一、水力压裂法测定华北地下深部应力（论文文献综述）
张丛迪[1]（2021）在《涠洲低渗油藏注水影响因素分析及增注措施研究》文中指出近年来海上低渗油藏的开发越来越受到重视,而注水开发在提高海上低渗油藏采收率时,也存在一些因素会导致注水压力升高、注水量降低,不利于油田正常生产。涠洲W油田是南海北部湾海域内的低渗油藏,本文以该油田为例,研究海上低渗油藏注水过程中出现的注水压力升高、注水量下降问题,明确主要影响因素,给出降压增注建议,为涠洲W油田之后的注水开发提供指导,为类似油田注水开发工作提供参考。针对研究区存在的问题,本文主要研究内容和认识如下:（1）通过对低渗油藏注水压力升高、注水量下降影响因素调研,结合研究区矿物类型、粘土矿物含量、孔喉特征等储层特征和注水量、吸水指数等生产数据,分析出研究区主要存在敏感性损害、水质不配伍和储层连通性不佳三方面潜在影响因素。（2）通过开展五敏和应力敏室内评价实验,分析储层中流体流速、矿化度、酸碱度以及上覆岩层应力的变化过程中,出现微粒膨胀、分散和运移等情况后,渗透率的变化情况以及对储层的损害程度。实验结果表明:研究区存在强速敏损害,中等偏弱的水敏、盐敏、碱敏和应力敏损害,弱酸敏损害。认为以速敏为主的敏感性损害是造成注水压力升高、注水量下降的原因之一。（3）通过对研究区地层水和注入水的离子浓度测定、水型判断和配伍性分析,分析注入水和地层水混合后是否会产生沉淀,导致储层堵塞。实验结果表明:注入水与地层水的矿化度差异较大,水型不一致,并且会产生碳酸钙沉淀。认为水质不配伍造成的结垢问题则存在于所有注水井中。（4）通过从沉积相、油藏剖面、地震资料的角度进行静态连通性剖析,从生产数据、物质平衡方法、数值模拟的角度进行动态连通性研究,通过动静态资料结合来明确研究区连通性情况。分析认为研究区存在连通性不佳的问题,且注采井间的连通性不佳也是造成注水压力升高、注水量下降的原因之一。（5）针对敏感性损害等因素造成的储层堵塞,建议采用酸化、超声波等技术进行解堵,并优选出了一套酸液复配体系;针对水质不配伍,建议优化水质,使其高于临界矿化度;针对储层连通性不佳,建议采用压裂造缝,穿透低渗透带,达到降压增注目的。
赵国飞[2]（2021）在《山西石炭-二叠纪煤系气储层类型及其适应性致裂方法研究》文中进行了进一步梳理作为能源革命的排头兵,提高煤系气采收率是山西“十四五”及今后更长一个时期的重要工作。煤系气储层具有薄层状、多岩性互层和塑性较强等特点,且在不同区域和不同层位形成了不同组合类型,为高效压裂提高抽采带来了很大困难。已有工作多使用水力压裂进行单一储层致裂,造成资源动用程度低、煤系气合采效果不尽理想等问题。针对不同煤系气储层类型采取适应性致裂方法将是煤系气合压共采的发展趋势。通过现场调研、数据统计、理论分析、数值模拟等方法,系统开展了煤系气藏与储层类型、储层物性及优质开采层段、储层力学性质及其对不同致裂方法的响应特征、不同起裂层位对压裂缝穿层形态及高度的影响等研究,阐明了煤系气储层的结构特征,确定了优质开采层段,优选了储层致裂方法与起裂层位,为山西石炭-二叠纪煤系气储层的高效改造提供了理论基础。论文的主要工作及取得的主要成果如下:（1）山西石炭-二叠纪煤系气藏类型与储层结构特征。以山西沁水煤田、河东煤田、霍西煤田、西山煤田等主要产气煤田的石炭-二叠纪煤系气储层为研究对象,在统计典型钻孔测井资料、气测资料等地质资料的基础上,分析了煤系地层结构,识别了煤系含气系统盖层,界定了煤系独立含气系统,划分了山西石炭-二叠纪煤系气储层结构类型。结果表明:山西石炭-二叠纪煤系气藏可分为独立煤层气、独立砂岩气、煤层气-页岩气、煤层气-砂岩气等4种类型,其中沁水煤田存在全部煤系气藏类型;河东煤田存在煤层气-页岩气和煤层气-砂岩气2种类型;霍西煤田存在独立煤层气、煤层气-页岩气、煤层气-砂岩气等3种类型;西山煤田存在独立煤层气、煤层气-页岩气和煤层气-砂岩气等3种类型。煤系气储层有单一煤层、单一砂岩层、顶板砂岩-煤层、顶板泥岩-煤层、煤层-泥岩-煤层、顶板石灰岩-煤层、顶板泥岩-煤层-底板泥岩、煤层-底板砂岩、煤层-底板泥岩等9种类型,其中沁水煤田存在单一煤层、单一砂岩层、顶板砂岩-煤层、顶板泥岩-煤层、煤层-泥岩-煤层和煤层-底板泥岩等6种类型;河东煤田存在顶板砂岩-煤层、顶板泥岩-煤层-底板泥岩和顶板石灰岩-煤层等3种类型;霍西煤田存在单一煤层、顶板砂岩-煤层、顶板泥岩-煤层和煤层-泥岩-煤层等4种类型;西山煤田存在单一煤层、煤层-泥岩-煤层和煤层-底板砂岩等3种类型。（2）储层物性及优质开采层段评价。以储层物性参数为研究对象,分析了各储层物性特征及其相互关联性,选取埋深、厚度、镜质组含量、黏土矿物含量、含气量、渗透率、孔隙度等7个储层物性特征参数做为煤系气优质开采层段评价指标。利用厚度加权平均法计算复合储层各评价指标值,利用极差变换法将各储层评价指标值进行标准化处理,以熵值法计算各评价指标的客观权重。基于灰色关联分析方法建立煤系气优质开采层段评价模型,确定优质开采层段。结果表明:煤储层含气量与镜质组含量、埋深呈正相关性,与无机矿物含量呈负相关性,孔容和比表面积主要由微孔提供,且孔容、比表面积与孔隙度之间呈现较好的正相关性。岩石储层含气量与埋深呈正相关性,孔容由大孔和中孔主导,且孔容与渗透率之间呈现较好的正相关性。优质开采层段的评价指标重要度从高到低依次为厚度、渗透率、埋深、含气量、孔隙度、黏土矿物含量、镜质组含量。沁水煤田储层优劣性从高到低排序依次为3号煤层组、15号煤层组、太原组粉砂岩层（1435 m）;河东煤田为8+9号煤层组、4+5号煤层组;霍西煤田为11号煤层组、10号煤层组、2号煤层组;西山煤田为2号煤层组、9号煤层组、8号煤层。（3）储层致裂方法优选。考虑升压速率和压力峰值特征,水力压裂、液态CO2相变致裂和炸药爆炸致裂等3种致裂方法做为典型致裂方法。以煤系气储层为研究对象,考虑不同致裂方法,建立煤系气单一储层致裂数值模型,分析岩石脆性指数、断裂韧性和抗压强度等力学性质条件下裂缝扩展对典型致裂方法的响应规律,形成考虑岩石力学性质的煤系气储层适应性致裂方法评价指数,并给出相应致裂方法评价指数区间值。计算山西石炭-二叠纪煤系气储层适应性致裂方法评价指数值,对煤系气储层进行了适应性致裂方法优选。结果表明:随着岩石脆性指数的增加,3种致裂方法作用下储层裂缝高度呈对数规律增大,其中水力压裂方法增幅最大。随着岩石断裂韧性和抗压强度的增加,3种致裂方法作用下储层裂缝高度呈负指数规律减小,其中炸药爆炸致裂方法降幅最大。煤储层的适应性致裂方法为炸药爆炸致裂方法,炭质泥岩和砂质泥岩储层的适应性致裂方法为液态CO2相变致裂方法,粉砂岩、砂岩和石灰岩储层的适应性致裂方法为水力压裂方法。（4）储层最佳起裂层位确定。以山西石炭-二叠纪煤系气复合储层为研究对象,考虑不同致裂方法,建立了煤系气复合储层致裂数值模型,考察了不同起裂层位对储层压裂缝穿层形态及高度的影响,确定了储层最佳起裂层位。结果表明:顶板砂岩-煤型储层最佳起裂层位为顶板砂岩储层;顶板泥岩-煤型储层最佳起裂层位为顶板泥岩储层;顶板石灰岩-煤型储层最佳起裂层位为顶板石灰岩储层;煤-泥岩-煤型储层最佳起裂层位为中部泥岩储层;煤-底板泥岩型储层最佳起裂层位为底板泥岩储层。
张朋[3]（2021）在《深部断层构造区沿空巷道灾变机理与安全控制试验研究》文中研究指明巷道冲击灾变是煤矿动力灾害之一,主要发生在煤柱高应力、断层等地质构造区域。随着煤炭需求量的增加,浅部煤炭资源不断枯竭,煤矿开采逐渐进入深部开采状态。深部围岩受“三高一扰动”影响,巷道冒顶、冲击地压等事故不断增多,给煤矿安全生产带来严重威胁,尤其在深部断层构造区域开采过程中,断层与煤柱导致沿空巷道附近围岩结构复杂,巷道易发生灾变。因此,深部断层构造区沿空巷道灾变机理与安全控制方法亟需进行深入研究。在此背景下,本文主要开展了以下的研究工作,并取得了相关结论。（1）深部断层构造区沿空巷道灾变机理数值试验以山东某煤矿2305S工作面冲击地压案例为研究对象,深入分析了断层斜穿工作面条件下沿空巷道冲击地压显现特征,建立了深部断层构造区沿空巷道数值计算模型,研究了不同断层参数、煤层参数等条件下巷道围岩的应力演化、能量运移变化规律,揭示了深部断层构造区沿空巷道灾变机理。①断层倾角越大,断层附近围岩越不易形成平衡结构,矿山压力显现明显,断层附近围岩压力向巷道传递,导致沿空巷道围岩应力不断增大,但断层倾角超过一定角度后,断层上、下盘之间相互作用减少,沿空巷道与断层附近围岩应力开始减小。②断层走向越大,断层与沿空巷道形成工作面前方的三角煤柱越小,工作面前方三角煤柱内积聚能量越多,高能量主要集中于沿空巷道与断层附近围岩中,受开采扰动影响,围岩积聚能量超过极限值后,易瞬间破坏引发巷道灾变。③断层落差越大,断层附近围岩应力集中与能量积聚程度越高,断层上盘附近围岩的应力与能量峰值比下盘附近围岩的应力与能量峰值分别提高了 6.3%、2.4%。上、下盘煤层之间高差越大,导致上盘断层附近围岩应力受上、下盘相互作用影响不断提高,易引起断层失稳。（2）深部断层构造区沿空巷道灾变机理模型试验研究了工作面回采过程中深部断层构造区沿空巷道围岩应力、位移变化规律以及覆岩运动特征,验证了数值试验的合理性,得到了工作面开采过程中覆岩运动与巷道围岩应力变化规律。①模型试验监测得到的巷道顶板围岩位移变化规律与数值试验在对应监测点位置处的围岩位移变化规律相似,二者巷道围岩位移量的平均差异率为13.4%,验证了数值计算结果的有效性。②工作面回采初期,沿空巷道受采空区与煤柱的共同影响,顶板深部围岩出现应力集中区域。随着工作面回采距离增加,巷道顶板围岩应力重新分布,巷道顶板浅部围岩应力不断降低,深部围岩应力受采动影响进一步增大。③巷道顶板浅部测点位于煤层内,受超前采动影响剧烈,最大位移量达400mm;深部测点位于坚硬砂岩层位,位移量为56mm。（3）深部断层构造区沿空巷道灾变安全控制试验为降低深部断层构造区围岩的能量积聚程度,结合数值与模型试验研究结果,建立了深部断层构造区切顶自成巷方法,进一步开展了深部断层构造区切顶自成巷与沿空巷道数值对比试验,明确了深部断层构造区切顶自成巷方法对深部复杂断层区域巷道灾变安全控制作用,为深部断层构造区沿空巷道灾变防控提供一定指导意义。①切顶自成巷实体煤帮侧向支承压力峰值与围岩能量峰值比沿空巷道降低了21.6%、20.03%,切顶自成巷实体煤帮侧向支承压力峰值位置与围岩能量峰值位置均比沿空巷道围岩向深部转移了 4～6m。深部断层构造区切顶自成巷方法能够有效切断采空区顶板与巷道顶板之间的应力传递,降低巷道附近围岩应力集中与能量积聚程度,使巷道围岩侧向支承压力与能量峰值位置远离巷道,降低了巷道灾变发生的可能性。②深部断层构造区切顶自成巷方法开采时,工作面前方围岩应力峰值与能量峰值分别比沿空巷道开采时降低了 17.4%、21.2%,切顶自成巷开采方法在工作面开采过程中,能够有效降低工作面前方围岩应力峰值,对深部断层构造区巷道灾变的发生起到一定的防控作用。
