对scCO2压裂过程进行数值模拟，分析温度、压力和流体-岩石相互作用对裂缝演化的影响。[研究内容] 文章首先介绍了scCO2压裂的复杂性，随后详细描述了CMPSF模拟器的开发和应用。通过数值模拟，研究了scCO2在不同地质条件下的裂缝起始和扩展规律，揭示了温度和压力变化、流体-岩石相互作用对裂缝形成和扩展的影响，为优化scCO2压裂技术提供了理论依据。

2023

发表期刊：Geoderma

文献导读：[研究目的] 本研究旨在开发基于热力学原理的土壤冻结特性曲线方程，以改善对未冻土壤复杂THMC行为的解释和预测。[研究方法] 通过将热力学原理应用于现有的土壤-水特性曲线（SWCC）模型，开发了具有明确参数定义的土壤冻结特性曲线（SFCC）模型，并进行了实验验证。[研究内容] 文章首先介绍了SFCC在理解冻土热-水-力-化学行为中的重要性，然后详细描述了模型的开发和参数定义。通过实验和模型预测的对比，研究了盐度和初始含水量对冻结未冻土壤行为的影响，展示了模型在解释和预测冻土THMC行为方面的潜力。

2023

发表期刊：Energy

文献导读：[研究目的] 本研究旨在开发一个热-水-化学-变形（THMC）耦合模型，以研究增强型地热系统（EGS）中裂缝的演化过程。[研究方法] 采用数值模拟方法，建立了基于THMC耦合的裂缝演化模型，模拟了不同地热条件下裂缝的变形和反应过程，验证模型的准确性和适用性。[研究内容] 文章首先介绍了EGS背景和裂缝在热流体传输中的关键作用，随后详细描述了THMC耦合模型的开发和应用。通过数值模拟，研究了裂缝在不同热力和化学条件下的演化规律，揭示了裂缝变形、流体流动和化学反应之间的相互作用，为优化EGS设计提供了理论基础和实际指导。

2023

发表期刊：International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences

文献导读：[研究目的] 本研究旨在探讨白垩岩储层中热-水-力-化学（THMC）耦合过程对水注入期间流体流动和变形的影响。[研究方法] 采用数值模拟方法，建立THMC耦合模型，模拟不同注水条件下的储层响应，分析温度、压力和化学反应对储层变形和流体流动的影响。[研究内容] 文章首先介绍了白垩岩储层的特点和水注入技术的重要性，然后详细描述了THMC耦合模型的建立过程和参数设置。通过模拟，研究了不同温度和压力条件下，水注入对白垩岩储层变形和流体流动的影响，揭示了温度变化和化学反应对储层渗透性的影响，为优化白垩岩储层的注水开发提供了理论依据。

2023

发表期刊：Computers and Geotechnics

文献导读：[研究目的] 本研究旨在通过定制开发的热-水-力-化学（THMC）耦合求解器，研究水合物储层中水平井眼的最佳定位，以提高气体生产效率和减少沉积物变形。[研究方法] 采用数值模拟方法，构建了THMC耦合模型，模拟水合物相变动力学和多相流动，分析不同井眼位置和注入条件下的气体生产和储层变形情况。[研究内容] 文章首先介绍了水合物储层开发的背景和挑战，随后详细描述了THMC耦合求解器的开发和应用。通过数值模拟，研究了不同井眼位置和操作条件下，气体生产率和沉积物变形的变化规律，揭示了井眼位置对气体生产效率和储层稳定性的影响，为优化水平井眼定位提供了理论依据。

2023

发表期刊：Geoderma

文献导读：[研究目的] 本研究旨在开发基于热力学原理的土壤冻结特性曲线方程，以更好地解释和预测未冻土壤的热-水-力-化学（THMC）行为。[研究方法] 通过将热力学原理应用于现有的土壤-水特性曲线（SWCC）模型，开发了具有明确参数定义的土壤冻结特性曲线（SFCC）模型，并进行了实验验证。[研究内容] 文章首先介绍了SFCC在理解冻土THMC行为中的重要性，随后详细描述了模型的开发和参数定义。通过实验与模型预测结果的对比，研究了盐度和初始含水量对未冻土壤行为的影响，展示了模型在解释和预测复杂THMC行为方面的潜力。

2023

发表期刊：岩石力学

文献导读：[研究目的] 本研究旨在开发基于开源有限元平台 OpenGeoSys 的热-水-力（T-H-M）耦合模型，以分析天然气水合物降压开采过程中的多相多场相互作用，优化开采技术，确保开采安全。[研究方法] 采用非线性互补问题（NCP）结合特殊主变量选取的方法，通过嵌入水合物动力分解方程，构建了水合物降压开采 T-H-M 耦合分析模型。模型通过与室内降压分解试验和大尺度数值模型对比验证其适用性和准确性，并探讨了孔隙水压缩性对沉积物 T-H-M 耦合过程的影响。[研究内容] 文章首先介绍了天然气水合物及其开采技术背景，详细描述了基于 OpenGeoSys 平台的 T-H-M 耦合模型的开发过程和基本原理。通过数值模拟研究了降压开采过程中固相水合物分解、液气生成与运移、热量传递及沉积物骨架变形等现象，揭示了温度场、液气渗流场、应力应变场间的强烈耦合响应，指出了高孔隙压力下孔隙水压缩性对远端孔压与骨架变形的显著影响。

2022----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2022

发表期刊：International Journal of Engineering Science

文献导读：[研究目的] 本研究旨在开发一个基于混合耦合理论的热-水-力-化学（THMC）本构模型，用于模拟膜状地质材料中的化学渗透和热渗透过程，提升对低渗透性地质材料行为的理解。[研究方法] 采用非平衡热力学框架，扩展达西定律，综合考虑化学渗透和热渗透的影响，建立了一个全耦合的THMC本构模型，并通过数值模拟和实验数据验证模型的准确性。[研究内容] 文章首先介绍了地质材料多场耦合研究的背景和意义，详细描述了混合耦合理论的基本原理及其在THMC本构模型中的应用。通过数值模拟研究了化学渗透和热渗透对水流和力学变形的影响，结果显示不同的化学和温度条件显著影响地质材料的渗透性和稳定性。该模型为预测和优化低渗透性地质材料在实际工程中的表现提供了理论支持。

2022

发表期刊：Journal of Petroleum Science and Engineering

文献导读：[研究目的] 本研究旨在通过热-水-力-化学（THMC）耦合环境下，探讨受损盐岩夹层的渗透率和孔隙度演化规律。[研究方法] 采用三轴测试系统，模拟盐岩-石膏夹层在不同损伤程度（0.6-0.9）的高温、高压条件下的渗透率和孔隙度变化。[研究内容] 文章首先介绍了盐岩作为地下储存介质的背景，强调了盐岩-石膏夹层对盐岩洞穴完整性的影响。随后，详细描述了三轴测试系统的建立及其在THMC耦合条件下的应用。研究结果表明，不同损伤程度的石膏试样在300-500°C温度范围内，渗透率和孔隙度的变化并不单调。尤其是0.6和0.8损伤的试样，渗透率和孔隙度在特定温度下呈下降趋势，而在550°C和300°C时，0.8和0.9损伤的试样表现出垂直且灾难性的渗透率和孔隙度增加。研究揭示了三轴应力、渗流压力、热应力和损伤程度的综合作用对盐岩夹层渗透性和孔隙度变化的显著影响。

