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页岩水力压裂的关键力学问题  
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【英文篇名】 The Key Mechanical Problems on Hydraulic Fracture in Shale
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【作者】 柳占立; 王涛; 高岳; 曾庆磊; 庄茁; 黄克智;
【英文作者】 Zhanli Liu; Tao Wang; Yue Gao; Qinglei Zeng; Zhuo Zhuang; Keh-Chih Huang; Applied Mechanics Lab.; School of Aerospace Engineering; Tsinghua University;
【作者单位】 应用力学教育部重点实验室清华大学航院;
【文献出处】 固体力学学报 , Chinese Journal of Solid Mechanics, 编辑部邮箱 2016年 01期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 水力压裂; 裂缝网络; 大物模实验; 断裂力学; 数值模拟;
【英文关键词】 hydraulic fracture; fracture network; large object experiment; fracture mechanics; numerical simulation;
【摘要】 页岩气是指以吸附和游离时而还有流体相的形态状态赋存于泥页岩中的非常规天然气.页岩气开采成为我国绿色能源开发的新领域.尽管北美页岩气革命取得了成功,但目前仍仅有预期产量5~15%的油气采收率,问题出在什么地方?水力压裂被认为是提高采收率的关键一环,但水力压裂过程中复杂缝网的形成和力学控制机理尚不清楚,这给力学家提出了巨大的挑战和机遇.结合本课题组近期研究成果,论文从理论、计算和实验三个方面对页岩水力压裂中的关键基础力学问题进行介绍和总结.主要内容包括发展页岩人工裂缝扩展的大型物理模型实验,建立页岩本构模型和断裂力学理论,发展耦合断裂力学和流体力学的裂缝网扩展数值模拟方法.页岩水力压裂研究对发展断裂力学的实验技术、理论模型和数值模拟方法起到推动作用,对提高我国页岩气高效开采技术具有重要意义.
【英文摘要】 Shale gas is unconventional natural gas stored in shale in free or absorbed form,and sometimes in free fluid phase.The exploitation of shale gas has become a promising field of green energy development in China.Although great success has been achieved in shale gas revolution in North America with the technique of hydraulic fracturing,only 5~15% of the stored oil and gas could be exploited.In order to improve the production of shale oil and gas,a huge challenge accompanied with great opportunities is present...
【基金】 国家自然科学基金重点项目(11532008); 全国优秀博士学位论文作者专项资金项目(201326)资助
【更新日期】 2016-03-18
【分类号】 O346.1
【正文快照】 0引言页岩气是指以吸附和游离时而还有流体相的形态状态赋存于泥页岩中的非常规天然气.美国和加拿大是页岩气进行规模开发的主要国家,2011年美国页岩气年产量为2407.22×108 m3,约占美国天然气(干气)产量的21.69%,超过我国2011年天然气总年产量(约1011.15×108 m3).另据美国能?

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