王斌[4]（2021）在《松辽盆地现今应力环境研究》文中提出松辽盆地是世界上目前已发现的白垩纪时期最大的陆相湖盆沉积单元,也是白垩系陆相地层和地质记录保留最为完整的地区之一,油气资源丰富。随着松辽盆地深部断陷地层中商业油气流的发现,以及盆地内近年来较高频率地震活动的发生,使该地区地球动力学的研究逐渐引起人们的重视。地壳深部地应力的大小和方向信息与矿产资源开采、地下空间开发、地质灾害机理研究等多个领域息息相关,是地球动力学研究的重要基础参数。在深入认识松辽盆地及邻区区域地质背景资料的基础上,详细研究该区现今地应力环境及其分布特征,对于深入理解该区的地球动力学控制因素及深大断裂活动对该区应力场的影响具有重要意义。在对松辽盆地及邻区区域地质特征、构造分区、地震活动性、岩石圈动力学背景资料进行系统收集和分析的基础上,利用岩芯非弹性应变恢复法（Anelastic Strain Recovery method,简称ASR法）成功获得了松辽盆地大陆科学钻探松科二井近7 km深度的三维地应力状态。分析了松辽盆地深部沉积盖层和基底现今地应力随深度变化规律,并依据松辽盆地及邻区纵向地壳结构特征、横向构造分区及深大断裂展布特征,建立了研究区的三维地质模型。基于线弹性有限元数值模拟方法,利用ANSYS通用模拟软件,以松科二井深部ASR法地应力测量结果及震源机制解反演结果作为模型的边界约束条件,开展了松辽盆地及其邻区现今三维构造应力场数值模拟研究。模拟得到了松辽盆地及邻区在现今地球动力学背景下水平主应力大小、方位等,分析和探讨了研究区深大断裂带对应力场特征的影响,以及松辽盆地现今应力场形成的原因。通过对松辽盆地现今应力环境研究,主要取得以下结论和认识:1、利用ASR（非弹性应变恢复）法对松科二井深部岩芯进行地应力测试,获得了松辽盆地深部（6～7 km）沉积盖层和基底现今地应力随深度变化规律,在沉积盖层火石岭组6296 m～6335 m深度范围内,最大主应力近垂直,中间和最小主应力近水平,为正断层应力环境,与沉积盖层内利用地震反射剖面观测到的许多高角度正断层的发育相吻合。在基底6645 m～6846 m深度范围内,最大主应力倾角均小于40°,为走滑兼逆冲的应力环境,与钻孔附近区域浅源地震（7～15 km）的震源机制解应力状态一致,即松辽盆地沉积盖层和基底存在显着的应力状态差异,沉积盖层的伸展应力状态可能说明了西太平洋板块俯冲对沉积盖层应力状态的影响是有限的,保留了原来断陷期的正断应力环境,基底现今应力状态则显示了与西太平洋板块俯冲的现今构造运动具有较密切的成生联系。2、通过三维构造应力场数值模拟研究得到在0～35 km地壳深度范围内,松辽盆地及邻区最大水平主应力大小为17.20～1027.00 MPa,最小水平主应力大小为13.00～994.00 MPa,垂向应力大小为7.83～1130.00 MPa。3个主应力在0～35 km深度范围内基本上随深度的增加而线性增大,并且在0～7km深度范围内为σv>σH>σh,属于正断型应力状态,与实测得到的应力状态一致;7～35 km深度范围内为σH>σv>σh,表现为走滑兼逆冲应力状态,与松辽盆地内部的浅源地震震源机制解所反演的应力状态一致。松辽盆地及邻区地壳深度内最大主应力方位在地壳深部和浅部差异不大,除华北地块北缘及兴安地块部分区域主压应力方位为NWW向外,其他构造单元内大部分区域现今主应力优势方位为NE～NEE向。受各次级地块内地壳物性参数差异性以及断裂带的影响,松辽盆地及邻区各构造单元主应力大小分布在横向和纵向上均表现出差异性,在较稳定的次级块体内部主应力大小分布较为相似,表现为主应力大小在相同的深度范围内趋于稳定。3、以西太平洋板块俯冲方向作为动力边界条件,对数值模拟得到的地应力特征与深大断裂之间的关系进行了研究,认为西太平洋板块俯冲和郯庐断裂带北段的依兰-伊通断裂、敦化-密山断裂对松辽盆地现今应力场的形成产生了一定的影响。西太平洋板块NWW向俯冲产生的挤压作用在NE走向的郯庐断裂带上,其剪切分量和正向挤压分量引起郯庐断裂带的右旋走滑和逆冲活动,因此松辽盆地现今应力场的形成,可能是在西太平洋板块NWW向俯冲到欧亚板块形成的挤压作用下,并被郯庐断裂带北段的右旋走滑所影响。
张刚艳[5]（2021）在《超薄隔水层底板突水机理与区域修复技术研究》文中研究指明煤矿在下组煤或深部开采时,多面临超薄隔水层条件下承压水体上安全开采问题,而底板“弱面”区极易诱发突水事故,其破坏过程、形态,矿压水压联合作用下的突水机理、超薄隔水层底板水害的高效治理等是亟待研究的问题。论文以深部超薄隔水层底板突水案例与现象为出发点,定量化分析了超薄隔水层底板突水主控因素,分析了岩溶承压水沿薄弱区突破的力学机理,对承压水弱面突破的动态特征进行了系统研究,提出基于承压水体上精细化探查的危险性评价,提出区域性修复的治理技术。论文取得的主要研究成果有:（1）利用灰色关联分析方法对超薄隔水层底板突水的主控因素进行了定量化研究,各因素对底板突水的贡献大小排序为:地质构造>底板隔水层厚度>含水层水压>工作面斜长>煤层采厚。（2）构建了超薄隔水层底板突水主控因素体系。分别从地质构造、底板相对隔水层、承压含水层、矿山压力四大类控制因素构建了超薄隔水层承压水体上开采底板突水的主控因素体系。（3）将超薄隔水层底板突水分为三种类型:底板完整弱面突水、底板隐伏构造弱面突水和底板多重构造弱面突水,并分析了各类型底板所能承受的极限水压值;从岩石破裂、裂隙演化、声发射事件等综合分析,认为采动弱面裂隙发生发展是个动态过程,抗压关键层的力学性质、厚度、所处层位是关键影响因素;建立了基础力学模型、突水灾变力学判据和弱面失稳破坏条件。（4）随着工作面的推进采场应力在煤壁与采空区实现常规切换,但存在构造弱面时,由于底板相对隔水层较薄,在构造区率先形成应力集中区,使得构造应力与采动应力叠加,当工作面推进到一定位置后采动破坏带与弱面裂隙贯通,形成导水通道,承压水显现自下而上的递进导升特征。（5）对示范工作面进行了“两探”的地质条件精细探查,圈定了富水区、构造区等;基于物探、钻探精细化地质探查结果,采用脆弱性指数法对超薄隔水层底板承压水体上开采进行了评价,进行了底板脆弱性分区。（6）对承压水体上开采安全性,采用底板防水煤岩柱合理留设进行判别。采用阻水系数法评价关键抗压层的阻水能力,提出抗压关键层的力学强度、厚度、空间位置等的重要作用。（7）采用区域注浆修复技术对底板进行增厚作业,提出了区域注浆治理技术一般治理模式以及立体化检测技术。示范工作面采用井下区域治理技术对奥灰顶界面进行了改造,经检验效果良好。
戴朝霞[6]（2021）在《长治区块煤储层地应力预测及应力计抗磨性改进研究》文中指出地应力是影响煤层渗透率的关键参数之一,也是控制煤层气井压裂与排采措施的关键要素,因此地应力在煤层气勘探和开发中具有至关重要的作用。目前,煤层气地应力研究中存在两个主要科学与技术问题:一方面是现有煤储层地应力大都基于测井数据获得,对测井数据的依赖性较强,其准确性受所选择的计算模型影响较大,需要对计算模型的相关参数和适用性进行评价和验证,并且对于测井数据不足的区域则无法采用该方法获取地应力资料;另一方面是采用地应力测量设备直接测量地应力通常作为测井计算方法的补充,可以获得测井数据尚未覆盖区域的地应力分布情况,但该方法的测量设备容易受地下复杂环境的影响导致设备的可靠性和使用寿命降低,从而造成数据准确性降低和成本升高问题。针对地应力获取方法中存在的以上两个问题,本论文开展了基于测井数据的煤储层地应力预测及地应力测量设备材料性能改进两方面的研究工作。本文以沁水盆地长治区块为典型研究区,根据测井数据计算结果与部分地应力数据的耦合分析,提出了基于Anderson模型的、同时考虑残余构造应力附加项的测井地应力计算方法,并对研究区的地应力分布进行了预测。结果表明:1)提出预测方法适用于地质构造相对简单的研究区地应力计算,能够较准确的反映该区域的地应力分布情况;2)根据预测结果,地应力在研究区西部受埋深影响大于构造影响,而东部受构造影响大于埋深影响;3)区内地应力分布规律与煤层气井的产气量存在高度相关性。针对地应力仪器在实际复杂地质条件下应用中可能存在的可靠性降低等问题,本文以地应力测量仪器中的导向头、保护罩等易磨损部件为研究对象开展了磁控溅射涂层表面改性研究,采用Cr N硬质涂层对易磨损部件进行处理,提升其耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能,从而提升设备的可靠性。研究表明制备参数会对样品的性能产生较大的影响,在合适的参数下获得的Cr N涂层表面改性样品的摩擦磨损性能得到了较大幅度的提升,对于提升地应力测量仪器中的磨损部件性能具有较大的应用潜力。