2022

发表期刊：Journal of Petroleum Science and Engineering

文献导读：[研究目的] 本研究旨在开发并验证一个热-水-力-化学（THMC）耦合模型，用于预测页岩油藏中裂缝化水平井的温度变化，以优化水力压裂工艺和提高油气产量。[研究方法] 采用数值模拟方法，建立了基于THMC耦合的温度预测模型，综合考虑了渗透压力、毛细压力、热传导、热对流、热膨胀及粘性耗散等因素，通过计算温度场、渗透场和应力场的相互作用来分析温度变化。[研究内容] 文章首先介绍了页岩油藏中裂缝化水平井的水力压裂背景，详细描述了THMC耦合模型的构建过程和关键参数。通过模拟不同注入条件下的温度变化，研究了低温压裂液注入高温油藏后的温度响应，揭示了不同参数对温度场的影响，特别是渗透率和压裂液温度的变化。结果显示，模型能够有效预测裂缝化水平井的温度变化，为优化水力压裂设计提供了理论支持。

2022

发表期刊：Computers & Geosciences

文献导读：[研究目的] 本研究旨在开发并验证一个热-水-力-化学（THMC）耦合模型，以模拟气体水合物分解引起的地质变形行为，提升对水合物储层开采过程中地层稳定性的理解。[研究方法] 采用非线性有限体积法（FVM）和有限元法（FEM），结合广义有效介质模型计算水合物承载介质的弹性性质，使用PETSc例程进行非线性求解。数值模拟了多相流动、热传导及力学变形的相互作用，验证模型的准确性。[研究内容] 文章首先介绍了气体水合物储层的分解和变形背景，随后详细描述了THMC耦合模型的开发过程和核心算法。通过模拟不同条件下的气体水合物分解行为，研究了温度、压力和孔隙度变化对地层变形的影响，揭示了气体水合物分解对地层稳定性的潜在威胁。模型结果为实际工程中气体水合物的安全开采提供了理论依据。

2022

发表期刊：Journal of Cleaner Production

文献导读：[研究目的] 本研究旨在通过THMC耦合模型，量化力和化学行为对地热生产中储层特征变化的贡献。[研究方法] 开发了一个完全耦合的THMC模型，重点研究化学行为导致的应力重分布及其对储层特征变化的影响。采用独特的比例技术分析力效应与化学效应、孔弹性与热弹性的比例关系。[研究内容] 文章首先介绍了地热能开发的背景，然后详细描述了THMC模型的构建过程。研究表明，力效应在注入井附近和短期内起主要作用，而化学效应在远离注入井处和长期内占主导地位。此外，热弹性的强度高于孔弹性。研究结果强调了在分析储层特征变化时考虑MC耦合的必要性，并指出了通过优化注入温度和溶质浓度来提高生产性能的策略。

2022

发表期刊：Computers and Geotechnics

文献导读：[研究目的] 本研究旨在开发并验证一个耦合热-流体-力-化学（THMC）模型，以模拟从含水合物沉积物中生产天然气的过程，并探讨该过程中多物理场的相互作用。[研究方法] 采用混合有限体积和有限元方法，建立了一个全面耦合的THMC数值模拟模型，通过考虑固-液-气三相流动、热传导、相变和岩石变形，来模拟水合物分解过程中的多物理场现象。模型采用全隐式有限元方法进行求解，基本未知量包括气压、水压、温度和位移。[研究内容] 文章首先介绍了水合物的背景及其在能源领域的重要性，然后详细描述了THMC耦合模型的构建过程和关键技术。通过数值模拟，研究了不同注入条件下的温度变化和气体产量，揭示了热传导、流体流动和岩石变形之间的相互作用。结果表明，模型能够准确预测水合物分解过程中的温度场和压力场变化，为优化水合物开采技术提供了理论支持。

2022

发表期刊：Energy

文献导读：[研究目的] 研究水合物开采过程中气体生产与储层力变形的耦合行为，提出现场监测和模型验证的建议。[研究方法] 建立了热-水-力-化（THMC）耦合模型，对深圳水合物储层的气体生产进行了数值模拟。[研究内容] 文章首先介绍了深圳滑坡的背景及其灾害情况，然后详细描述了THMC耦合模型的基本原理及其在气体生产中的应用。模拟结果显示，测试期间有效应力迅速增加，导致海底沉降，半年后基本保持不变。忽略力行为会导致生产性能预测值翻倍，但可通过储层渗透率的不确定性进行抵消。建议在生产初期监测井附近的海底沉降以理解力响应并验证模型。

2022

发表期刊：Geomechanics for Energy and the Environment

文献导读：[研究目的] 研究碱性溶液引起的裂隙岩石渗透率变化的耦合热-水-力-化学（THMC）过程。[研究方法] 文章通过数值模拟的方法，建立了一个THMC耦合模型，分析了碱性溶液对裂隙岩石渗透率的影响。[研究内容] 文章首先介绍了裂隙岩石渗透率变化的背景及研究意义，然后详细描述了THMC耦合模型的基本原理及其在预测渗透率变化中的应用。模拟结果显示，碱性溶液通过化学反应改变岩石的孔隙结构，从而影响渗透率。此外，文章探讨了不同条件下的渗透率变化规律，并提出了在实际应用中的注意事项。研究表明，碱性溶液的注入会导致岩石裂隙的扩展和新裂隙的产生，显著改变岩石的渗透特性。这种变化在热、力、水和化学因素共同作用下表现得尤为显著。

2022

发表期刊：Engineering Geology

文献导读：[研究目的] 研究在地热条件下水泥回填材料的热-水-力-化学（THMC）耦合行为，以优化回填设计并提高地热井的稳定性。[研究方法] 采用数值模拟方法，建立了一个完整的THMC耦合模型，对水泥回填材料在不同地热条件下的性能进行了评估。模型通过层次验证，确保其能够准确捕捉复杂的回填行为。[研究内容] 文章首先介绍了水泥回填材料在地热条件下的应用背景及其重要性，接着详细描述了THMC耦合模型的构建过程和基本原理。研究通过数值模拟评估了不同初始和原始岩石温度条件下水泥回填的行为，发现热、力、化学反应对回填材料的稳定性有显著影响。模拟结果显示，碱性溶液的注入能够引起裂隙岩石的渗透率变化，进而影响回填材料的稳定性。文章建议在实际应用中考虑这些因素以优化设计，提高地热井的长期稳定性和安全性。

