杨 仙，卢 伟，金 新，陈 娟，冯兴法

基于分形理论的赫巴流体在多孔介质中的渗流模型

杨 仙1，卢 伟1，金 新2,3，陈 娟4，冯兴法5

(1. 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院，湖南 湘潭 411201；2. 中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077；3. 中南大学 地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 410000；4. 湖南科技大学 信息与电气工程学院，湖南 湘潭 411201；5. 中煤科工集团重庆设计研究院有限公司，重庆 400016)

泥浆是一种用途广泛的工程浆液，在工程施工过程中会渗流进入地层，给工程带来一定的影响。为深入研究泥浆的渗流机理，把地层模拟为多孔介质，泥浆模拟为能更全面地反映其流变性能的赫巴流体，基于分形理论，建立赫巴流体在多孔介质中的渗流模型。基于渗流模型计算结果，详细分析压力梯度、流性指数、稠度系数及孔隙率等参数对多孔介质中赫巴流体瞬时平均流速的影响，指出流速变化与压力梯度、流性指数及稠度系数的变化均呈幂指数关系，与孔隙率变化呈二项式关系，且流性指数是一个影响赫巴流体渗流速度的极敏感因素。渗流模型计算结果为相关工程中泥浆方案的设计与施工奠定了一定的理论基础。

泥浆；赫巴流体；多孔介质；分形理论；渗流模型

泥浆是一种用途广泛的工程浆液，其在钻井工程、顶管工程、钻孔灌注桩和地下连续墙等施工中都是必不可少的[1-2]。工程施工过程中，泥浆会渗流进入地层，给不同的工程带来有利或不利影响。建立泥浆在地层中的渗流模型，深入研究其渗流机理，有利于在施工过程中更好地控制渗流过程，增加渗流的有利影响，减小其不利影响。……