马跃强[7]（2021）在《深部高温裂隙岩体水热运移机理及模型研究》文中研究指明能源是维持经济发展和社会稳定的重要基础,随着世界繁荣的提升和人口的迅速增长,能源需求持续增长。目前,世界能源结构仍以传统化石燃料为主,在过去10年中,石油、煤炭和天然气占比高达85%。毫无疑问,过度依赖常规能源对环境有巨大的影响,因此在日益增长的能源需求和环境保护的双重挑战下,世界各国将目光投向了可再生能源的开发利用。地热资源,作为一种极具前途的清洁可再生能源,储量巨大、环境影响微乎其微,并且可以持续稳定输出,具有广阔的应用前景。无论在传统水热型地热系统中还是在增强型地热系统中,地热资源的开采本质上均为换热工质在高温裂隙岩体中的流动换热过程,该过程涉及复杂的水-热-力-化（THMC）多场耦合问题。由于此过程的复杂性,地热系统中热产出的准确预测仍然是一个巨大的挑战,探究裂隙岩体在多场耦合作用下流体流动换热的特征及机理,对地热资源的开发利用具有重要意义,同时,对放射性废物地质处置的安全性评价、热力采油工程、深部采矿工程、水利水电工程等涉及地下资源开采和地下空间利用的诸多领域均有重要的理论及现实意义。本文以深部地下资源的开发以及地下空间的利用为背景,针对地下深部资源开发过程中所涉及到的裂隙岩体流-热-固耦合过程以及地热储层模拟评估等科学问题,采用理论分析、室内实验和数值模拟等技术方法相结合的手段开展了相关研究,具体研究内容和研究结论概述如下:首先,基于牛顿冷却公式和前人研究基础,推导出了更趋于实际情况的对流换热系数计算公式,通过3D打印技术和水泥砂浆浇筑方法,制备了具有不同渗流路径的试样,在课题组自主研发的岩石裂隙水热交换试验系统上开展了渗流传热试验,重点分析探讨了不同渗流路径曲折度、开度以及初始温度对水热交换特征的影响,试验结果表明,具有渗流路径的试样和平直光滑裂隙试样相比,整体对流换热系数和换热率均有一定程度的下降;渗流路径曲折度越大,整体对流换热系数越大;初始温度的增加会提高流体流经裂隙面时的换热率;幂函数形式的特征数方程对试验数据有较好的拟合结果,结合试样渗流路径曲折度,提出了特征数方程中C值、n值和曲折度的关联式,为裂隙岩体中水-热-力耦合数值模拟提供重要参数。然后,使用线切割方法获得了具有一条裂隙、两条交叉裂隙和三条交叉裂隙的花岗岩试样,进行了不同围压下的渗流传热试验,推导了多裂隙通道内对流换热系数的计算公式,重点分析探讨了加压与卸压过程中渗流特性参数（等效水力开度、渗透系数、渗透率）与围压的关系,研究了多裂隙通道内渗流传热规律及机理,对比分析了单裂隙和多裂隙通道内水热运移的特征。研究结果表明,注入压力与注入流速呈线性正相关关系,且注入压力随注入流速增加的速率与围压呈正相关关系,等效水力隙宽与围压呈负相关关系;交叉多裂隙的渗透性能优于单裂隙,和单裂隙岩样相比,交叉双裂隙的注入压力比单裂隙降低64.46%～75.86%,而等效水力开度提升幅度在2.14倍～2.22倍之间,渗透系数和渗透率提升幅度在2.29倍～2.87倍之间;交叉三裂隙的注入压力比单裂隙降低86.90%～96.26%,等效水力开度提升幅度在3.60倍～4.59倍之间,渗透系数和渗透率提升幅度在4.31倍～7.03倍之间;和单裂隙岩样相比,多裂隙岩样的换热面积成倍增加,引起热量传递的路径显着缩短,因此换热强度得到提升,使得最终出水口温度得到提高。数据表明,和单裂隙岩样相比,交叉双裂隙岩样对流换热系数增加的幅度在6.16%～20.93%之间,交叉三裂隙岩样对流换热系数增加的幅度在21.56%～31.27%之间。为了研究裂隙分布特征对传热特征的影响,建立了三维数值模型,对裂隙岩体进行热-流-固耦合数值模拟,分析生产温度、温度场与孔压场随时空演变特征,重点探讨三维裂隙分布特征对裂隙岩体渗流传热的影响,得出较优化裂隙分布的特点,为地热系统选址,储层改造方案等提供依据。数值模拟结果表明,模型运行一段时间后,裂隙岩体储层中会形成一个冷锋,随着时间的增加,冷锋逐渐向出水端扩展,裂隙岩体中低温区域的范围形态与两条裂缝的位置、倾向、倾角密切相关;裂缝夹角越大,出水温度下降越快,当裂缝在储层中分布越均匀时,流动水从周围储层中的换热速率越快。最后,通过数值模拟方法对贵德盆地地热潜力进行评估,首先收集贵德盆地地区天然裂缝的分布特征,基于现场裂隙测量数据和随机方法建立三维离散裂隙网络模型,然后将随机裂隙网络模型划分为尺寸为100m×100m×100m的小块体,基于3DEC数值模拟软件分别对三维离散裂隙网络模型的小块体水力特性进行计算,得到每一个小块体x、y、z方向上的渗透率。最后基于计算得到的模型渗透率,使用TOUGH2-EOS1程序对模型的产热量进行预测。数值模拟结果表明,生产温度在前10年运行过程中保持稳定,在运行后30年间,生产温度从194.87°C降至184.22°C,降低了约5.47%,达到商业化的标准;模型运行过程中,流动阻抗的范围为0.46～0.54MPa/（kg/s）,较商业化标准（0.1～0.2MPa/（kg/s））略高,因此在实际工程中,需要采取相应的措施来降低流动阻抗;40年间,累计发电量达987GWh,换算成标准煤,可节约用煤1.48×108kg,减少二氧化碳排放2.81×108kg,减少二氧化硫排放3.61×106kg。
王龙飞[8]（2021）在《综采工作面煤层注水渗流模型及防突机理研究与应用》文中进行了进一步梳理对于已实施区域防突措施的突出煤层,其在开采过程中仍可能会发生煤与瓦斯突出,威胁着工作人员生命健康及矿山安全生产。为降低综采工作面开采过程中的突出危险性,以首山一矿已15-12070综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟、实验室实验及现场试验相结合的方法,研究了综采工作面煤层注水两相渗流规律及其防突机理,得出了各因素对煤层注水两相渗流及其防突效果的影响规律,制定了综采工作面煤层注水防突工艺方案,并进行现场试验,取得了良好效果。根据多孔介质渗流理论,建立了综采工作面煤层注水两相渗流数学模型通过有限元数值模拟方法,得到了工作面应力“三带”内煤层注水两相渗流规律,并确定出其主要影响因素。得出注水后水与瓦斯形成交界面,离注水孔越远,两相压力、压力梯度、渗流速度、渗流速度梯度及含水饱和度越小;各应力带湿润半径不同,湿润半径随注水压力、注水时间的增大呈对数函数型增大,随煤层瓦斯压力、溶液表面张力的增大呈二次函数型减小,封孔深度对注水效果影响较大。根据煤与瓦斯突出理论,确定出综采工作面突出的主要影响因素为煤体物理力学性质、地应力及煤体瓦斯。建立了可注水型瓦斯吸附-解吸装置,利用该装置及其他实验系统,实验研究了煤层注水对突出因素的影响规律。得出了注水后随着煤的含水率增大,突出强度、脆性系数、抗拉强度、抗压强度、弹性模量、泊松比、粘聚力及内摩擦角减小,瓦斯驱排效应、置换效应呈二次函数型增强,抑制效应呈对数函数型增强;煤粒吸附和存储瓦斯的能力随着注水压力增大而增大。采用有限差分数值模拟方法得到了综采工作面煤层注水对煤体应力及瓦斯分布的影响规律。得出了注水后随着煤体含水率增大,卸压带宽度呈对数函数型增大,应力峰值呈幂函数型降低,应力峰值位置向煤体深部转移;在压力水驱排作用下,注水区域内瓦斯含量及压力大幅降低。根据实验及数值模拟结果,揭示了综采工作面煤层注水防突机理。现场试验结果表明,注水后各应力带湿润半径达2.36～2.59m,煤体内瓦斯压力降低了 20.04%～46.56%,瓦斯含量降低了 53.96%～71.79%,突出危险性指标均降低至临界值以下,取得了较好的注水防突效果。
阴伟涛[9]（2020）在《裂缝充填干热岩体THM耦合响应及其应用》文中指出干热岩作为优质的、储量巨大的、暂未开发的地热资源,其高效开发利用已成为世界范围内的研究热点。利用深部干热岩体天然裂缝系统构建储留层会大幅简化储留层施工流程,降低施工难度和开发成本,提高水-岩热交换的效率。因此本文提出利用裂缝充填花岗岩体自身结构特性建造干热岩储留层并以此开采干热岩地热能的新研究方向。针对这一崭新课题,本文进行了一系列研究,并得出如下结论:（1）通过现场勘察研究深部干热岩体天然裂缝系统特征,发现深层花岗岩体构造裂缝后期被岩浆或热液充填是普遍地质现象。通过偏光显微镜观察发现受充填体高温和热液作用,裂缝充填花岗岩热破裂裂缝数量变化按照距胶结界面距离的不同可分为三个区域:充填体内裂缝数量平缓波动区、母岩内裂缝数量剧烈增加区和母岩内裂缝数量波动减小区。热破裂裂缝数量最大值位于距胶结界面一定距离的母岩中,该最大值与充填体厚度呈指数关系,其出现位置也与充填体厚度有关。此外,裂缝充填花岗岩母岩内热破裂裂缝分布符合分形规律。裂缝充填体赋存的普遍性及其热作用对花岗岩母岩体的大范围影响,导致花岗岩母岩体内形成了巨大的弱面结构。该弱面结构极有可能成为干热岩地热开发中天然的储留层,或采用水力压裂建造人工储留层时易于破裂的位置,利于人工储留层建造。（2）利用高温高压岩体三轴试验机进行了高温（100-400℃）三轴应力下中国山西芦芽山花岗岩（粗粒花岗岩）及中国山东鲁灰花岗岩（细粒花岗岩）的热、力学特性差异研究,讨论了晶体颗粒尺寸对花岗岩性质的影响。试验得出,粗粒花岗岩热膨胀系数随温度升高呈线性增加,其热膨胀系数平均为细粒花岗岩的1.52倍,且在400℃时二者差值最大。