2022

发表期刊：International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences

文献导读：[研究目的] 研究水力压裂液软化页岩的蠕变特性，以更好地理解页岩气藏中的长期稳定性问题。[研究方法] 通过微压痕试验，评估了经过热-水-力-化学（THMC）处理的页岩的蠕变行为，模拟了压裂液与岩石相互作用后的高温高压条件。[研究内容] 文章首先介绍了页岩气藏中蠕变特性的研究背景及其对气井长期生产的影响。接着，详细描述了微压痕试验的方法及其在评估页岩软化程度中的应用。研究发现，THMC处理显著改变了页岩的力性质，使其在蠕变过程中表现出更高的蠕变速率和变形量。实验结果揭示了压裂液与页岩相互作用导致的孔隙结构变化和水泥结合强度减弱的机制。这些发现对提高水力压裂效果和预测气井长期稳定性具有重要意义。

2022

发表期刊：International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences

文献导读：[研究目的] 研究多物理场条件下岩石裂缝的形成和扩展机制，以提升岩石力学和工程中的预测和控制能力。[研究方法] 文章采用结合有限元和离散元方法（FDEM）的二维耦合热-水-力（THM）模型，模拟岩石在多物理场作用下的开裂过程。模型包含裂缝-孔隙混合渗流模型、热传导模型和裂缝力学计算模型，通过这三部分的耦合模拟岩石的复杂行为。[研究内容] 文章首先介绍了多物理场下岩石裂缝研究的背景和重要性，然后详细描述了所采用的FDEM方法及其在模拟热传导和裂缝扩展中的应用。研究通过数值模拟，分析了温度、应力和流体压力对岩石裂缝形成和扩展的影响，揭示了在这些条件下裂缝的扩展路径和速度。实验结果表明，热应力和水压力的综合作用显著影响了裂缝的扩展模式，验证了模型在预测岩石裂缝行为中的有效性。这些研究对提高地下工程和地热开采的安全性和效率具有重要意义。

2022

发表期刊：Journal of Natural Gas Science and Engineering

文献导读：[研究目的] 研究天然气水合物储层在减压生产过程中的物理和力学特性演变，以提高天然气水合物的开采效率和安全性。[研究方法] 采用耦合热-水-力-化学（THMC）的数值模拟方法，建立了考虑沉积物压缩效应的理论模型。模型通过COMSOL软件进行数值模拟，分析了在不同初始渗透率、初始水合物饱和度和井底压力条件下，储层周围物理和力学特性的演变过程。[研究内容] 文章首先介绍了天然气水合物储层减压生产的背景及其重要性，然后详细描述了THMC耦合模型的建立和验证过程。研究结果显示，由于沉积物压缩效应，水合物分解区域的渗透率随距离井口的增加先增加后减少，气体和水的生产速率从零迅速上升到峰值，然后快速下降。低井底压力会导致较高的有效应力，从而显著降低井口周围的渗透率。

2022

发表期刊：Chemical Engineering Journal

文献导读：[研究目的] 研究在不同流体、热力、化学和力条件下，二氧化碳注入过程中河流异质含水层的变化情况，以提高碳捕获和储存（CCS）技术的效率。[研究方法] 采用热-水-化学-力（THMC）耦合模型，模拟二氧化碳在异质含水层中的注入过程，评估不同条件下的渗透性变化和地球化学反应。[研究内容] 文章首先介绍了Cranfield场地的背景及其异质性特征，然后详细描述了THMC模型的构建和验证过程。研究通过数值模拟分析了温度、压力和化学反应对含水层渗透性的影响，发现不同条件下渗透性和反应性变化显著。实验结果显示，二氧化碳注入不仅影响含水层的物理特性，还显著改变了其化学特性和力学性质。提出的模型为优化二氧化碳储存策略提供了科学依据，有助于提升CCS技术的实际应用效果。

2022

发表期刊：Journal of the Mechanics and Physics of Solids

文献导读：[研究目的] 研究在非平衡热力学条件下，反应性溶解过程中的热-水-力-化学（THMC）耦合过程，揭示复杂矿物溶解过程中的熵产量。[研究方法] 采用非平衡热力学方法，通过数值模拟量化溶解过程中的熵产量，构建了耦合热-水-力-化学过程的数学模型，并进行了多组实验验证。[研究内容] 文章首先介绍了非平衡热力学在反应性溶解过程中的应用背景，详细描述了基于熵产量的耦合模型构建过程。通过数值模拟和实验验证，研究了不同条件下矿物溶解对力学性质和化学反应的影响，发现熵产量可以有效表征系统的非平衡状态，并对预测矿物溶解过程中的反应路径具有重要意义。提出的模型为理解复杂地质过程提供了新视角，对提升地质工程的准确性具有实际应用价值。

2022

发表期刊：核化学与放射化学

文献导读：[研究目的] 研究多因素耦合作用下缓冲材料对铀的长期阻滞效应，以评估其在核废物地质处置中的长期安全性。[研究方法] 基于混合物理论、连续介质理论、质量守恒、动量守恒、能量守恒及溶质扩散的Fick定律，推导出饱和缓冲材料中核素迁移扩散的热-水-力-化(THMC)耦合控制方程，并使用COMSOL Multiphysics软件进行直接全耦合求解。[研究内容] 文章首先建立了多因素耦合作用下缓冲材料对铀的长期阻滞效应数值模拟模型，并使用自主研制的缓冲材料长期阻滞性能Mock-up实验装置进行几何建模，结合内置接口和添加热-水-力-化耦合控制方程中的耦合项作为源项，实现了铀在饱和缓冲材料中迁移扩散行为的直接耦合分析。数值模拟结果表明，初期阶段铀在缓冲材料中迁移扩散较缓慢，迁移距离随时间增幅在1m左右；中后期阶段，随缓冲材料对铀的吸附容量逐渐趋于饱和，迁移距离增幅为3m左右。

2021----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2021

发表期刊：International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences

文献导读：[研究目的] 研究使用超临界CO2作为深层地热储层工作流体的可行性，并评估其在不同热-水-力-化学（THMC）条件下的表现。[研究方法] 采用耦合THMC模型，模拟超临界CO2在地热储层中的注入过程，重点研究矿物沉淀-溶解动力学对岩石渗透率和孔隙度演变的影响。[研究内容] 文章首先介绍了超临界CO2作为地热工作流体的优势，然后详细描述了THMC耦合模型的构建和实验验证。通过数值模拟，研究了不同温度和压力条件下，超临界CO2对地热储层渗透性和孔隙度的影响，揭示了超临界CO2在地热系统中的潜力。模拟结果表明，超临界CO2不仅能有效提高热能提取效率，还能减少水资源消耗，为优化地热能源开发提供了科学依据。

2021

发表期刊：Computers and Geotechnics

文献导读：[研究目的] 研究在核废料处置库中，削减场近场区域的热-水-力-化学（THMC）耦合过程，提升模拟计算效率和精度。[研究方法] 使用PFLOTRAN模拟了页岩主岩中的单个废物包裹体，研究再饱和的膨润土缓冲层在膨胀时对高裂隙破碎岩带（DRZ）施加的应力。模型采用了三种应力依赖性渗透率函数（指数模型、修正立方模型和两部分胡克定律模型）来描述系统的力学特性。[研究内容] 文章首先介绍了核废料地质处置库的背景和重要性，然后详细描述了通过削减场模型整合近场地质力学过程的研究方法。研究发现，压缩裂隙会降低DRZ的渗透性，进而影响放射性核素的传输速度及其与主岩地下水中的腐蚀性物质的交换速率，从而加速废物包裹体的降解。结果表明，较低渗透性的页岩主岩会延缓缓冲层的膨胀，从而减缓DRZ渗透性的降低和化学传输速度。

