發(fā)布時(shí)間：2020-08-18 19:27

【摘要】：淺層水力壓裂是一個(gè)涉及應(yīng)力場(chǎng),滲流場(chǎng)和溫度場(chǎng)多場(chǎng)耦合的過程。溫度會(huì)對(duì)巖石介質(zhì)特性和壓裂液特性都會(huì)產(chǎn)生影響,從而影響淺層水力裂縫的擴(kuò)展演化。淺層水力壓裂的工程應(yīng)用非常廣泛,包括淺層煤層氣的勘測(cè)和開發(fā)和核廢料的淺埋處理等實(shí)際工程,其中溫度都是一個(gè)非常重要的影響因素。在這些實(shí)際工程應(yīng)用中,淺層水力裂縫的擴(kuò)展演化規(guī)律是非常重要的,所以需重點(diǎn)考慮溫度對(duì)于其淺層水力裂縫擴(kuò)展演化的影響。本文在國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)淺層水力壓裂的研究的基礎(chǔ)上,對(duì)淺層水力裂縫的擴(kuò)展演化規(guī)律進(jìn)行了研究,基于有限元方法模擬了常溫和變溫情況,即流固耦合和流固熱耦合兩種情況下,淺層水力裂縫擴(kuò)展演化規(guī)律。包括常溫和變溫兩種情況下,淺層水力裂縫的擴(kuò)展演化規(guī)律。研究了巖石介質(zhì)特性如彈性模量,泊松比變化時(shí)對(duì)于淺層水力裂縫擴(kuò)展演化規(guī)律的影響;研究了壓裂液特性如壓裂液粘度和壓裂液注入速度對(duì)淺層水力裂縫的擴(kuò)展演化規(guī)律的影響;研究了常溫情況下,淺層水力裂縫寬度和長(zhǎng)度隨時(shí)間演化的規(guī)律,得到了淺層水力裂縫孔口注入壓力隨時(shí)間變化曲線。研究了變溫情況下,粘度比對(duì)于淺層水力裂縫的擴(kuò)展演化規(guī)律的影響;淺層水力裂縫寬度和長(zhǎng)度隨時(shí)間的擴(kuò)展演化規(guī)律;并得到了變溫情況下,淺層水力裂縫的溫度分布隨時(shí)間演化規(guī)律;得到了淺層水力裂縫孔口注入壓力隨時(shí)間變化曲線。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TE377
【圖文】：

并提出了一個(gè)關(guān)于深度、外部所受壓力以及粘度的水力壓裂三維參數(shù)模型（如圖1-1）；并得到了參數(shù)空間每個(gè)頂點(diǎn)的演化規(guī)律（如圖 1-2）；為了研究裂縫演化規(guī)律，還發(fā)明了一種計(jì)算水力壓裂的動(dòng)態(tài)網(wǎng)格（movingmesh）算法（如圖 1-3）。圖 1-1 水力壓裂三維參數(shù)模型圖 1-2 參數(shù)空間頂點(diǎn)演化規(guī)律圖 1-3 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格算法

關(guān)于深度、外部所受壓力以及粘度的水力壓裂三維了參數(shù)空間每個(gè)頂點(diǎn)的演化規(guī)律（如圖 1-2）；為了一種計(jì)算水力壓裂的動(dòng)態(tài)網(wǎng)格（movingmesh）算法圖 1-1 水力壓裂三維參數(shù)模型

動(dòng)態(tài)網(wǎng)格算法

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