粗粒花岗岩弹性模量随温度升高先缓慢增加后快速减小,其弹性模量随温度变化的阈值温度为300℃。此外,细粒花岗岩弹性模量为粗粒花岗岩的1.4-2.6倍,并且两者的差异会随着温度及围压的升高而增加。由400℃,25 MPa静水压力破坏试验可知,粗粒花岗岩峰值强度、弹性模量和弹性模量随温度变化的阈值温度更小,峰值应变更大,更易发生弹-塑性转变。在200-400℃,4 MPa静水压力下,粗粒花岗岩渗透率为细粒花岗岩渗透率的2.2-4.3倍,两者差距基本上随着温度升高而逐渐增大。经显微观测可知,粗粒花岗岩更大的晶体颗粒及其极端的非均质性导致了粗粒花岗岩更大的热变形以及更加劣化的力学性质,进而使得粗粒花岗岩在高温高压条件下拥有更高的渗透性。（3）利用高温高压岩体力学三轴试验机进行了高温（最高温度500℃）高压（围压25 MPa）条件下母岩（Ⅰ类花岗岩）、热液充填体（Ⅱ类花岗岩）、充填体与母岩胶结界面横向贯通试件花岗岩（Ⅲ类花岗岩）和充填体与母岩胶结界面纵向贯通试件花岗岩（Ⅳ型花岗岩）的变形及渗透试验。由四类花岗岩的变形实验可知,在100-500℃内,四类花岗岩的热膨胀系数随温度变化可分为三个阶段:1)低温缓慢波动段;2)中低温快速增加段;3)中高温快速减小段。此外,四类花岗岩弹性模量随温度变化的阈值温度分别为300℃、200℃、250℃以及300℃。以阈值温度为界,四类花岗岩弹性模量先小幅增加后迅速减小。Ⅱ类花岗岩内部的蜂窝型溶蚀孔隙结构导致其弹性模量最低,而在500℃三轴应力条件下,由于胶结界面结构的存在,Ⅲ、Ⅳ类花岗岩的抗压强度低于Ⅱ类花岗岩的抗压强度,并且Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类花岗岩抗压强度皆低于Ⅰ类花岗岩的抗压强度。随后本文得出了裂缝充填花岗岩高温三轴应力下的破坏模型,发现除了常规剪切破裂面外,裂缝充填花岗岩还会在母岩内粗晶体颗粒边界处、充填体内部溶蚀孔隙处以及胶结界面处产生破裂面。胶结界面处的破裂面沿胶结界面方向扩展,且该处破裂面对岩体抗压强度影响最大。由四类花岗岩的渗透实验可知,随着温度升高,四类花岗岩渗透率随温度变化的阈值温度分别为300℃,200℃,300℃和250℃。从阈值温度到最高试验温度,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ及Ⅳ类花岗岩渗透率分别提高了1,2,2及3个量级,分别达到了10-6 D,10-4 D,10-5 D及10-4 D。细观结构显微观测结果表明非均质岩体的热破裂现象是导致Ⅰ,Ⅲ类花岗岩渗透率增加的原因;溶蚀作用导致的自身较低的强度及劣化的力学性能是致使Ⅱ类花岗岩渗透率大幅超过Ⅰ,Ⅲ类花岗岩的主要原因;极端非均质性及充填体劣化的力学性能共同导致Ⅳ类花岗岩成为渗透率最大的花岗岩类型。在裂缝充填花岗岩中利用水力压裂建造储留层过程中,压裂水沿垂直于胶结界面方向流动是受限的。但当储层温度超过250℃时,胶结界面附近因胶结作用强化的充填体会恢复弱面结构特征;当储层温度超过400℃时,胶结界面附近的热致裂缝会沿胶结界面方向相互连通,形成渗透通道。因此,压裂水很容易沿胶结界面流动。（4）利用真三轴岩体力学试验机进行了裂缝充填花岗岩高温（最高温度400℃）高压（最高静水压力25 MPa）条件下的水力压裂试验,并利用声发射系统实时监测试验过程,定性地分析了水力压裂过程的破裂特征。发现在400℃以内及25 MPa静水压力下,无论充填体与母岩的胶结界面在裂缝充填花岗岩体内走向如何,裂缝充填花岗岩始终会在胶结界面处起裂,而且水力压裂裂缝会沿胶结界面方向以及在充填体内部扩展。此外,裂缝充填花岗岩的起裂压力随着温度的升高呈负对数规律变化。当温度超过300℃时,水力压裂过程中的热冲击作用便会导致花岗岩沿胶结界面方向形成可供压裂液渗流的渗透通道,大幅减小花岗岩的起裂压力。在轴压25MPa、围压10 MPa条件下,水力压裂裂缝扩展方向不是垂直于最小主应力方向而是沿胶结界面方向,这表明裂缝充填体的存在使得裂缝充填花岗岩不再受应力条件的限制。水力压裂过程中会在充填体内部产生明显的高频度、高持续性的声发射信号。室温条件下,只有当压力达到起裂压力时才会有明显的声发射信号产生。200-400℃条件下,声发射信号会经历以下四阶段:1)声发射信号小幅突增段;2)声发射信号平静段;3)声发射信号迅速增强段;4)声发射信号缓慢减弱段。压裂液压力达到起裂压力时声发射信号强度同步达到最大值,此时不同温度下的声发射振铃数、持续时间基本相同,但温度越高,声发射能量越低。（5）在深入研究天然干热岩体结构特性的基础上,提出了裂缝充填干热岩地热开发方案。该方案通过利用天然裂缝充填带以及花岗岩母岩内裂缝增多区域等天然弱面结构建造大体积储留层,取消了水平井施工,大大降低了施工成本和提取干热岩地热能的难度,为大规模、高效率、低成本建造高渗透干热岩储留层提供了新的理论和技术。
殷鹏飞[10]（2020）在《川南龙马溪组页岩力学特性及水力压裂机理研究》文中研究指明页岩气是继煤层气、致密砂岩气之后重要的非常规天然气资源,具有开采寿命长、生产周期长、烃类运移距离较短及含气面积大等特点,是目前重要的清洁能源发展方向。水力压裂是将页岩气从页岩中开采出来的一种成熟有效的方法。为了实现天然气在页岩基质中的高效运移,需要采用水力压裂在页岩中形成复杂裂缝网络,这需要对复杂裂缝形成的机理,包括页岩的岩性、物性、力学性质、脆性特征以及水力裂缝扩展延伸机制等方面进行深入系统的研究。本文以四川盆地南缘长宁页岩气产区的页岩为研究对象,采用室内试验、理论分析和离散元数值模拟的方法对页岩各向异性力学行为、脆性评价、渗透特性以及水力裂缝扩展机理等相关课题展开了具体研究。主要研究内容和结论如下:（1）对采集于四川长宁页岩气产区的黑色页岩进行了物理及微观特性分析,通过对不同层理倾角页岩开展常规三轴压缩试验、巴西劈裂试验、三轴循环加卸载试验和卸围压试验,分析了页岩在不同应力加载路径下的强度变形特征,揭示了页岩各向异性破坏行为机理,并提出了一种新的预测层状岩石巴西劈裂破坏行为的准则,该破坏准则能很好地描述含层理结构岩石在不同加载倾角下的破坏特征。（2）基于页岩试样室内试验结果,采用多种脆性评价方法对页岩试样的脆性特征进行了分析研究,并以此为基础,提出了两种新的分别基于应力-应变曲线峰后特征和能量平衡特征的脆性评价指数,新指数能清晰地反映页岩试样在不同层理倾角和不同围压下的脆性变化规律,并以此揭示了页岩脆性程度与其破坏模式之间的定性关系。（3）对不同层理倾角的完整页岩试样和含裂隙面的页岩试样进行了渗透率试验研究,得到的两组页岩渗透率随有效应力增大呈指数函数减小。进一步地,基于理论分析描述了流体在含层理或夹层结构层状岩石中的流动规律,揭示了影响页岩等效渗透率的主控因素,以此建立了能描述岩石渗透率各向异性特征的理论模型,推导了能描述含裂隙面页岩等效渗透率与裂隙面渗透率之间关系的表达式,分别建立了含裂隙面页岩等效渗透率和裂隙面渗透率与有效应力之间的关系。（4）基于室内试验结果进行了PFC2D细观参数分析和标定,建立了页岩数值模型,开展了页岩各向异性力学特性的模拟研究,从细观层面揭示了页岩在不同应力加载路径下的变形破坏机理。进一步地,基于改进的PFC2D流-固耦合算法,开展了页岩水力压裂裂缝扩展机理与分段压裂数值模拟研究,分析了层理倾角、层理面强度、地应力水平对水力裂缝扩展特征的影响规律,揭示了不同侧压力系数和不同层理倾角下页岩试样中水力裂缝与层理面的相互作用机理,得到了水平井分段压裂中水力裂缝网络在垂直面和水平面内的分布形态,由此提出了设计射孔最优间距的参考方法。该论文有图165幅,表34个,参考文献381篇。
二、水力压裂法测定华北地下深部应力（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水力压裂法测定华北地下深部应力（论文提纲范文）
（1）涠洲低渗油藏注水影响因素分析及增注措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 注水压力升高、注水量下降影响因素分析 |
| 1.2.2 注水井增注技术研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 第二章 研究区地质概况及开发现状 |
| 2.1 区域概况 |
| 2.2 构造特征 |
| 2.3 沉积特征 |
| 2.4 储层特征 |
| 2.4.1 储层岩石矿物 |
| 2.4.2 储层粘土矿物 |
| 2.4.3 孔喉特征 |
| 2.4.4 储层非均质性 |
| 2.4.5 流体特征 |
| 2.5 研究区开发现状 |
| 2.6 潜在伤害因素分析 |
| 2.6.1 敏感性方面 |
| 2.6.2 水质方面 |
| 2.6.3 连通性方面 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 敏感性和水质因素研究 |
| 3.1 速敏实验 |
| 3.1.1 速敏实验流程及评价方法 |
| 3.1.2 速敏实验结果分析 |
| 3.2 水敏实验 |
| 3.2.1 水敏实验流程及评价方法 |
| 3.2.2 水敏实验结果分析 |
| 3.3 盐敏实验 |
| 3.3.1 盐敏实验流程及评价方法 |
| 3.3.2 盐敏实验结果分析 |
| 3.4 酸敏实验 |
| 3.4.1 酸敏实验流程及评价方法 |
| 3.4.2 酸敏实验结果分析 |
| 3.5 碱敏实验 |
| 3.5.1 碱敏实验流程及评价方法 |
| 3.5.2 碱敏实验结果分析 |
| 3.6 应力敏实验 |