2021

发表期刊：Transactions of Nonferrous Metals Society of China

文献导读：[研究目的] 研究脆性岩石在热-水-力-化学（THMC）耦合条件下的断裂准则，以更好地理解和预测岩石在复杂地质环境中的力学行为。[研究方法] 基于对脆性岩石的THMC耦合机制分析，引入了岩石孔隙度作为THMC耦合场对应力场影响的指标，建立了THMC耦合断裂准则。文章提出了一种新型的实时渗透率测量方法，通过数值模拟和实验验证该准则的有效性。[研究内容] 文章首先介绍了脆性岩石在复杂地质环境中的力学行为背景及其重要性，然后详细描述了THMC耦合机制和断裂准则的构建过程。通过数值模拟研究了不同温度、压力和化学反应条件下岩石的力学行为，发现THMC耦合场对岩石应力场和断裂行为有显著影响。实验结果表明，孔隙度作为THMC耦合场指标可以有效表征岩石断裂过程，为实际地质工程中的岩石破裂预测提供了理论依据。

2021

发表期刊：Ore Geology Reviews

文献导读：[研究目的] 研究嘉玛斑岩成矿系统中热-水-力-化学（THMC）耦合过程，以更好地理解和预测矿床的形成机制及其空间分布。[研究方法] 采用二维耦合THMC有限元模型，对嘉玛成矿系统的物理场进行数值模拟。模型通过COMSOL Multiphysics软件进行求解，模拟了热对流、流体流动、力变形和化学反应的相互作用。[研究内容] 文章首先介绍了嘉玛斑岩成矿系统的地质背景及其重要性，然后详细描述了THMC耦合模型的构建和验证过程。通过数值模拟，研究了不同地质条件下热对流和流体流动对矿床形成和分布的影响，揭示了热液系统中成矿流体的迁移路径和矿体的富集区。研究结果显示，THMC耦合过程在矿床形成中起关键作用，为成矿系统的预测提供了新的理论依据。

2021

发表期刊：Journal of Natural Gas Science and Engineering

文献导读：[研究目的] 研究在热-水-力-化学（THMC）耦合条件下，压裂液对页岩软化程度和速度的影响，以提高页岩气藏的开采效率和安全性。[研究方法] 通过在120°C和20 MPa条件下对页岩样品进行30至90天的压裂液浸泡实验，采用显微压痕技术探讨页岩软化行为。实验设置不同的浸泡时间和介质，分析压裂液对页岩孔隙结构和力学特性的影响。[研究内容] 文章首先介绍了页岩气开采中的压裂液软化问题，详细描述了实验设计和方法，包括高温高压下的浸泡实验和显微压痕测试。研究发现，压裂液的浸泡时间越长，页岩的软化程度越明显，特别是对高含量石英和粘土的页岩样品，表现出显著的力学性能降低。实验结果揭示了不同矿物组成的页岩在压裂液作用下的软化机制，提出了优化压裂液配方和操作条件的建议，以提高页岩气开采的效率和安全性。

2021

发表期刊：Computers and Geotechnics

文献导读：[研究目的]研究在化学活性多孔介质中，通过全耦合热-水-力-化学（THMC）过程分析倾斜钻孔的稳定性，为石油钻探和地热能开发提供理论支持。[研究方法]提出了一个基于非平衡热力学的全耦合THMC模型，该模型结合现象学方法和新的熵生成公式，考虑了化学活性粘土状页岩等变形多孔介质在局部热化学平衡条件下的行为。通过数值模拟，研究了不同条件下钻孔的稳定性变化。[研究内容]文章首先介绍了多孔介质中THMC耦合过程的背景及其在工程中的重要性，随后详细描述了所提出的THMC模型及其数学构建过程。通过模拟分析，研究了化学反应、温度变化和力应力对钻孔稳定性的影响。结果表明，化学活性对孔隙压力和应力分布有显著影响，化学反应引起的孔隙变化对钻孔的稳定性有重要作用。研究结果为优化钻井参数和提高钻井稳定性提供了科学依据。

2021

发表期刊：Renewable Energy

文献导读：[研究目的] 研究酸压裂在含有异质裂缝的碳酸盐岩地热储层中的应用，旨在优化酸压裂设计以提高地热井的生产效率。[研究方法] 开发了一个全耦合热-水-力-化学（THMC）过程的建模框架，结合有限元方法模拟了酸压裂过程中不同参数对储层裂缝扩展的影响，并通过已发表的实验结果验证模型的准确性。[研究内容] 文章首先介绍了酸压裂和水力压裂在地热井生产中的重要性，详细描述了耦合THMC模型的构建过程。研究通过参数敏感性分析，探讨了酸浓度、注入速率等人为控制参数对裂缝扩展面积的影响，结果表明这些参数对裂缝扩展的影响显著，而酸蚀模式主要受天然储层参数如裂缝孔隙度、储层温度和原地应力的影响。最后，模型成功应用于模拟中国北京某地热井的酸压裂现场测试，为地热能源开发提供了科学依据。

2021

发表期刊：Petroleum

文献导读：[研究目的] 研究粒子胶结型甲烷水合物沉积物在不同应力条件下的应力-膨胀关系，以揭示水合物胶结对沉积物力学行为的影响。[研究方法] 采用离散元方法（DEM），通过一系列常规和真实三轴试验，数值模拟了甲烷水合物沉积物在热-水-力-化学（THMC）耦合条件下的应力-膨胀行为。研究中使用了一种新的三维THMC接触模型，模拟了不同水合物饱和度、背压、围压、温度和盐度下的应力-膨胀关系。[研究内容] 文章首先介绍了甲烷水合物沉积物的胶结特性对其力学行为的重要性，详细描述了所采用的三维DEM模型的构建和应用过程。结果表明，随着水合物饱和度的增加或围压的降低，沉积物的应力-膨胀关系从以膨胀为主逐渐转变为以胶结为主。此外，对于清洁砂样品，应力比与膨胀率之间的关系在不同的中主应力系数下保持一致，但对于含有水合物的样品，该关系仍然受到中主应力系数的影响。

2021

发表期刊：Renewable Energy

文献导读：[研究目的] 研究经过加热和水冷处理的花岗岩的热-水-力耦合参数的校准，旨在优化这些参数以提高地热系统中的岩石水力压裂效率。[研究方法] 通过实验室测试方法测量了花岗岩在加热和水冷处理后的热导率、水渗透率和Biot系数等热-水-力耦合参数。研究采用了一系列的实验手段，包括对不同温度和水冷处理条件下的花岗岩样品进行测试，并通过数值模拟验证实验结果的可靠性。[研究内容] 文章首先介绍了加热和水冷处理对花岗岩微观结构和物理力学性能的影响，详细描述了测试设备、实验流程以及热-水-力耦合模型的构建过程。研究结果显示，温度和冷却速率对花岗岩的热-水-力耦合参数有显著影响，特别是在高温处理后的花岗岩中，裂缝的生成和扩展对其渗透率有关键性作用。这些发现为提高地热系统中岩石水力压裂的效率提供了科学依据。

