發(fā)布時(shí)間：2018-11-17 19:21

【摘要】：通過(guò)分析和比較煤層氣多分支水平井造穴的三種方式,并綜合考慮國(guó)內(nèi)的煤層氣開(kāi)采現(xiàn)狀和施工操作,形成了一種煤層氣多分支水平井復(fù)合造穴作業(yè)方法。該方法是高壓水射流造穴和機(jī)械造穴的結(jié)合,先用高壓水射流對(duì)井眼預(yù)射孔,再進(jìn)行機(jī)械切削造穴。本文對(duì)煤巖性質(zhì)和參數(shù)進(jìn)行了闡述,統(tǒng)計(jì)了材料參數(shù),為后續(xù)的仿真計(jì)算提供理論和數(shù)據(jù)支持。從高壓水射流和機(jī)械造穴兩種方式的破煤理論入手,對(duì)復(fù)合造穴高效破煤機(jī)理做了探討,得出在復(fù)合造穴技術(shù)中,預(yù)先進(jìn)行高壓水射流破巖,能夠降低機(jī)械造穴切削阻力,提高施工效率的原因。利用ANSYS軟件對(duì)射孔煤巖的應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬,計(jì)算中考慮井眼半徑、布孔方式等因素對(duì)應(yīng)力分布的影響。基于ANSYS/LS-DYNA軟件,采用隱式-顯式求解方法,建立了刀具切削煤巖顯式動(dòng)力學(xué)分析模型。考慮布孔方案和刀具切削是否通過(guò)射孔等多種情況,建立多個(gè)模型算例。通過(guò)計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析,提出射孔布置的建議�？紤]到煤層氣開(kāi)采信息化的必要性和傳統(tǒng)教育培訓(xùn)存在的不足,引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行煤層氣復(fù)合造穴可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),基于Virtools開(kāi)發(fā)平臺(tái),使用3ds Max軟件建立三維模型,構(gòu)建虛擬場(chǎng)景,完成煤層氣可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。本文詳細(xì)介紹了實(shí)現(xiàn)可視化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和過(guò)程,可以作為可視化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的參考實(shí)例。該可視化系統(tǒng)可用于教學(xué)培訓(xùn)和科普傳播,能夠節(jié)約培訓(xùn)成本且沒(méi)有時(shí)間和地點(diǎn)的限制。
[Abstract]:Based on the analysis and comparison of three kinds of hole making methods of multi-branch horizontal wells of coalbed methane, and considering the present situation and operation of coalbed methane production in China, a method of compound cavitation production in multi-branch horizontal wells of coalbed methane is formed. This method is a combination of high pressure water jet and mechanical hole making. First, the hole is pre-perforated by high pressure water jet, and then mechanical cutting is carried out. In this paper, the properties and parameters of coal and rock are described, and the material parameters are counted, which provides theoretical and data support for subsequent simulation calculation. Based on the coal breaking theory of high pressure water jet and mechanical cavitation, this paper discusses the mechanism of high efficiency coal breaking of compound cavitation. It is concluded that the cutting resistance of mechanical cavitation can be reduced by pre-breaking rock with high pressure water jet in compound cavitation technology. Reasons for improving construction efficiency. The stress distribution of perforated coal and rock is numerically simulated by using ANSYS software. The influence of borehole radius and pore layout on stress distribution is considered in the calculation. Based on ANSYS/LS-DYNA software, an explicit dynamic analysis model for cutting coal and rock is established by using implicit explicit solution method. A number of model examples are established considering the hole layout scheme and whether the cutting tool passes perforation or not. Through the comparison and analysis of the calculated results, the suggestion of perforation arrangement is put forward. Considering the necessity of coalbed methane mining informatization and the deficiency of traditional education and training, the virtual reality technology is introduced to design and develop the visualization system of coalbed methane compound cavitation. Using virtual reality technology, based on Virtools development platform, using 3ds Max software to build 3D model, build virtual scene, complete the design and development of coal bed methane visualization system. This paper introduces the key technology and process of realizing visualization system in detail, which can be used as a reference example of visual system development. The visualization system can be used for teaching training and science popularization. It can save training cost and no time and place constraints.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TE37

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2338813