| 3.6.1 应力敏实验流程及评价方法 |
| 3.6.2 应力敏实验结果分析 |
| 3.7 敏感性结果分析 |
| 3.8 水质配伍性评价 |
| 3.8.1 水样离子浓度测定流程及结果 |
| 3.8.2 配伍性实验流程及结果分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 连通性因素研究 |
| 4.1 静态资料连通性分析 |
| 4.1.1 B1 井与A6H井静态连通性分析 |
| 4.1.2 B15H1 井与B14H井静态连通性分析 |
| 4.2 动态资料连通性分析 |
| 4.2.1 B1 井与A6H井动态连通性分析 |
| 4.2.2 B15H1 井与B14H井动态连通性分析 |
| 4.3 连通性综合分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 增注措施建议 |
| 5.1 敏感性问题 |
| 5.1.1 酸化解堵配方优选 |
| 5.1.2 岩心解堵实验 |
| 5.2 水质配伍性问题 |
| 5.3 连通性问题 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论和建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（2）山西石炭-二叠纪煤系气储层类型及其适应性致裂方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 煤系气成藏条件及气藏类型 |
| 1.2.2 煤系气储层物性特征 |
| 1.2.3 煤系气储层可致裂性的评价方法 |
| 1.2.4 煤系气储层致裂增透方法及其影响因素 |
| 1.3 存在的问题及发展趋势分析 |
| 1.4 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第2章 山西石炭-二叠纪煤系气藏类型与储层结构特征研究 |
| 2.1 煤系地层沉积环境 |
| 2.1.1 沁水煤田煤系地层沉积环境 |
| 2.1.2 河东煤田煤系地层沉积环境 |
| 2.1.3 霍西煤田煤系地层沉积环境 |
| 2.1.4 西山煤田煤系地层沉积环境 |
| 2.1.5 四大煤田煤系地层沉积环境差异性 |
| 2.2 煤系地层结构分析 |
| 2.2.1 沁水煤田煤系地层结构 |
| 2.2.2 河东煤田煤系地层结构 |
| 2.2.3 霍西煤田煤系地层结构 |
| 2.2.4 西山煤田煤系地层结构 |
| 2.2.5 四大煤田煤系地层结构差异性 |
| 2.3 煤系气藏类型划分 |
| 2.3.1 煤系气盖层封气特性 |
| 2.3.2 煤系含气系统界定 |
| 2.3.3 煤系气藏类型 |
| 2.4 煤系气储层结构类型 |
| 2.4.1 单一储层类型 |
| 2.4.2 复合储层结构类型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 煤系气储层物性及评价研究 |
| 3.1 储层物性特征参数 |
| 3.1.1 储层物质组成特征 |
| 3.1.2 储层含气特性 |
| 3.1.3 储层孔隙结构特征 |
| 3.1.4 储层渗流特性 |
| 3.2 储层评价指标及其标准化 |
| 3.3 基于熵值法的评价指标权重 |
| 3.4 储层灰色关联评价模型 |
| 3.5 储层灰色关联评价 |
| 3.5.1 评价指标标准化计算 |
| 3.5.2 评价指标权重的确定 |
| 3.5.3 评价指标灰色关联度的计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 储层致裂方法优选 |
| 4.1 3 种典型致裂方法升压速率和压力峰值特征及致裂机理 |
| 4.1.1 3 种典型致裂方法升压速率和压力峰值特征 |
| 4.1.2 3 种典型致裂方法的致裂机理 |
| 4.2 储层力学性质对3 种方法致裂效果影响的数值模拟研究 |
| 4.2.1 模拟方法与数值模型 |
| 4.2.2 储层致裂数值模型的正确性验证 |
| 4.2.3 岩石脆性对3 种方法致裂效果的影响规律 |
| 4.2.4 岩石断裂韧性对3 种方法致裂效果的影响规律 |
| 4.2.5 岩石抗压强度对3 种方法致裂效果的影响规律 |
| 4.3 山西石炭-二叠纪煤系气储层适应性致裂方法探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 储层最佳起裂层位的数值模拟研究 |
| 5.1 模拟方法与数值模型 |
| 5.1.1 模拟方法 |
| 5.1.2 数值模型 |
| 5.2 模拟方案 |
| 5.3 裂缝扩展高度的数值模拟结果与层位优选分析 |
| 5.3.1 顶板砂岩-煤型储层致裂缝扩展演化与层位优选 |
| 5.3.2 顶板泥岩-煤型储层致裂缝扩展演化与层位优选 |
| 5.3.3 顶板石灰岩-煤型储层致裂缝扩展演化与层位优选 |
| 5.3.4 煤-泥岩-煤型储层致裂缝扩展演化与层位优选 |
| 5.3.5 煤-底板泥岩型储层致裂缝扩展演化与层位优选 |
| 5.3.6 裂缝穿层与沿界面竞争扩展的能量机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）深部断层构造区沿空巷道灾变机理与安全控制试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冲击地压机理研究现状 |
| 1.2.2 断层冲击地压研究现状 |
| 1.2.3 煤柱冲击地压研究现状 |
| 1.2.4 冲击地压防控方法研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文创新点 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 断层构造区冲击地压显现特征与现场情况 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工程概况 |
| 2.3 冲击地压显现特征分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 深部断层构造区沿空巷道灾变机理数值试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值试验概况 |
| 3.2.1 方案设计 |
| 3.2.2 模型建立 |
| 3.2.3 监测与开挖方案 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.3.1 断层倾角对巷道灾变影响分析 |
| 3.3.2 断层走向对巷道灾变影响分析 |
| 3.3.3 断层落差对巷道灾变影响分析 |
| 3.3.4 顶板围岩强度对巷道灾变影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 深部断层构造区沿空巷道灾变机理模型试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型试验系统 |
| 4.2.1 模型试验装置 |
| 4.2.2 智能加载控制系统 |
| 4.2.3 模型试验监测系统 |
| 4.3 模型试验设计与实施 |
| 4.3.1 模型相似比的确定 |
| 4.3.2 岩层参数与试验模型制作 |
| 4.3.3 地应力参数与加载方案 |
| 4.3.4 试验监测方案 |
| 4.3.5 试验方案与实施 |
| 4.4 模型试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 深部断层构造区沿空巷道安全控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 巷道安全控制方法建立 |
| 5.3 巷道安全控制试验研究 |
| 5.3.1 试验方案 |
| 5.3.2 评价指标建立 |
| 5.3.3 试验结果分析 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间参与科研项目 |
| 硕士期间撰写科研论文 |
| 硕士期间授权发明专利 |
| 硕士期间获得荣誉及科研奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）松辽盆地现今应力环境研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 松辽盆地现今应力场研究现状 |
| 1.2.2 地应力测量研究及其进展 |
| 1.2.3 构造应力场有限元数值模拟研究概述 |
| 1.2.4 断裂构造对地应力场影响的研究现状 |
| 1.2.5 存在的问题 |
| 1.3 主要研究内容及研究思路 |
| 1.4 论文的主要创新点 |
| 第二章 松辽盆地区域地质背景 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 松辽盆地及周边构造活动分区 |
| 2.3 主要活动断裂特征 |
| 2.4 松辽盆地地壳深部结构特征 |
| 2.4.1 研究区地壳厚度分布特征 |
| 2.4.2 研究区深部波速结构特征 |
| 2.4.3 研究区地壳泊松比特征 |