2021

发表期刊：Computers and Geotechnics

文献导读：[研究目的] 研究用于核废料处置的FEBEX膨润土在化学-力耦合条件下的行为，以优化膨润土作为缓冲材料的应用。[研究方法] 使用双结构膨胀土模型——巴塞罗那膨胀模型（BExM），通过数值模拟预测膨润土在高放射性废物地下储存隧道中的行为。该模型考虑了热-水-力-化学（THMC）耦合过程中的复杂作用机制。[研究内容] 文章首先介绍了FEBEX膨润土在核废料处置中的重要性，然后详细描述了BExM模型的开发和应用。研究通过模拟不同工况下膨润土的膨胀和变形行为，揭示了化学和力耦合作用对膨润土力学性能的影响。模拟结果表明，膨润土的化学反应与水分迁移显著影响其力学性能和稳定性。

2021

发表期刊：Journal of Petroleum Science and Engineering

文献导读：[研究目的] 本文旨在开发一种热-水-力-化学-损伤（THMCD）耦合模型，用于描述碳酸盐岩在盐酸作用下的酸化过程。[研究方法] 该模型基于TOUGHREACT和FLAC3D模拟器，将热、流体流动、力学、化学反应、矿物溶解以及损伤演变相结合，考虑了碳酸盐岩的非均质性。[研究内容] 文章首先介绍了碳酸盐岩酸化的背景及其重要性，然后详细描述了THMCD模型的开发与应用。通过数值模拟，研究了不同条件下的酸化行为，分析了酸液注入速率、反应动力学对酸化效率的影响，揭示了碳酸盐岩在酸化过程中的反应特征及损伤机制。

2021

发表期刊：International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences

文献导读：[研究目的] 本文旨在开发一种三维热-水力-力耦合模型，以更好地模拟增强型地热系统（EGS）的多物理场耦合过程。[研究方法] 研究中应用了数值模拟技术，采用有限元方法（FEM）和有限体积方法（FVM）来处理复杂的流体流动和热传导问题，并通过嵌入式离散裂缝模型（EDFM）来模拟地热储层中的裂缝行为。[研究内容] 文章首先概述了EGS的重要性及其在地热能开发中的应用前景，随后详细介绍了所开发模型的耦合框架及其数学基础。通过模拟实验，研究了不同热流条件下裂缝扩展和渗透率变化对地热储层性能的影响，揭示了多场耦合效应在EGS开发中的关键作用。

2021

发表期刊：Renewable Energy

文献导读：[研究目的] 本文旨在建立一种热-水力-力耦合模型，用于模拟干热岩地热储层的行为，以提高地热能的开发效率。[研究方法] 研究采用了三维数值模拟方法，结合有限元方法（FEM）和多物理场耦合模型，来分析干热岩储层的温度变化、流体流动和应力分布情况。[研究内容] 文章首先介绍了干热岩地热储层的背景及其在能源开发中的重要性，随后详细描述了耦合模型的建立过程，包括热流、渗透和地应力的相互作用。通过数值模拟，研究了不同开发方案对地热储层性能的影响，揭示了在长时间运行中温度场和应力场的演变规律，以及这些因素对地热能提取效率的影响。

2021

发表期刊：Engineering Fracture Mechanics

文献导读：[研究目的] 本文旨在开发一个热-化学-力耦合的黏结区模型，用于描述水泥浆回填（CPB）与岩石界面在温度、化学反应及力载荷共同作用下的剪切行为。[研究方法] 研究采用了数值模拟方法，基于黏结区模型（CZM）并结合温度对胶凝材料水化反应的影响，提出了一个等效热龄的概念，以量化温度对力性能的贡献。[研究内容] 文章首先介绍了水泥浆回填与岩石界面的重要性及其在矿山工程中的应用背景，随后详细描述了热-化学-力耦合模型的建立过程及其数学表达式。通过模拟实验，分析了不同温度条件下的界面剪切行为，并探讨了水化反应和温度效应对界面强度和变形特性的影响。

2021

发表期刊：东南大学学报（自然科学版）

文献导读：[研究目的] 本研究旨在探讨非等温条件下黏土垫层的固结变形和溶质运移规律，评估温度对垃圾填埋场防渗垫层设计及服役性能的影响。[研究方法] 通过比较热-水-力-化学（THMC）全耦合模型和水-力-化学（HMC）耦合模型，综合考虑力学固结、化学渗透固结及热固结的影响，利用数值模拟分析温度差对孔隙水压力、土体变形及溶质运移过程的影响。[研究内容] 文章首先介绍了填埋场防渗垫层设计的重要性，随后详细描述了THMC和HMC耦合模型的建立及其控制方程推导过程。通过模拟不同温度差下的垫层固结变形和溶质运移，结果表明温度差加快了负孔隙水压力的消散，增大了土体沉降峰值及回弹量，显著提高了溶质运移速率。研究还发现，随着温度差的增加，THMC模型与HMC模型的差异逐渐增大，温度对溶质运移的影响程度也随之增强，当温差达到40℃时，THMC模型的负孔隙水压力峰值降低了42%，沉降回弹量增加了5.4倍，污染物击穿时间缩短了11.4年。

2020----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2020

发表期刊：Applied Geochemistry

文献导读：[研究目的] 本文旨在建立一个耦合热-水力-力-化学（THMC）模型，以研究在FEBEX实验中，混凝土与膨润土在13年运行期间的地球化学相互作用。[研究方法] 研究通过数值模拟方法，结合现场实验数据，模拟了混凝土和膨润土界面的温度场、流体流动、应力分布和化学反应过程。[研究内容] 文章首先概述了FEBEX实验的背景，强调了混凝土和膨润土界面的长期稳定性对核废料储存库安全的重要性。接着，详细描述了所开发的THMC模型的结构和参数设定，通过模拟实验，分析了温度变化、化学反应和力应力对界面微观结构和溶质迁移的影响。研究发现，13年后膨润土中的溶解氯化物逐渐扩散至混凝土中，并在C-S-H相上吸附，高pH值的前沿仅渗透到膨润土中约0.1厘米。

2020

发表期刊：Applied Clay Science

文献导读：[研究目的] 本文旨在通过数值模拟研究膨润土缓冲材料在地质核废料库早期水合过程中的行为，以评估其长期性能和安全性。[研究方法] 研究采用耦合热-水力-力-化学（THMC）模型，并结合长期现场实验数据，对膨润土的水合过程进行分析。[研究内容] 文章首先概述了地质核废料库中膨润土缓冲材料的重要性，接着描述了THMC模型的开发及其应用，通过对比模型结果与实验数据，分析了膨润土水合速率的控制因素，包括非达西流动、热渗透和孔隙度变化等。研究发现，非达西流动对模型的相对湿度和水分含量的预测有显著影响，而温度效应对水合过程的贡献尚需进一步探讨。

