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“点”式定向水力压裂机理及工程应用
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“点”式定向水力压裂机理及工程应用
论文目录
 
摘要第1-8页
ABSTRACT第8-16页
第1章 绪论第16-38页
　　1.1 背景和意义第16-23页
　　　　1.1.1 矿井瓦斯灾害第17-18页
　　　　1.1.2 温室气体危害与利用第18-19页
　　　　1.1.3 国家“本质安全矿井、先抽后采”的政策方向第19-20页
　　　　1.1.4 我国煤矿瓦斯抽采工作及煤层透气性现状第20-21页
　　　　1.1.5 存在问题及研究意义第21-23页
　　1.2 国内外水力压裂研究现状第23-34页
　　　　1.2.1 煤层强化增透技术第23-25页
　　　　1.2.2 石油增采水力压裂技术第25-27页
　　　　1.2.3 煤层水力压裂技术第27-31页
　　　　1.2.4 水力压裂机理研究第31-33页
　　　　1.2.5 水力压裂装备研究第33-34页
　　　　1.2.6 压裂后煤层气产能预测现状第34页
　　1.3 研究内容和技术路线第34-38页
　　　　1.3.1 研究内容第34-36页
　　　　1.3.2 特色与创新第36-37页
　　　　1.3.3 技术路线第37-38页
第2章 致裂煤体构造与基本特性第38-53页
　　2.1 煤的构造第38-40页
　　　　2.1.1 非破坏煤的结构第38-39页
　　　　2.1.2 破坏煤的结构第39-40页
　　2.2 煤的裂隙第40-41页
　　　　2.2.1 非破坏煤裂隙系统第40-41页
　　　　2.2.2 破坏煤的裂隙系统第41页
　　2.3 煤体力学特性第41-44页
　　　　2.3.1 非破坏煤力学特性第41-44页
　　　　2.3.2 破坏煤的力学特性第44页
　　2.4 煤吸附-放散特性第44-48页
　　　　2.4.1 煤的孔隙系统第44-45页
　　　　2.4.2 煤的吸附特性第45-47页
　　　　2.4.3 构造煤与非构造煤的放散特性第47-48页
　　2.5 煤的渗流特性第48-51页
　　　　2.5.1 煤渗透性的表征第48-49页
　　　　2.5.2 煤岩渗透性的特点第49-51页
　　2.6 煤的渗透性的应力响应特征第51-52页
　　2.7 本章小结第52-53页
第3章 定向压裂的基本原理第53-70页
　　3.1 不同破坏煤体的起裂条件第53-58页
　　　　3.1.1 非破坏煤的起裂条件第55-57页
　　　　3.1.2 Ⅱ类破坏煤的起裂条件第57-58页
　　　　3.1.3 Ⅲ～Ⅴ类破坏煤的起裂条件第58页
　　3.2 不同埋深煤层裂纹扩展方向第58-60页
　　3.3 煤层原生裂隙对裂纹扩展影响第60-61页
　　3.4 含煤岩界面的裂纹扩展特征第61-62页
　　3.5 裂纹扩展中控制钻孔的“松动圈”效应第62-64页
　　3.6 辅助压裂孔的导向作用第64-65页
　　3.7 “点”式定向压裂的过程第65-68页
　　3.8 本章小结第68-70页
第4章 “点”式定向压裂工艺研究第70-86页
　　4.1 “点”式定向水力压裂的工程意义第70-71页
　　4.2 顺层钻孔“点”式定向压裂工艺第71-74页
　　　　4.2.1 钻孔布置第71-74页
　　　　4.2.2 系统连接第74页
　　4.3 穿层钻孔“点”式定向压裂工艺第74-79页
　　　　4.3.1 钻孔布置第75-77页
　　　　4.3.2 控制孔与辅助压裂孔的设计第77-78页
　　　　4.3.3 防止裂缝面顺煤岩界面扩展的措施第78-79页
　　4.4 “点”式定向压裂的选层第79-80页
　　4.5 注入压力的预测与设计第80-81页
　　4.6 其它参数设计第81-82页
　　4.7 封孔方法第82-83页
　　4.8 典型水力压裂曲线第83-85页
　　　　4.8.1 传统水力压裂典型曲线第83-84页
　　　　4.8.2 “点”式定向水力压裂典型曲线第84-85页
　　4.9 本章小结第85-86页