| 2.5 地壳形变特征 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 松辽盆地地应力测量及现今构造应力场研究 |
| 3.1 松辽盆地构造应力场背景 |
| 3.1.1 松辽盆地地壳浅层水平主应力值及其随深度分布规律 |
| 3.1.2 松辽盆地地壳浅层水平主应力方向 |
| 3.2 松辽盆地大陆科学钻探松科二井地应力测量研究 |
| 3.2.1 大陆科学钻探与地壳深部地应力测量 |
| 3.2.2 松科二井简介 |
| 3.2.3 ASR法地应力测量原理及方法概述 |
| 3.2.4 松科二井ASR实验设备及测试样品 |
| 3.2.5 ASR古地磁定向方法 |
| 3.2.6 松科二井ASR法地应力测量结果与分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 松辽盆地构造应力场三维数值模拟研究 |
| 4.1 松辽盆地构造应力场三维数值模型构建 |
| 4.1.1 有限单元法简介 |
| 4.1.2 三维地质模型与有限元计算模型的构建 |
| 4.1.3 材料介质参数选取与计算 |
| 4.1.4 约束条件与边界条件 |
| 4.1.5 主要活动断裂 |
| 4.2 模拟结果合理性检验 |
| 4.3 松辽盆地及周边构造单元三维应力场数值模拟结果分析 |
| 4.3.1 松辽盆地及周边构造单元内主应力值分布特征 |
| 4.3.2 盆地及周边构造单元内主压应力方向特征分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 松辽盆地应力场成因机制探讨 |
| 5.1 深大断裂对该区不同深度应力场特征的影响 |
| 5.1.1 敦化-密山断裂 |
| 5.1.2 依兰-伊通断裂 |
| 5.1.3 嫩江断裂 |
| 5.2 深大断裂及西太平洋板块俯冲对松辽盆地应力场形成的相关性探讨 |
| 5.3 小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 个人简历、攻读学位期间的研究成果及公开发表的学术论文 |
（5）超薄隔水层底板突水机理与区域修复技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 薄隔水底板承压水上开采现状 |
| 1.2.2 煤层底板突水研究现状 |
| 1.3 需进一步研究的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法与内容 |
| 1.4.2 研究技术路线 |
| 2 超薄隔水层底板突水主控因素分析 |
| 2.1 底板突水现象与特征分析 |
| 2.1.1 底板突水案例 |
| 2.1.2 底板突水认识与特征 |
| 2.2 超薄隔水层底板突水主控因素定量化分析 |
| 2.2.1 主控因素灰色关联分析原理 |
| 2.2.2 主控因素定量分析 |
| 2.2.3 主控因素定量化排序 |
| 2.3 超薄隔水层底板突水控制因素体系 |
| 2.3.1 超薄隔水层底板突水主控因素作用 |
| 2.3.2 超薄隔水层底板突水主控因素体系 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 超薄隔水层底板突水机理 |
| 3.1 弱面区突水类型与特征 |
| 3.1.1 典型类型 |
| 3.1.2 基本特征 |
| 3.2 抗压关键层岩石裂隙演变声发射试验特征 |
| 3.2.1 抗压关键层岩石裂隙演变特征试验设计 |
| 3.2.2 岩石裂隙演变特征的声发射试验 |
| 3.2.3 岩石裂隙演变的动态特征 |
| 3.3 底板完整弱面突水机理 |
| 3.3.1 基础力学模型 |
| 3.3.2 突水灾变力学判据 |
| 3.3.3 弱面失稳破坏条件分析 |
| 3.4 底板隐伏构造弱面突水机理 |
| 3.4.1 基础力学模型 |
| 3.4.2 突水灾变力学判据 |
| 3.4.3 弱面失稳破坏条件分析 |
| 3.5 底板多重构造弱面突水机理 |
| 3.5.1 基础力学模型 |
| 3.5.2 突水灾变力学判据 |
| 3.5.3 弱面失稳破坏条件分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 承压水动态突破规律特征 |
| 4.1 示范工作面概况 |
| 4.2 承压水“弱面突破”动态特征数值模拟理论基础与模型设置 |
| 4.2.1 流固耦合模拟理论基础 |
| 4.2.2 数值模拟模型设置 |
| 4.3 底板完整弱面承压水动态突破特征 |
| 4.3.1 不同推进长度应力场演变特征 |
| 4.3.2 不同推进长度煤层围岩破坏特征 |
| 4.3.3 不同推进长度位移场演变特征 |
| 4.3.4 不同推进长度渗流场演变特征 |
| 4.4 底板隐伏构造弱面承压水动态突破特征 |
| 4.4.1 不同推进长度下应力场演变特征 |
| 4.4.2 煤层覆岩破坏特征 |
| 4.4.3 不同推进长度下位移场演变特征 |
| 4.4.4 不同推进长度下渗流场演变特征 |
| 4.5 底板多重构造弱面承压水动态突破特征 |
| 4.5.1 不同推进长度下应力场演变特征 |
| 4.5.2 煤层覆岩破坏特征 |
| 4.5.3 不同推进长度下位移场演变特征 |
| 4.5.4 不同推进长度下渗流场演变特征 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 超薄隔水层工作面突水脆弱性评价 |
| 5.1 工作面地质条件精细化探查 |
| 5.1.1 物探精细化探查 |
| 5.1.2 钻探精细化探查 |
| 5.1.3 底板岩性组合特征与力学性能 |
| 5.2 AHP型底板突水脆弱性评价 |
| 5.2.1 理论基础 |
| 5.2.2 示范工作面突水主控因素专题图 |
| 5.2.3 主控因素突水贡献权重的确定 |
| 5.2.4 底板突水脆弱性评价 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 承压水体上突水弱面修复的区域治理技术 |
| 6.1 超薄隔水层底板安全煤岩柱尺寸设计 |
| 6.1.1 底板防水安全煤岩柱留设方法 |
| 6.1.2 底板采动破坏带深度综合确定 |
| 6.1.3 底板岩层阻水系数测试 |
| 6.1.4 底板防水安全煤岩柱尺寸 |
| 6.1.5 底板岩层的注浆增厚作业 |
| 6.2 工作面突水弱面区域修复技术 |
| 6.2.1 突水弱面修复的区域治理技术 |
| 6.2.2 区域治理层位选择与治理模式 |
| 6.2.3 弱面区域治理修复效果立体检测 |
| 6.2.4 示范工作面底板弱面的区域治理修复 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（6）长治区块煤储层地应力预测及应力计抗磨性改进研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 地应力的数据获取及其在煤层气开发中的作用 |
| 1.2.1 地应力对煤层气开发的影响 |
| 1.2.2 地应力数据获取方法及存在的问题 |
| 1.3 选题依据和研究内容 |
| 1.3.1 选题依据 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 论文撰写思路 |
| 1.3.4 论文工作量统计 |
| 第2章 研究区概况及测井计算模型分析 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 测井计算模型 |
| 2.2.1 岩石力学参数的计算 |
| 2.2.2 垂向应力计算模型 |
| 2.2.3 水平主应力计算模型 |
| 2.3 测井数据分析及地应力计算 |
| 2.3.1 单一测井响应的煤层识别 |
| 2.3.2 数据计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 地应力的测井计算实例分析及分布特征研究 |
| 3.1 地应力分布规律及其影响 |
| 3.2 侧压系数分布规律及影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 地应力测量设备磨损部件的表面改性研究 |
| 4.1 地应力测量设备及其存在的问题 |
| 4.2 地应力测量设备表面改性实验设计 |
| 4.2.1 表面预处理 |
| 4.2.2 镀膜系统 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.2.4 分析测试 |
| 4.3 地应力测量设备表面改性样品性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）深部高温裂隙岩体水热运移机理及模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与选题依据 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 选题依据 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 岩石裂隙通道内流动换热研究现状 |
| 1.2.2 对流换热系数研究现状 |