2020

发表期刊：Energy

文献导读：[研究目的] 本文旨在研究低阶煤富粘土在耦合热-水力-力-化学环境下孔隙结构和分形维数的演化趋势。[研究方法] 研究采用了三轴试验机，结合高压高温条件，进行了汞压入测试、分形维数分析和红外光谱分析，来评估低阶煤富粘土样品在耦合THMC环境下的响应。[研究内容] 文章首先介绍了低阶煤富粘土在复杂环境中的行为特征，接着详细描述了孔隙结构的演变规律及其与分形维数的关系，并分析了这些变化对材料力学性能的影响。

2020

发表期刊：Earth-Science Reviews

文献导读：[研究目的] 本文旨在通过综述和分析，探讨增强型地热系统（EGS）中注水引发地震的机制，重点关注热-水力-力-化学（THMC）耦合过程对地震预测的影响。[研究方法] 研究整合了最新的THMC耦合模型及其在预测注水引发地震中的应用，并分析了现有的模型和数据。[研究内容] 文章首先介绍了EGS中的地震问题，强调了THMC耦合过程在地震预测中的重要性，随后讨论了模型中物理过程的复杂性，并提出了改善地震预测的策略。

2020

发表期刊：Computational Geosciences

文献导读：[研究目的] 本文旨在通过建立一个耦合热-水力-力-化学（THMC）模型，研究岩石在裂缝生成和随后的密封过程中渗透率的演变规律，为地下资源开发及核废料储存的长期安全性提供理论依据。[研究方法] 研究采用了数值模拟方法，结合THMC耦合模型，对岩石裂缝的生成、矿物反应及其对渗透率的影响进行分析。[研究内容] 文章首先介绍了岩石渗透率在地下工程中的重要性及研究背景，接着详细描述了THMC模型的开发过程以及模型中各物理过程的耦合机制。通过模拟，分析了在不同环境条件下，裂缝的生成与矿物沉淀对岩石渗透率的影响，并探讨了这些因素在实际场景中的应用潜力。

2020

发表期刊：International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences

文献导读：[研究目的] 本文旨在通过对高放射性废物地质储存库的热-水力-力（THM）响应进行大规模预测，并通过灵敏度分析来评估关键参数对地质储存库长期稳定性的影响。[研究方法] 研究采用了三维耦合THM模型，结合现场实验数据，模拟了热量释放对COx地层的孔隙压力、温度和应力分布的影响，并进行了多种情景的灵敏度分析。[研究内容] 文章首先介绍了高放射性废物地质储存库的背景及其重要性，接着详细描述了THM模型的开发过程及其参数校准方法。研究通过模拟和灵敏度分析，揭示了温度和孔隙压力变化对储存库稳定性的影响，并提出了优化储存库设计的建议。

2020

发表期刊：Computers and Geotechnics

文献导读：[研究目的] 本文旨在开发一个通用框架，用于研究沉积序列在热扰动下的超压生成机制，并探讨其在地质和工程应用中的潜在影响。[研究方法] 研究采用了热化学-水力-力（THMC）耦合模型，结合沉积序列的热历史和孔隙压力演变，建立了一个理论框架，用于模拟不同条件下的超压生成。[研究内容] 文章首先介绍了沉积序列超压生成的背景和重要性，随后详细描述了THMC耦合模型的开发过程及其数学表达式。通过数值模拟，研究了沉积序列中热扰动对孔隙压力和渗透率的影响，并揭示了不同热历史下沉积物的超压生成机制。

2020

发表期刊：Computers and Geotechnics

文献导读：[研究目的] 本文旨在通过建立一个耦合热-水力-力（THM）模型，研究在人工地层冻结过程中，饱和液体的盐度对地层冻结效果的影响，以优化地下工程中的人工冻结技术。[研究方法] 研究采用了数值模拟方法，结合实验数据，对不同盐度条件下的地层冻结过程进行了模拟，分析了温度场、压力场和应力场的变化，并探讨了盐度对冻结区发展的影响。[研究内容] 文章首先介绍了人工地层冻结技术在地下工程中的应用及其重要性，接着详细描述了THM模型的开发过程及其参数设置。通过模拟实验，研究了盐度对冻结速度、冻结区形态及地层稳定性的影响，并提出了优化冻结技术的建议。

2020

发表期刊：Marine and Petroleum Geology

文献导读：[研究目的] 本文旨在通过耦合化学、热力、水力和力（THMC）模型，研究沉积盆地中蒙脱石脱水和伊利石化对超压生成的影响，以揭示这些矿物转化过程中产生的流体对地层压力的贡献。[研究方法] 研究开发了一个名为SURP的耦合THMC模型，该模型模拟了沉积盆地在埋藏过程中，由于温度升高、沉积物压实和蒙脱石脱水所引起的超压生成过程。[研究内容] 文章首先介绍了蒙脱石脱水和伊利石化在地质历史中的作用及其对超压的潜在影响，然后详细描述了SURP模型的开发和参数设置。通过数值模拟，研究了不同地质条件下，蒙脱石脱水和伊利石化对流体生成和超压发展的影响，揭示了这些过程在沉积盆地中的重要作用。

2020

发表期刊：International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences

文献导读：[研究目的] 本文旨在对Callovo-Oxfordian（COx）泥灰岩的热-水力-力（THM）参数进行校准，以支持高放射性废物地质储存库的安全评估，并通过模拟ALC实验，分析该地层在热负荷下的行为。[研究方法] 研究采用了现场实验与数值模拟相结合的方法，利用实际的实验数据对COx泥灰岩的THM参数进行了校准，并通过数值模型对ALC实验中的温度、孔隙压力和应力场的分布进行了模拟。[研究内容] 文章首先介绍了COx泥灰岩作为高放射性废物储存库候选地层的背景，接着详细描述了THM参数的校准过程和数值模型的构建，并通过模拟实验结果与现场数据的对比，探讨了不同参数对地层响应的影响。研究特别关注了孔隙压力和温度的耦合效应及其对地层稳定性的影响。

2020

发表期刊：International Journal of Concrete Structures and Materials

文献导读：[研究目的] 本文旨在通过建立数值模型，分析水泥膏体回填（CPB）在热-水力-力-化学（THMC）耦合作用下的行为对挡土墙的力响应，以提高地下矿井回填工程的安全性。[研究方法] 研究采用了耦合THMC模型，结合实际工程数据，对地下矿井中回填体的温度、压力和应力变化进行了模拟，并评估了这些变化对挡土墙的影响。[研究内容] 文章首先介绍了水泥膏体回填在矿井回填工程中的重要性，接着详细描述了THMC模型的开发过程及其在回填体与挡土墙相互作用中的应用。通过模拟分析，研究了不同回填工况对挡土墙力学性能的影响，并探讨了优化设计策略，以增强挡土墙的稳定性和安全性。