第5章 “点”式定向压裂机理的数值试验第86-108页
　　5.1 顺层孔“点”式定向压裂的RFPA~(2D)-FLOW模拟研究第86-90页
　　　　5.1.1 数值模型第86-87页
　　　　5.1.2 无控制孔第87-88页
　　　　5.1.3 有控制孔第88-90页
　　5.2 “点”式控制压裂工程实例的三维并行模拟研究第90-97页
　　　　5.2.1 流-固耦合模型并行有限元分析系统简介第91-93页
　　　　5.2.2 数值模型第93-94页
　　　　5.2.3 模拟结果及分析第94-97页
　　5.3 穿层钻孔水力压裂的RFPA~(2D)-FLOW模拟研究第97-102页
　　　　5.3.1 无控制孔第97-98页
　　　　5.3.2 有控制孔第98-102页
　　5.4 穿层钻孔水力压裂的三维并行模拟研究第102-107页
　　5.5 本章小结第107-108页
第6章 “点”式定向压裂装备研究第108-116页
　　6.1 “点”式水力压裂封孔器研制第108-114页
　　　　6.1.1 原理与结构第108-110页
　　　　6.1.2 各组件的连接第110-111页
　　　　6.1.3 高压密封胶囊的研制第111-112页
　　　　6.1.4 注水器的研制第112-113页
　　　　6.1.5 主要技术参数第113-114页
　　6.2 “点”式压裂移动式高压泵站研制第114页
　　6.3 地面工业试验第114-115页
　　6.4 本章小结第115-116页
第7章 “点”式定向压裂现场试验第116-130页
　　7.1 试验地点概况第116-117页
　　7.2 煤层基本参数测定第117-119页
　　　　7.2.1 应力测定第117-118页
　　　　7.2.2 瓦斯参数测定第118-119页
　　7.3 压裂设计第119-121页
　　　　7.3.1 钻孔方向与钻孔数量第119-120页
　　　　7.3.2 水力压裂压力确定第120页
　　　　7.3.3 钻孔直径第120-121页
　　　　7.3.4 钻孔深度第121页
　　　　7.3.5 钻孔间距第121页
　　7.4 现场施工第121页
　　7.5 压裂水压曲线第121-127页
　　7.6 普通井下钻孔水力压裂的对比实验第127-129页
　　7.7 本章小结第129-130页
第8章 压裂效果考察及煤层气产能预测第130-159页
　　8.1 顺层孔压裂前后抽采模拟第130-136页
　　　　8.1.1 含瓦斯煤岩流固耦合(RFPA-GAS)模型及解法第130-132页
　　　　8.1.2 数值模型第132-133页
　　　　8.1.3 措施前的钻孔抽采模拟第133-134页
　　　　8.1.4 措施后抽采模拟第134-136页
　　8.2 穿层钻孔压裂前后抽采模拟第136页
　　8.3 曲面积分法产能预测第136-148页
　　　　8.3.1 计算数据的获取第138-141页
　　　　8.3.2 瓦斯含量的估值算法第141-143页
　　　　8.3.3 估值算法优选第143-145页
　　　　8.3.4 强化措施后瓦斯抽采量预测系统软件第145-146页
　　　　8.3.5 软件计算结果第146-148页
　　8.4 压裂前后初期抽采量对比第148-150页
　　8.5 衰减法产能预测第150-154页
　　8.6 压裂前后煤层透气性对比第154页
　　8.7 压裂前后工作面瓦斯涌出量对比第154-158页
　　　　8.7.1 回采工作面瓦斯涌出一般规律第154-156页
　　　　8.7.2 措施后的1个完整作业循环的瓦斯涌出量第156-157页
　　　　8.7.3 压裂区与未压裂区瓦斯涌出量第157-158页
　　8.8 本章小结第158-159页
第9章 结论与展望第159-161页
　　9.1 主要结论第159-160页
　　9.2 未来展望第160-161页
参考文献第161-166页
致谢第166-167页
作者简介第167-168页
攻读学位期间发表论文及科研经历第168-170页

本篇论文共170页，点击这进入下载页面。
 
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