我國(guó)非常規(guī)天然氣儲(chǔ)量豐富,其高效開(kāi)采對(duì)于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)改善和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。裂隙系統(tǒng)在非常規(guī)天然氣開(kāi)采中扮演重要角色,其廣泛觸及儲(chǔ)層巖石的水力壓裂過(guò)程以及地下能源氣體的滲流擴(kuò)散過(guò)程。然而,由于裂隙幾何形態(tài)迂曲不規(guī)則、具有分形效應(yīng),目前對(duì)巖石水力壓裂造縫機(jī)制的認(rèn)識(shí)以及對(duì)地下能源氣體滲流擴(kuò)散過(guò)程的認(rèn)識(shí)尚不全面。為進(jìn)一步在考慮裂隙分形效應(yīng)下揭示儲(chǔ)層巖石水力誘導(dǎo)裂紋的啟裂擴(kuò)展機(jī)理,并探究流體在分形裂隙網(wǎng)絡(luò)中的滲流擴(kuò)散演化規(guī)律,本文綜合運(yùn)用試驗(yàn)研究、理論分析和數(shù)值仿真等手段,開(kāi)展了不同儲(chǔ)層巖石的水/氣壓裂試驗(yàn);建立了巖石水/氣壓裂分形裂紋啟裂擴(kuò)展新準(zhǔn)則;完成了巖石裂隙網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的表征、分形離散裂隙網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建以及流體在不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分形離散裂隙網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)移的滲透性評(píng)價(jià);探究了廣義分?jǐn)?shù)階算子下流體反常擴(kuò)散模型的求解方法。主要研究結(jié)果如下:(1)通過(guò)對(duì)不同儲(chǔ)層巖石進(jìn)行水力和N₂壓裂室內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),N₂壓裂下巖石的壓裂效果比水力壓裂好。主要表現(xiàn)在N₂壓裂下巖石的破裂壓力較小,產(chǎn)生的宏觀誘導(dǎo)裂紋隙跡線分形維數(shù)較大,且誘導(dǎo)的微觀裂紋多以...

【文章頁(yè)數(shù)】：179 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與不足
    1.3 研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 研究方案與技術(shù)路線
2 水/氣壓裂下儲(chǔ)層巖石分形破裂試驗(yàn)研究
    2.1 引言
    2.2 水、氣壓裂試驗(yàn)準(zhǔn)備
    2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    2.4 本章小結(jié)
3 巖石水力壓裂分形破裂準(zhǔn)則研究
    3.1 引言
    3.2 微觀分形斷裂模型下的巖石水力壓裂CIC局限性分析
    3.3 巖石水力壓裂分形裂紋啟裂新準(zhǔn)則
    3.4 巖石水力壓裂分形裂紋擴(kuò)展方向新準(zhǔn)則
    3.5 本章小結(jié)
4 巖石水力壓裂分形裂紋啟裂新準(zhǔn)則的驗(yàn)證
    4.1 引言
    4.2 巖石斷裂韌度修正實(shí)驗(yàn)研究
    4.3 巖石水/氣壓裂軸對(duì)稱流-固耦合數(shù)學(xué)模型
    4.4 巖石水/氣壓裂分形啟裂準(zhǔn)則驗(yàn)證
    4.5 巖石水/N_ 壓裂破裂差異性機(jī)理分析
    4.6 裂紋分形維數(shù)對(duì)水/N2 壓裂巖石破裂壓力的影響分析
    4.7 本章小結(jié)
5 巖石水/氣壓裂破裂壓力參數(shù)敏感性分析
    5.1 引言
    5.2 巖石水/氣壓裂破裂壓力單參因素敏感性分析
    5.3 巖石水/氣壓裂破裂壓力雙參因素敏感性分析
    5.4 本章小結(jié)
6 分形離散裂隙網(wǎng)絡(luò)研究
    6.1 引言
    6.2 巖石二維裂隙網(wǎng)絡(luò)連接拓?fù)涮卣鞣治?br>    6.3 分形離散裂隙網(wǎng)絡(luò)模型生成與滲透性分析
    6.4 本章小結(jié)
7 Wiman型廣義分?jǐn)?shù)階算子下的一維反常擴(kuò)散模型
    7.1 引言
    7.2 Mittag-Leffler(ML)函數(shù)與Wiman型廣義分?jǐn)?shù)階算子
    7.3 一維TFDMs與其級(jí)數(shù)解
    7.4 本章小結(jié)
8 主要結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3986047