2020

发表期刊：Journal of Petroleum Science and Engineering

文献导读：[研究目的] 本文旨在开发一种耦合热-水力-力-化学（THMC）模型，用于计算酸压过程中有效酸渗透距离，以优化酸压设计并提高碳酸盐岩储层的增产效果。[研究方法] 研究中采用了三维位移不连续模型和有限体积法，通过耦合流动、应力、温度和化学反应过程，建立了一个高效的数值模拟工具，用于预测酸液在裂缝中的渗透和反应行为。[研究内容] 文章首先概述了酸压增产技术的背景，随后详细描述了所提出的THMC模型及其数值求解方法。通过模拟不同工况下的酸压过程，分析了酸液渗透距离与温度、酸浓度、注入速率等参数的关系，并探讨了如何通过优化设计提高酸压效率。

2020

发表期刊：International Journal of Concrete Structures and Materials

文献导读：[研究目的] 本文旨在通过数值模拟研究大型水化填充体的固结行为，特别是针对水泥膏体回填（CPB）在地下矿井中的应用，以提高工程设计的安全性和有效性。[研究方法] 研究采用了多物理场耦合模型，考虑了热-水力-力-化学（THMC）过程，通过模拟不同条件下的固结行为，评估了填充体的变形、孔隙压力和渗透率等参数的变化。[研究内容] 文章首先概述了CPB在矿井回填中的重要性，接着详细描述了多物理场耦合模型的开发和参数设定，并通过模拟分析了不同回填条件下填充体的固结过程，揭示了固结速率与填充体材料组成、环境条件之间的关系。

2020

发表期刊：International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences

文献导读：[研究目的] 本文旨在通过基于设计实验（DoE）的方法，进行历史匹配，以定量评估粘土岩石中热源周围热-水力-力（THM）过程的不确定性，为地下储存库的长期安全性评估提供科学依据。[研究方法] 研究采用了历史匹配工作流程，结合DoE和代理模型技术，分析了热源周围粘土岩石中的温度、压力和位移的演变过程。模型的构建基于THM耦合过程，通过对不同输入参数的敏感性分析，确定了对预测结果影响最大的关键参数。[研究内容] 文章首先概述了粘土岩石热源周围THM过程的不确定性问题及其在地下储存库安全评估中的重要性，接着详细介绍了DoE历史匹配方法的原理和步骤，并通过数值模拟展示了该方法在预测热源影响区域内压力和温度分布的有效性。

2020

发表期刊：工程地质学报

文献导读：[研究目的] 探讨尾矿连续沉积过程中超孔隙水压力的演化机制，旨在优化尾矿胶结充填技术，提高矿山开采的安全性和效率。[研究方法] 基于经典Biot孔隙弹性理论，建立了温度-渗流-力学-化学耦合模型，并推导出连续沉积过程中尾矿热-化学固结的一维超压模型。通过分析不同沉积速率、初始和边界温度条件下的充填过程，揭示多场耦合作用对尾矿超孔隙水压力的影响机制。[研究内容] 文章首先介绍了尾矿胶结充填技术的背景及其在矿山开采中的应用价值，强调了该技术在环境保护和资源利用中的重要性。接着，详细描述了建立温度-渗流-力学-化学耦合模型的方法，包括质量守恒、动量守恒、能量守恒及溶质扩散的基本原理。通过数值模拟，研究了不同沉积速率和温度条件下尾矿超孔隙水压力的变化规律，揭示了初始温度、边界温度及沉积速率对尾矿超孔隙水压力的影响，提供了优化充填技术的重要理论依据。

2019----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2019

发表期刊：Transactions of Nonferrous Metals Society of China

文献导读：[研究目的] 本文旨在开发一种新的测量方法，以在热-水力-力-化学（THMC）耦合条件下，连续监测脆性岩石的裂纹扩展速率，为深部地质工程的安全评估提供依据。[研究方法] 研究采用了新型导电碳膜电法，该方法具备防水和防腐蚀能力，可在高温条件下实时测量裂纹扩展速率。实验使用了自设计的耦合测试系统，对预制裂纹的红砂岩样品进行了THMC耦合条件下的断裂试验。[研究内容] 文章首先介绍了传统裂纹扩展速率测量方法的局限性，接着详细描述了新方法的工作原理和实验设计，并通过实验数据验证了该方法在高温和多场耦合条件下的有效性。研究结果显示，该方法在不同环境条件下能够准确捕捉裂纹扩展行为。

2019

发表期刊：Energy

文献导读：[研究目的] 本文旨在研究增强煤层气采收过程中，热-水力-力-化学（THMC）耦合过程对CH4产量和CO2封存的影响，以优化煤层气采收技术。[研究方法] 研究采用了基于THMC耦合模型的数值模拟方法，通过模拟不同条件下的煤层气采收过程，分析了温度、压力和化学反应对气体产出率的影响。[研究内容] 文章首先介绍了增强煤层气采收技术的背景及其在CO2封存中的应用，随后详细描述了所采用的THMC耦合模型及其参数设定，并通过数值模拟分析了不同采收条件下CH4产量与CO2封存的关系。

2019

发表期刊：Geothermics

文献导读：[研究目的] 本文旨在开发一个耦合模型，以研究增强型地热系统（EGS）中，通过可变形裂缝的反应性流动过程，以提高地热能开采的效率。[研究方法] 研究使用了热-水力-力-化学（THMC）耦合模型，模拟了流体在可变形裂缝中的流动和反应过程，并分析了这些过程对裂缝渗透率和岩石孔隙度的影响。[研究内容] 文章首先介绍了EGS的背景及其挑战，接着详细描述了耦合模型的开发过程，通过模拟研究了不同条件下的裂缝行为和流体反应机制，揭示了裂缝变形和化学反应对地热开采的影响。

2019

发表期刊：Chinese Journal of Chemical Engineering

文献导读：[研究目的] 本文旨在研究天然气水合物开采过程中涉及的地质力学问题，以提高气体采收率并确保作业的安全性。[研究方法] 研究采用了热-水力-力-化学（THMC）耦合模型，模拟了水合物开采过程中产生的多物理场过程，包括水合物分解、热传递、流体流动和地层变形。[研究内容] 文章首先概述了天然气水合物作为未来能源资源的重要性，随后详细描述了THMC耦合模型的开发和应用，分析了地质力学在水合物分解及天然气采收中的关键作用。

2019

发表期刊：Applied Clay Science

文献导读：[研究目的] 本文旨在综述分子动力学模拟在地质高放射性废物处置中的应用，重点关注热-水力-力-化学（THMC）耦合过程中涉及的微观机制。[研究方法] 研究采用文献综述的方式，系统分析了分子动力学模拟在描述放射性废物地质处置中关键过程（如水合、离子交换、矿物反应）中的应用，并讨论了模型参数设置和模拟精度的问题。[研究内容] 文章首先介绍了地质高放射性废物处置的背景，接着详细评估了分子动力学模拟在预测和分析放射性废物处置影响中的作用，通过实例探讨了分子模拟对废物隔离系统稳定性评估的贡献，并提出了未来研究的建议。