| 1.2.3 地热系统场地规模数值模拟研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 已有研究中的不足 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 论文创新点 |
| 第二章 单裂隙渗流路径对水热迁移影响研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验试样制备 |
| 2.2.1 模板制备 |
| 2.2.2 水泥砂浆浇筑 |
| 2.3 试样基本物理性质 |
| 2.3.1 试样密度 |
| 2.3.2 试样导热系数 |
| 2.3.3 试样孔隙度和渗透率 |
| 2.3.4 试样比热容 |
| 2.4 试验系统介绍 |
| 2.4.1 试验系统 |
| 2.4.2 试验方案与步骤 |
| 2.4.3 数据处理 |
| 2.5 试验结果与讨论分析 |
| 2.5.1 水泥砂浆试样与岩石样品试验结果对比 |
| 2.5.2 曲折渗流路径裂隙面水热运移特性 |
| 2.5.3 渗流路径曲折度的影响 |
| 2.5.4 温度的影响 |
| 2.5.5 裂缝开度的影响 |
| 2.5.6 水流经单裂隙对流传热的特征数方程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 多裂隙通道内对流换热研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验介绍 |
| 3.2.1 试验系统与试验试样制备 |
| 3.2.2 试验方案与步骤 |
| 3.2.3 数据处理 |
| 3.3 试验结果及分析 |
| 3.3.1 加载过程渗流特征 |
| 3.3.2 卸载过程渗流特征 |
| 3.3.3 多裂隙通道内传热特征分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 裂隙分布特征对储层产热影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三维裂隙岩体热-流-固耦合模型的建立 |
| 4.2.1 数学模型介绍 |
| 4.2.2 模型验证 |
| 4.2.3 模型网格剖分、初始条件及边界条件 |
| 4.3 模拟结果与讨论 |
| 4.3.1 裂隙岩体温度演变特征 |
| 4.3.2 流体温度演变特征 |
| 4.4 裂隙分布特征及参数对储层产热影响分析 |
| 4.4.1 注入温度的影响 |
| 4.4.2 对流换热系数的影响 |
| 4.4.3 注入流速的影响 |
| 4.4.4 裂隙分布特征对出水口温度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 考虑储层非均质性和各向异性的贵德盆地产热潜力数值模拟分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三维随机裂隙模型的建立 |
| 5.2.1 地质背景 |
| 5.2.2 裂隙信息的获取 |
| 5.2.3 随机裂隙统计参数 |
| 5.2.4 随机裂隙模型的建立 |
| 5.3 储层渗透能力的确定 |
| 5.4 扎仓沟地热储层产热数值模拟 |
| 5.4.1 网格剖分、初始条件以及边界条件 |
| 5.4.2 模拟结果与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议及未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士期间的科研成果 |
| 致谢 |
（8）综采工作面煤层注水渗流模型及防突机理研究与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 选题的意义及目的 |
| 2.1.1 选题意义 |
| 2.1.2 课题来源及目的 |
| 2.2 国内外煤层注水渗流模型的研究现状 |
| 2.2.1 煤层注水技术的研究现状 |
| 2.2.2 多孔介质多相渗流理论的研究现状 |
| 2.2.3 煤层注水渗流数值模拟的研究现状 |
| 2.3 国内外水力化防突技术及其防突机理的研究现状 |
| 2.3.1 煤与瓦斯突出机理的研究现状 |
| 2.3.2 水力化防突技术的研究现状 |
| 2.3.3 煤层注水防突机理的研究现状 |
| 2.4 课题的研究内容及方法 |
| 2.4.1 研究内容 |
| 2.4.2 研究方法 |
| 3 综采工作面煤层注水两相渗流模型研究 |
| 3.1 综采工作面煤层注水两相渗流过程及影响因素 |
| 3.1.1 煤层注水两相渗流过程 |
| 3.1.2 煤层注水两相渗流影响因素 |
| 3.2 综采工作面煤层注水两相渗流物理模型及假设条件 |
| 3.2.1 多孔介质水气两相渗流机理 |
| 3.2.2 煤层注水两相渗流物理模型 |
| 3.2.3 煤层注水两相渗流假设条件 |
| 3.3 综采工作面煤层注水两相渗流数学模型的建立 |
| 3.3.1 水相渗流区域数学模型 |
| 3.3.2 瓦斯相渗流区域数学模型 |
| 3.3.3 两相交界面数学模型 |
| 3.3.4 含水饱和度分布数学模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 综采工作面煤层注水两相渗流及影响因素的数值模拟研究 |
| 4.1 数值模拟方法及模型参数设定 |
| 4.1.1 数值模拟方法 |
| 4.1.2 数值模型建立及参数设定 |
| 4.2 综采工作面煤层注水两相渗流的数值模拟及分析 |
| 4.2.1 两相压力分布规律 |
| 4.2.2 两相渗流速度分布规律 |
| 4.2.3 含水饱和度分布规律 |
| 4.2.4 综采工作面煤层注水两相渗流规律分析 |
| 4.3 综采工作面煤层注水影响因素的数值模拟及分析 |
| 4.3.1 注水压力 |
| 4.3.2 注水时间 |
| 4.3.3 封孔深度 |
| 4.3.4 注水孔直径 |
| 4.3.5 煤层瓦斯压力 |
| 4.3.6 溶液表面张力 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 煤层注水对综采工作面突出因素影响的实验研究 |
| 5.1 综采工作面煤与瓦斯突出因素分析 |
| 5.2 煤层注水对煤体物理力学性质影响实验 |
| 5.2.1 对煤体突出强度的影响 |
| 5.2.2 对煤体脆性系数的影响 |
| 5.2.3 对煤体力学参数的影响 |
| 5.3 煤层注水对煤体瓦斯赋存影响实验 |
| 5.3.1 实验装置、计算方法及实验方案 |
| 5.3.2 不同粒度干燥煤样的瓦斯吸附-解吸实验结果与分析 |
| 5.3.3 注水对煤体瓦斯驱排效应的影响 |
| 5.3.4 注水对煤体瓦斯置换效应的影响 |
| 5.3.5 注水对煤体瓦斯抑制效应的影响 |
| 5.4 煤层注水对煤体孔隙瓦斯吸-脱附特性影响实验 |
| 5.4.1 实验装置及实验方案 |
| 5.4.2 注水对孔隙瓦斯吸脱-附特性的影响 |
| 5.4.3 注水对孔隙特征的影响 |
| 5.4.4 注水改变孔隙吸-脱附特性机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于煤层注水的综采工作面防突机理研究 |
| 6.1 煤层注水对煤体应力及瓦斯分布影响的研究 |
| 6.1.1 研究方法及控制方程 |
| 6.1.2 煤层注水对煤体应力分布的影响 |
| 6.1.3 煤层注水对煤体瓦斯分布的影响 |
| 6.2 综采工作面煤层注水防突机理的综合分析 |
| 6.2.1 煤层注水对煤体物理力学性质影响机理分析 |
| 6.2.2 煤层注水对煤体应力影响机理分析 |
| 6.2.3 煤层注水对煤体瓦斯影响机理分析 |
| 6.2.4 煤层注水防突作用机理综合分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 综采工作面煤层注水防突的现场试验研究 |
| 7.1 现场概况 |
| 7.1.1 矿井概况 |
| 7.1.2 工作面概况 |
| 7.2 煤层注水防突工艺方案的制定 |
| 7.2.1 煤层可注性分析 |
| 7.2.2 煤层注水系统的布置 |
| 7.2.3 煤层注水防突工艺参数的选取 |
| 7.3 煤层注水湿润煤体效果的测定及验证 |
| 7.3.1 测定方案 |
| 7.3.2 测定结果及分析 |
| 7.3.3 现场试验与数值模拟结果的对比验证 |
| 7.4 煤层注水防突效果测定及分析 |
| 7.4.1 注水前后煤体瓦斯压力及瓦斯含量变化 |
| 7.4.2 注水前后煤体突出危险性指标的变化 |
| 7.4.3 注水前后瓦斯排放孔中瓦斯涌出速度的变化 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 建议及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）裂缝充填干热岩体THM耦合响应及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外干热岩地热勘探开发现状 |
| 1.2.2 深层干热岩体赋存特征研究现状 |
| 1.2.3 固热耦合条件下深层花岗岩体物理力学特性研究现状 |
| 1.2.4 固热耦合条件下深层花岗岩体渗流特性研究现状 |
