發(fā)布時(shí)間：2020-12-29 10:57

　　我國(guó)非常規(guī)天然氣(頁(yè)巖氣、煤層氣等)儲(chǔ)量巨大,開發(fā)前景廣闊。但由于我國(guó)大部分非常規(guī)天然氣儲(chǔ)層的孔裂隙不發(fā)育,滲透率極低,相比常規(guī)天然氣藏開發(fā)難度大。利用水中脈沖放電沖擊波可控、可重復(fù)的沖擊特性,高壓電脈沖水力壓裂是強(qiáng)化非常規(guī)天然氣抽采的重要手段。然而對(duì)于水壓電脈沖致裂儲(chǔ)層的宏細(xì)觀損傷行為和致裂效果的精準(zhǔn)評(píng)價(jià),尚缺乏深入的研究。這對(duì)高壓電脈沖水力壓裂技術(shù)在非常規(guī)天然氣儲(chǔ)層增透領(lǐng)域的應(yīng)用非常不利,因此需要進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層致裂增透損傷行為以及裂隙擴(kuò)展、演化、分布規(guī)律的評(píng)價(jià)。通過(guò)研究裂紋損傷起始、斷裂準(zhǔn)則及應(yīng)力應(yīng)變等效性原則,推導(dǎo)出高壓電脈沖水壓致裂巖體不同加載條件下巖體宏細(xì)觀損傷變量,建立了液電耦合損傷本構(gòu)模型和損失本構(gòu)方程,結(jié)合水壓電脈沖物理試驗(yàn)及數(shù)值分析,揭示巖體水壓電脈沖裂縫損傷擴(kuò)展規(guī)律。取得主要成果如下:(1)總結(jié)并歸納了現(xiàn)存國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的水壓致裂巖體技術(shù),對(duì)比分析課題組自主研發(fā)的高壓電脈沖水壓致裂技術(shù)在工程實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中具有的可行性以及優(yōu)越性;(2)理論推導(dǎo)得出液電耦合狀態(tài)下巖樣的損傷本構(gòu)方程及損傷變量的表達(dá)方式,并將其嵌套進(jìn)入數(shù)值模擬過(guò)程中,數(shù)值模擬得出的損傷變量結(jié)果與試... 

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

試驗(yàn)總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

超聲波掃描區(qū)域劃分

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-25-圖3.3劃線后巖樣圖3.4超聲波檢測(cè)儀3.3.2試驗(yàn)步驟（1）試驗(yàn)前首先對(duì)1#、2#、3#、4#巖體試件各面進(jìn)行超聲波首波傳播時(shí)間測(cè)試。（2）利用高壓電脈沖水壓致裂巖體試驗(yàn)平臺(tái)，分別對(duì)1#、2#、3#、4#巖體試塊在3MPa靜水壓力基礎(chǔ)上對(duì)應(yīng)加載0kV、9kV、11kV、13kV電壓進(jìn)行壓裂試驗(yàn)，加載方案如表3.1所示。（3）待高壓電脈沖水壓加載試驗(yàn)完成后，將巖樣從壓力室取出。（4）利用超聲波探傷儀對(duì)每塊試件各面進(jìn)行超聲波首波傳播時(shí)間測(cè)試，對(duì)應(yīng)記錄每組超聲波聲時(shí)傳播時(shí)間，然后再轉(zhuǎn)換成超聲波的傳播速度，分析巖體內(nèi)部宏細(xì)觀裂隙的產(chǎn)生情況。各面測(cè)得數(shù)據(jù)相似，僅以XY面以及對(duì)應(yīng)面檢測(cè)結(jié)果分析為例。表3.1靜水壓力和不同電壓下的試驗(yàn)加載方案試驗(yàn)編號(hào)靜水壓力/MPa電壓/kV130239343311133.3.3試驗(yàn)結(jié)果及分析1）1#巖樣試件超聲波檢測(cè)結(jié)果分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]脆性材料的細(xì)觀損傷理論和損傷結(jié)構(gòu)的安定分析[D]. 馮西橋.清華大學(xué) 1995



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