2019

发表期刊：Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering

文献导读：[研究目的] 本文旨在开发一个三维耦合热-水力-力（THM）模型，以模拟嵌入离散裂隙网络的增强型地热系统（EGS），并研究裂隙网络对地热开采过程的影响。[研究方法] 研究采用数值模拟方法，结合离散裂隙网络模型（DFN），对EGS中流体流动、热传递和力行为进行模拟分析。[研究内容] 文章详细描述了THM耦合模型的构建过程，并通过模拟揭示了裂隙网络在不同条件下对热流体流动的影响，提供了EGS设计的优化策略。

2019

发表期刊：Nuclear Engineering and Technology

文献导读：[研究目的] 本文旨在开发一个多物理场数值求解器，用于模拟基于粘土的工程屏障在核废料处置中的行为，重点研究热-水力-力-化学（THMC）耦合作用对屏障性能的影响。[研究方法] 研究结合了有限元方法和耦合多物理场模型，通过数值模拟，分析了不同环境条件下粘土屏障的力学和传输行为。[研究内容] 文章首先介绍了粘土屏障在核废料处置中的重要性，接着详细描述了多物理场模型的开发过程，并通过模拟结果展示了粘土屏障在不同工况下的力学响应和热传导特性。

2019

发表期刊：Renewable Energy

文献导读：[研究目的] 本文旨在开发一种稳健的数值方法，以模拟城市规模地热田中的多口井系统，重点研究简化的一维井模型在耦合热-水力-力（THM）过程中对井间相互作用和地热田性能的影响。[研究方法] 研究采用了一维井模型和三维地热储层模型相结合的数值方法，模拟了井间热传递、压力变化以及对地热储层的长期影响。[研究内容] 文章首先介绍了地热能源开发中的多井系统和简化模型的背景，随后详细描述了数值方法的开发过程和模型参数设定，并通过数值实验展示了不同工况下的热流动和井间相互作用，揭示了井间距离、注入流量等因素对地热田性能的影响。

2019

发表期刊：Journal of Petroleum Science and Engineering

文献导读：[研究目的] 研究通过降压法生产天然气水合物时，海洋气体水合物沉积物的力学行为。[研究方法] 本文采用了热-流体-力学-化学耦合模型，模拟了水合物分解过程中沉积物的变形、应力分布及其对生产效率的影响。[研究内容] 文章首先概述了海洋气体水合物的背景和开发的重要性，接着详细介绍了耦合模型的建立及其在气体水合物生产中的应用。通过数值模拟，分析了沉积物在降压生产过程中的变形行为，并揭示了生产过程中可能导致的地层失稳问题。

2019

发表期刊：Journal of Petroleum Science and Engineering

文献导读：[研究目的] 本文旨在探讨二氧化碳（CO2）注入引发的水文、力学、热学和化学过程的耦合作用及其对储层稳定性的影响。[研究方法] 研究使用耦合的热-水-力-化学（THMC）模型，结合数值模拟技术，分析了CO2注入过程中这些多物理场之间的相互作用及其对储层特性的影响。[研究内容] 文章首先介绍了CO2地质封存技术的背景和重要性，随后详细描述了用于分析THMC过程的数值模型，并通过模拟研究了CO2注入后在储层中产生的压力、温度、应力和化学变化，揭示了这些变化对储层孔隙率和渗透率的影响，以及对CO2封存能力的影响。

2019

发表期刊：Petrophysical Characterization and Fluids Transport in Unconventional Reservoirs

文献导读：[研究目的]本文旨在探讨增强型地热系统（EGS）中热传递过程的热-水-力学耦合机制，以提高热能的回收效率。[研究方法]研究中采用了一种热-水-力学全耦合的数学模型，通过局部热不平衡的双介质模型进行模拟，模型中考虑了不同物理场之间的相互作用。[研究内容]文章首先概述了EGS中常见的热-水-力学耦合现象，并详细阐述了耦合模型的建立过程及其理论基础。然后，通过数值模拟分析了冷水对高温岩石的热冲击影响，评估了不同生产温度、生产热功率及储层恢复率对热能回收的影响。最终，文章通过一系列的模拟实验验证了模型的可靠性，并讨论了优化EGS系统设计的潜在策略。

2019

发表期刊：Marine and Petroleum Geology

文献导读：[研究目的]本文旨在研究通过减压引发的海洋水合物形成中土壤压缩和水合物解离对气体生产的影响。[研究方法]研究采用了热力学-水力学-力耦合模型，通过数值模拟分析土壤压缩与水合物解离过程的相互作用。[研究内容]文章首先介绍了海洋水合物的形成和分解过程，然后通过建立数值模型，探讨了土壤压缩对水合物储层稳定性的影响，并模拟了不同减压条件下的气体产量和生产效率。该研究为优化海洋水合物气体生产提供了理论依据。

2019

发表期刊：Geothermal Energy

文献导读：[研究目的] 本研究旨在探讨温度变化对天然裂隙花岗岩中裂隙孔径变化的影响，以及相关热应力如何影响岩石渗透性的变化。[研究方法] 研究通过实验室流动实验，对不同温度下的天然裂隙花岗岩进行测试，分析裂隙孔径的热驱动变化，结合热、力、化学等耦合过程，评估热应力对裂隙闭合的影响。[研究内容] 文章首先概述了裂隙岩石在温度升高时的行为，随后描述了在约100°C的温度下裂隙孔径变化的实验结果。通过对裂隙表面的应力和化学反应进行模拟，研究了温度变化如何引起裂隙闭合和孔隙减少的现象。实验结果表明，热应力导致的裂隙闭合不仅依赖于温度的变化，还受到岩石力约束的影响，这种影响在深部地质储层中尤为显著。

2019

发表期刊：Applied Mathematical Modelling

文献导读：[研究目的] 本研究旨在提升地热系统中裂隙介质的热质传递建模精度，以优化地热能的开发。[研究方法] 采用广义多尺度有限元法（GMsFEM），结合热-水-力-化学(THMC)耦合过程，模拟裂隙介质中的多尺度传热和传质。[研究内容] 文章首先介绍了裂隙介质在增强型地热系统中的作用，接着详细描述了GMsFEM的基本原理和在裂隙介质模拟中的应用。通过数值模拟，研究了裂隙网络对热量传递的影响，并验证了模型的准确性和有效性。

2019

发表期刊：东南大学学报（自然科学版）

文献导读：[研究目的] 本研究旨在建立基于孔隙流体质量守恒、能量守恒和溶质质量守恒的热-水-力-化全耦合分析模型，以评估温度对溶质运移行为的影响。[研究方法] 通过综合考虑力学固结、热固结与化学渗透固结对土体结构的影响，并结合黏土颗粒对溶质吸附、半透膜效应作用及耦合流、耦合扩散效应，使用COMSOL软件模拟渗滤液环境温度对溶质运移行为的影响。[研究内容] 文章首先详细描述了耦合模型与控制方程的推导过程，包括孔隙流体控制方程、热传递控制方程和溶质运移控制方程。随后，通过模型验证，利用实验数据对比模拟结果，展示了模型的准确性。数值模拟结果表明，温度对溶质浓度随时空的分布有显著影响，热扩散作用加速了溶质运移进程，而热渗透与热固结机制对溶质运移具有阻滞作用。模拟时间为50年时，黏土垫层上下边界温差70 K的溶质运移深度减缓了87.6%。