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煤层水压致裂理论及应用研究     在线阅读 整本下载 分章下载 分页下载 本系统暂不支持迅雷或FlashGet等下载工具
【英文题名】 Study on Theoretics of Hydraulic Fracturing in Coal Bed and Applicatons
【作者】 杜春志;
【导师】 茅献彪; 刘卫群;
【学位授予单位】 中国矿业大学;
【学科专业名称】 固体力学
【学位年度】 2008
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 中国矿业大学
【网络出版投稿时间】 2008-12-05
【基金】 国家重点基础研究;国家自然科学;江苏省自然科学基金;教育部“新世纪优秀人才支持计划”;
【关键词】 水压致裂; 断裂损伤; 损伤局部化带; 数值模拟; 相似试验;
【英文关键词】 hydraulic fracturing; fracture damage behavior; damage localization; numerical simulation; similar simulation experiment;
【中文摘要】 煤层气开采既可减少或消除瓦斯灾害隐患,又可为人类提供优质洁净能源,因而成为国内外学者广泛关注的热点研究课题之一。我国大部分煤田煤层的渗透性差,因而发展和开发此类条件下煤层气开采技术,对于提高煤层气的开采效率,增加能源供给具有重要意义。水压致裂法已在石油开采中得到成功应用,但在煤层气开采中的应用研究尚属起步阶段,还存在很多问题需要深入研究。本文综合利用现代力学理论、相似模拟试验和数值分析手段对煤层水压致裂机理进行了系统研究,得到了以下主要创新性成果: (1)利用MTS815.02电液伺服岩石力学试验系统及自行设计的破碎岩体渗透仪分别对原煤煤样、含贯穿裂缝煤样和破碎煤样进行了渗透性测试,得到了煤样的渗透系数随渗透压差、轴向载荷的变化规律,为煤层气水压致裂技术参数的确定提供参考。 (2)在深入分析煤层气井围岩受力特征及煤岩体材料特征的基础上,将煤岩体的孔隙率作为损伤参量,结合Gurson损伤模型,给出了煤岩体损伤本构方程,针对煤岩体一维裂缝的扩展过程得到了裂缝扩展长度估算公式。 (3)基于Palmer拟三维裂缝扩展模型,给出了煤层裂缝中流体的流动方程、连续性方程、裂缝的宽度方程,并...
【英文摘要】 Exploitation of Coal-Bed Methane (CBM) is one of the hot research subjects caught widespread attention from domestic and international scholars in coal mining technology, which can not only reduce or eliminate the gas disaster hidden perils, but also supply a kind of high quality cleaning energy sources for human being. However, most of the CBM reservoirs in China are of low-permeability, so it is significance for improving the extract efficiency of CBM and raising the energy sources supply that to de...
【更新日期】 2008-12-18

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