隨著非常規(guī)頁巖氣資源的開發(fā),水平井大規(guī)模水力壓裂技術(shù)常被用于頁巖儲層的改造。一些學(xué)者認(rèn)為壓裂作用會(huì)萃取出頁巖中的重金屬元素,從而對地下水造成污染。地下巖層中基質(zhì)孔隙、天然微裂隙網(wǎng)絡(luò)、斷層的存在使得巖層呈現(xiàn)強(qiáng)烈的非均質(zhì)性。另外,在鉆井過程中常用高堿性油基鉆井液來提高井壁的穩(wěn)定性,這將引起黏土和石英等硅質(zhì)礦物的堿性侵蝕。本文以四川西南部威遠(yuǎn)產(chǎn)氣區(qū)為例,綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值計(jì)算的研究方法,深入開展非均質(zhì)頁巖氣藏污染物遷移機(jī)理及淺層含水層污染評估研究。主要研究成果如下:(1)利用Darcy定律、立方定律以及基于Brinkman-NS耦合原理的等效Darcy定律分別描述污染物在巖層基質(zhì)、天然裂隙以及斷層中的流動(dòng)規(guī)律。基于損傷力學(xué)理論,從化學(xué)動(dòng)力學(xué)角度出發(fā),得到了鉆井液堿性侵蝕作用下巖石的損傷參數(shù)。基于Blake-Kozeny方程,得到了侵蝕作用下滲透率隨時(shí)間的變化關(guān)系,揭示了高堿性鉆井液對巖層的侵蝕機(jī)理。基于以上研究,得到了非均質(zhì)頁巖氣藏污染物遷移模型的基本控制方程組。(2)基于均質(zhì)單裂隙單元、跨層裂隙巖體簡化模型、非均質(zhì)裂隙巖體簡化模型以及高堿性鉆井液侵蝕作用模型,通過一系列數(shù)值模擬并和前人...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1污染物潛在運(yùn)移通道Figure1-1Potentialmigrationpathwaysofthepollutants就驅(qū)動(dòng)力而言，促使污染物上移的驅(qū)動(dòng)力有些是長期存在的；有些是暫時(shí)存在的；

圖1-1污染物潛在運(yùn)移通道Figure1-1Potentialmigrationpathwaysofthepollutants言，促使污染物上移的驅(qū)動(dòng)力有些是長期存在的；有些是引起；有些是早已存在，后在水力壓裂操作下被激活。差引起的水頭；②頁巖儲層內(nèi)部的超壓；③....

圖3-2模型1中壓力分布的云圖以及等值線圖

18（a）模型1中壓力分布云圖（b）模型1中壓力分布等值線圖圖3-2模型1中壓力分布的云圖以及等值線圖Figure3-2PressuredistributioninModel1圖3-2（a）和（b）分別表示模型1中壓力分布的云圖以及等值線圖。由圖....

圖3-3模型1中濃度分布的云圖以及等值線圖

（a）模型1中濃度分布云圖（b）模型1中濃度分布等值線圖圖3-3模型1中濃度分布的云圖以及等值線圖Figure3-3PollutantsconcentrationdistributioninModel1圖3-3（a）和（b）分別表示15年時(shí)模....

圖3-4模型1中污染物速度矢量和流線的全局以及局部分布

（a）模型1中濃度分布云圖（b）模型1中濃度分布等值線圖圖3-3模型1中濃度分布的云圖以及等值線圖Figure3-3PollutantsconcentrationdistributioninModel1圖3-3（a）和（b）分別表示15年時(shí)模....

本文編號：3903184