| 1.2.5 深层干热岩体水力压裂研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 裂缝充填干热岩体裂隙分布特征研究 |
| 2.1 天然干热岩体结构与裂缝充填机理研究 |
| 2.1.1 天然干热岩体构造与结构特征 |
| 2.1.2 天然干热岩体裂缝充填机理研究 |
| 2.2 芦芽山裂缝充填花岗岩裂隙分布研究方法 |
| 2.2.1 芦芽山花岗岩地质特征 |
| 2.2.2 样品及显微切片制备 |
| 2.2.3 试验设备 |
| 2.2.4 试验观测方法 |
| 2.3 芦芽山裂缝充填花岗岩裂隙分布特征 |
| 2.3.1 裂缝充填花岗岩裂隙分布观测结果 |
| 2.3.2 裂缝数量最大值与裂缝充填体厚度关联性分析 |
| 2.3.3 裂缝充填花岗岩母岩温度场分布研究 |
| 2.4 裂缝充填花岗岩母岩裂隙分布分形理论分析 |
| 2.4.1 裂缝长度-数量分形计算方法 |
| 2.4.2 裂缝岩浆充填花岗岩裂缝长度-数量分形结果 |
| 2.4.3 裂缝热液充填花岗岩裂缝长度-数量分形结果 |
| 2.4.4 裂缝充填花岗岩裂缝长度-数量分形结果分析 |
| 2.5 裂缝充填花岗岩破裂特征与地热开发的工程意义研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 高温三轴应力下晶体颗粒尺寸对花岗岩体物理力学特性影响研究 |
| 3.1 试验设备及方法 |
| 3.1.1 试验试样 |
| 3.1.2 试验设备 |
| 3.1.3 试验方法 |
| 3.2 不同温度下粗、细颗粒花岗岩热变形规律 |
| 3.3 不同温度下粗、细颗粒花岗岩热膨胀系数变化规律 |
| 3.3.1 线膨胀系数计算方法 |
| 3.3.2 高温三轴应力下粗、细颗粒花岗岩热膨胀系数变化规律 |
| 3.3.3 固-热耦合作用对花岗岩热膨胀系数的影响分析 |
| 3.3.4 粗粒花岗岩细观结构对热变形性质的影响 |
| 3.4 高温三轴应力下粗颗粒花岗岩固体力学特性研究 |
| 3.4.1 高温三轴应力下粗颗粒花岗岩弹性模量变化 |
| 3.4.2 粗粒花岗岩全应力-应变破坏试验 |
| 3.4.3 粗粒花岗岩细观结构对弹性模量影响 |
| 3.4.4 粗粒花岗岩热力学特性意义分析 |
| 3.5 晶体颗粒尺寸对花岗岩渗透率的影响分析 |
| 3.5.1 渗透率测量方法 |
| 3.5.2 不同温度下粗、细粒花岗岩渗透率变化规律 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 固-热耦合作用下裂缝充填花岗岩物理力学特性研究 |
| 4.1 高温高压岩体三轴试验机 |
| 4.1.1 试验设备 |
| 4.1.2 试样制备 |
| 4.1.3 试验方法 |
| 4.2 高温高压条件下裂缝充填花岗岩热学特性研究 |
| 4.2.1 裂缝充填花岗岩热变形规律研究 |
| 4.2.2 裂缝充填花岗岩热膨胀系数变化规律研究 |
| 4.2.3 裂缝充填花岗岩细观结构对热膨胀系数的影响分析 |
| 4.3 高温高压条件下裂缝充填花岗岩弹性模量演化规律 |
| 4.3.1 裂缝充填花岗岩弹性模量的变化规律 |
| 4.3.2 裂缝充填花岗岩细观结构对弹性模量的影响分析 |
| 4.4 高温高压条件下裂缝充填花岗岩破坏特征 |
| 4.4.1 裂缝充填花岗岩破坏试验 |
| 4.4.2 裂缝充填花岗岩破坏形式 |
| 4.4.3 裂缝充填花岗岩破坏机理分析 |
| 4.4.4 裂缝充填花岗岩细观结构对抗压强度的影响分析 |
| 4.4.5 高温三轴应力下裂缝充填花岗岩破坏模型 |
| 4.5 固热耦合作用下裂缝充填花岗岩体渗透率演变规律 |
| 4.5.1 渗透率计算方法 |
| 4.5.2 高温高压条件下裂缝充填花岗岩渗透率变化 |
| 4.5.3 裂缝充填花岗岩渗透率与热破裂相关性分析 |
| 4.5.4 裂缝充填花岗岩细观结构与渗透率阈值温度相关性分析 |
| 4.5.5 充填体对裂缝充填花岗岩渗透率影响分析 |
| 4.5.6 裂缝充填花岗岩储层水岩对流换热分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 高温三轴应力下裂缝充填花岗岩水力压裂试验研究 |
| 5.1 试验设备及方法 |
| 5.1.1 水力压裂技术 |
| 5.1.2 试验设备 |
| 5.1.3 样品制备 |
| 5.1.4 试验方法 |
| 5.1.5 声发射测试方法 |
| 5.2 水力压裂试验结果 |
| 5.2.1 试件应力分布分析 |
| 5.2.2 室温下水力压裂结果 |
| 5.2.3 200℃下水力压裂结果 |
| 5.2.4 300℃下水力压裂结果 |
| 5.2.5 400℃下水力压裂结果 |
| 5.3 温度对裂缝充填花岗岩水力压裂影响分析 |
| 5.4 应力水平对裂缝充填花岗岩水力压裂影响分析 |
| 5.5 高温三轴应力下裂缝充填花岗岩水力压裂声发射特征 |
| 5.5.1 室温下水力压裂声发射特征参数变化规律 |
| 5.5.2 200℃下水力压裂声发射特征参数变化规律 |
| 5.5.3 300℃下水力压裂声发射特征参数变化规律 |
| 5.5.4 400℃下水力压裂声发射特征参数变化规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 裂缝充填干热岩体地热开发方案研究 |
| 6.1 裂缝充填干热岩地热开发模型 |
| 6.1.1 裂缝充填干热岩地热开发方案的提出 |
| 6.1.2 裂缝充填干热岩地热开发方案可行性分析 |
| 6.2 裂缝充填干热岩地热开发实例分析 |
| 6.2.1 裂缝充填干热岩地热开发方案设计 |
| 6.2.2 人工储留层建造与干热岩地热资源评价 |
| 6.2.3 成本分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）川南龙马溪组页岩力学特性及水力压裂机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究目标与内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 2 页岩的物理及微观特性研究 |
| 2.1 页岩取样 |
| 2.2 试验测试系统 |
| 2.3 页岩物理及微观特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 页岩的强度、变形及破坏特性试验研究 |
| 3.1 页岩常规三轴压缩试验研究 |
| 3.2 页岩巴西劈裂试验研究 |
| 3.3 页岩三轴循环加卸载试验研究 |
| 3.4 页岩三轴卸围压试验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于室内试验的页岩脆性评价方法研究 |
| 4.1 页岩脆性评价的方法 |
| 4.2 基于不同评价方法的页岩脆性特征分析 |
| 4.3 页岩脆性特征与破坏模式的关系讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 完整和含裂隙页岩渗透特性试验研究 |
| 5.1 试验原理和程序 |
| 5.2 完整页岩渗透特性分析 |
| 5.3 裂隙页岩渗透特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 页岩的强度、变形及破坏机理离散元模拟研究 |
| 6.1 PFC2D程序简介 |
| 6.2 页岩数值模型的建立及细观参数标定 |
| 6.3 页岩常规三轴压缩模拟结果分析 |
| 6.4 页岩循环加卸载模拟结果分析 |
| 6.5 页岩卸围压模拟结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 页岩水力裂缝扩展机理及应用研究 |
| 7.1 PFC2D中流-固耦合的实现 |
| 7.2 页岩水力压裂裂缝扩展机理研究 |
| 7.3 页岩储层水平井分段压裂应用研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、水力压裂法测定华北地下深部应力（论文参考文献）
- [1]涠洲低渗油藏注水影响因素分析及增注措施研究[D]. 张丛迪. 西安石油大学, 2021(09)
- [2]山西石炭-二叠纪煤系气储层类型及其适应性致裂方法研究[D]. 赵国飞. 太原理工大学, 2021
- [3]深部断层构造区沿空巷道灾变机理与安全控制试验研究[D]. 张朋. 山东大学, 2021(12)
- [4]松辽盆地现今应力环境研究[D]. 王斌. 中国地质科学院, 2021(01)
- [5]超薄隔水层底板突水机理与区域修复技术研究[D]. 张刚艳. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [6]长治区块煤储层地应力预测及应力计抗磨性改进研究[D]. 戴朝霞. 太原理工大学, 2021(01)
- [7]深部高温裂隙岩体水热运移机理及模型研究[D]. 马跃强. 吉林大学, 2021
- [8]综采工作面煤层注水渗流模型及防突机理研究与应用[D]. 王龙飞. 北京科技大学, 2021(08)
- [9]裂缝充填干热岩体THM耦合响应及其应用[D]. 阴伟涛. 太原理工大学, 2020(01)
- [10]川南龙马溪组页岩力学特性及水力压裂机理研究[D]. 殷鹏飞. 中国矿业大学, 2020