隨著工業(yè)的快速發(fā)展,石油對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和時(shí)代進(jìn)步起著重要的作用。但是,中國目前生產(chǎn)的原油難以滿足國內(nèi)需求。油頁巖作為一種重要的非常規(guī)能源,因其巨大的儲(chǔ)量而引起了人們的重視。但是其傳統(tǒng)開采方法對(duì)環(huán)境污染較大,并且成本較高。因此尋求高效率,低成本的清潔開采方法迫在眉睫。而原位燃燒技術(shù)作為一種清潔的開采方法,因?yàn)槠渚哂虚_采成本低,產(chǎn)油率高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在開采稠油方面得到了應(yīng)用。本文將原位燃燒技術(shù)應(yīng)用到油頁巖的開發(fā)上。由于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)耗費(fèi)時(shí)間長、成本高且可重復(fù)性低,本文采用數(shù)值模擬的方法對(duì)其進(jìn)行了研究。本文分別對(duì)油頁巖原位燃燒的一維和二維模型進(jìn)行了數(shù)值模擬。從機(jī)理上分析油頁巖的原位燃燒過程,并針對(duì)相關(guān)參數(shù)敏感性進(jìn)行了分析。文中建立的數(shù)學(xué)模型能夠正確的反映油頁巖原位燃燒過程,同時(shí)研究成果可以為現(xiàn)場試驗(yàn)提供理論指導(dǎo),這對(duì)油頁巖的開發(fā)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。油頁巖的原位燃燒過程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程,其中涉及多相多組分滲流、能量傳遞和化學(xué)反應(yīng)等復(fù)雜機(jī)理。因此,本文在正確描述物理機(jī)理的基礎(chǔ)上對(duì)其建立了數(shù)學(xué)模型。文中假設(shè)油藏中的流體流動(dòng)符合達(dá)西定律,同時(shí)油頁巖和各相之間處于局部熱平衡狀態(tài)（局部溫度相等）。原位燃燒... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的背景及意義
    1.2 原位燃燒方法的研究現(xiàn)狀
    1.3 油頁巖原位燃燒方法的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究內(nèi)容
第2章 油頁巖原位燃燒方法基本數(shù)學(xué)模型及數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)
    2.1 概述
    2.2 油頁巖原位燃燒方法的基本數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 油頁巖原位燃燒技術(shù)分析
        2.2.2 運(yùn)動(dòng)方程—達(dá)西定律
        2.2.3 狀態(tài)方程
        2.2.4 多相多組分方程
        2.2.5 能量方程
        2.2.6 油頁巖原位燃燒的基本數(shù)學(xué)模型
    2.3 控制方程組的離散格式
    2.4 數(shù)值模擬方法中的相關(guān)假設(shè)
第3章 油頁巖原位燃燒一維模型數(shù)值模擬
    3.1 概述
    3.2 數(shù)值模擬的基本模型
        3.2.1 油頁巖基本屬性和化學(xué)反應(yīng)
        3.2.2 一維簡化模型
    3.3 控制方程
        3.3.1 守恒方程的推導(dǎo)
        3.3.2 化學(xué)反應(yīng)引起的源項(xiàng)表達(dá)式
    3.4 邊界條件和初始條件
    3.5 控制方程的離散
        3.5.1 質(zhì)量方程的離散格式
        3.5.2 能量方程的離散格式
        3.5.3 邊界的處理方法
        3.5.4 計(jì)算步驟
    3.6 數(shù)值計(jì)算結(jié)果
    3.7 本章小結(jié)
第4章 油頁巖原位燃燒二維模型數(shù)值模擬
    4.1 概述
    4.2 數(shù)值計(jì)算的基本模型
    4.3 化學(xué)反應(yīng)模型
    4.4 二維原位燃燒模型的控制方程及源項(xiàng)表達(dá)式
        4.4.1 二維原位燃燒模型的控制方程
        4.4.2 各方程中的源項(xiàng)表達(dá)式
    4.5 初始條件及邊界條件
        4.5.1 燃燒管內(nèi)的初始條件
        4.5.2 邊界條件
    4.6 結(jié)果討論
        4.6.1 基礎(chǔ)模型結(jié)果
        4.6.2 參數(shù)敏感性分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]世界油頁巖資源研究開發(fā)利用近況——并記2016年國外兩次油頁巖國際會(huì)議[J]. 王清強(qiáng),馬躍,李術(shù)元,錢家麟.  中外能源. 2017(01)
[2]稠油熱采技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 劉群.  化工管理. 2015(35)
[3]重油、油砂原位燃燒技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展思考[J]. 思娜,安雷,趙陽,吳非.  石油鉆探技術(shù). 2015(05)
[4]世界油頁巖勘探開發(fā)加工利用近況——并記2014年國外兩次油頁巖國際會(huì)議[J]. 李術(shù)元,何繼來,侯吉禮,王薇,錢家麟.  中外能源. 2015(01)
[5]世界油頁巖勘探開發(fā)加工利用現(xiàn)狀——并記2013年國外兩次油頁巖國際會(huì)議[J]. 李術(shù)元,耿層層,錢家麟.  中外能源. 2014(01)
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[8]世界油頁巖原位開采技術(shù)進(jìn)展[J]. 劉德勛,王紅巖,鄭德溫,方朝合,葛稚新.  天然氣工業(yè). 2009(05)
[9]油頁巖資源的研究、開發(fā)與利用進(jìn)展[J]. 李丹梅,湯達(dá)禎,楊玉鳳.  石油勘探與開發(fā). 2006(06)
[10]火燒油層傳熱特性室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 雷占祥,蔣海巖,張琪,楊紅.  油氣地質(zhì)與采收率. 2006(06)

博士論文
[1]局部化學(xué)法熱解油頁巖的理論與室內(nèi)試驗(yàn)研究[D]. 白奉田.吉林大學(xué) 2015
[2]油頁巖原位開采地下冷凍墻溫度場的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉玉民.吉林大學(xué) 2015
[3]油頁巖原位開采對(duì)地下水環(huán)境的影響研究[D]. 姜雪.吉林大學(xué) 2014
[4]高溫及三維應(yīng)力下油頁巖細(xì)觀特征及力學(xué)特性試驗(yàn)研究[D]. 趙靜.太原理工大學(xué) 2014
[5]油頁巖水力壓裂數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王維.吉林大學(xué) 2014
[6]火燒油層采油技術(shù)基礎(chǔ)研究及其應(yīng)用[D]. 徐克明.東北石油大學(xué) 2013
[7]油頁巖原位熱裂解溫度場數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李強(qiáng).吉林大學(xué) 2012
[8]火燒油層室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及驅(qū)油機(jī)理研究[D]. 劉其成.東北石油大學(xué) 2011
[9]油頁巖熱解特性及原位注熱開采油氣的模擬研究[D]. 康志勤.太原理工大學(xué) 2008
[10]油藏?cái)?shù)值模擬溫度場問題研究[D]. 程洪亮.吉林大學(xué) 2008

碩士論文
[1]杜66區(qū)塊火燒油層點(diǎn)火參數(shù)影響因素研究[D]. 陳天然.西安石油大學(xué) 2015
[2]過熱蒸汽對(duì)流加熱油頁巖原位開采基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙林.太原理工大學(xué) 2015
[3]火燒驅(qū)燃燒動(dòng)力學(xué)與裂解熱分析實(shí)驗(yàn)研究[D]. 朱文兵.華中科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3179006