页岩多尺度力学分析与模型研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-23页 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 | 第12-14页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.1.2 研究目的及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 | 第14-19页 |
| 1.2.1 岩石力学参数评价方法现状 | 第14-15页 |
| 1.2.2 多尺度力学研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.3 微/纳米力学测试现状 | 第16-18页 |
| 1.2.4 测量影响因素研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 | 第19-21页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第19-20页 |
| 1.3.2 研究技术路线 | 第20-21页 |
| 1.4 创新点 | 第21-23页 |
| 第2章 页岩地质特征及多尺度分析理论 | 第23-42页 |
| 2.1 页岩气储层地质特征 | 第23-26页 |
| 2.1.1 工区地质概况 | 第23-25页 |
| 2.1.2 五峰-龙马溪组地层特征 | 第25-26页 |
| 2.2 页岩多尺度组分模型 | 第26-29页 |
| 2.2.1 单晶黏土矿物 | 第27-28页 |
| 2.2.2 微观尺度页岩 | 第28页 |
| 2.2.3 细观尺度页岩 | 第28-29页 |
| 2.3 页岩矿物组分与孔隙度 | 第29-39页 |
| 2.3.1 页岩矿物分类 | 第29-30页 |
| 2.3.2 矿物组分 | 第30-32页 |
| 2.3.3 页岩孔隙结构与孔隙度 | 第32-39页 |
| 2.4 页岩黏土堆积密度 | 第39-40页 |
| 2.4.1 微观尺度 | 第39页 |
| 2.4.2 细观尺度 | 第39-40页 |
| 2.5 本章小结 | 第40-42页 |
| 第3章 页岩微/纳米压入实验与力学测量 | 第42-93页 |
| 3.1 微/纳米压入实验 | 第42-49页 |
| 3.1.1 实验设备 | 第42-45页 |
| 3.1.2 仪器校准 | 第45-46页 |
| 3.1.3 岩样的制备 | 第46-48页 |
| 3.1.4 实验步骤 | 第48-49页 |
| 3.2 弹性模量与硬度分析方法 | 第49-56页 |
| 3.2.1 接触刚度-接触深度方法 | 第50-53页 |
| 3.2.2 压入能量-接触刚度方法 | 第53-55页 |
| 3.2.3 纯压入能量方法 | 第55-56页 |
| 3.3 页岩微/纳米压入测量参数的确定 | 第56-75页 |
| 3.3.1 有效压入载荷与加载速率 | 第56-63页 |
| 3.3.2 压头参数 | 第63-66页 |
| 3.3.3 压入间距与边部效应 | 第66-67页 |
| 3.3.4 页岩表面性质 | 第67-71页 |
| 3.3.5 卸载曲线拟合 | 第71-72页 |
| 3.3.6 实验环境响应 | 第72页 |
| 3.3.7 网格化压入 | 第72-73页 |
| 3.3.8 页岩评价方法 | 第73-75页 |
| 3.4 压入测量结果与分析 | 第75-80页 |
| 3.5 页岩组分与力学特征 | 第80-87页 |
| 3.5.1 单黏土晶体 | 第80-81页 |
| 3.5.2 页岩微观尺度 | 第81-83页 |
| 3.5.3 页岩细观尺度 | 第83-87页 |
| 3.6 显微断裂韧度测量 | 第87-91页 |
| 3.6.1 维氏压头测量法 | 第87-89页 |
| 3.6.2 玻氏压头测量法 | 第89-90页 |
| 3.6.3 测量结果与分析 | 第90-91页 |
| 3.7 本章小结 | 第91-93页 |
| 第4章 页岩弹性均匀化模型 | 第93-109页 |
| 4.1 均匀化的基本思想 | 第93-96页 |
| 4.1.1 代表性体积单元 | 第93页 |
| 4.1.2 弹性均匀化基础 | 第93-96页 |
| 4.2 微观均匀化模型 | 第96-98页 |
| 4.2.1 线弹性多孔介质 | 第96-97页 |
| 4.2.2 非线弹性多孔介质 | 第97-98页 |
| 4.3 细观均匀化模型 | 第98-103页 |
| 4.3.1 等效夹杂 | 第98-100页 |
| 4.3.2 特征应变与初应力 | 第100-101页 |
| 4.3.3 Eshelby相变应变场 | 第101-103页 |
| 4.4 等效弹性模量均匀化方法 | 第103-108页 |
| 4.4.1 稀疏方法 | 第103-104页 |
| 4.4.2 Mori-Tanaka方法 | 第104-105页 |
| 4.4.3 自洽法 | 第105-106页 |
| 4.4.4 页岩的适用性 | 第106-108页 |
| 4.5 本章小结 | 第108-109页 |
| 第5章 强度均匀化模型 | 第109-124页 |
| 5.1 强度均匀化基本思想 | 第109-116页 |
| 5.1.1 强度均匀化基础 | 第109-113页 |
| 5.1.2 强度均匀化方法 | 第113-116页 |
| 5.2 微观强度均匀化模型 | 第116-120页 |
| 5.2.1 微观应变速率能函数 | 第116-118页 |
| 5.2.2 微观非线性差值函数 | 第118-119页 |
| 5.2.3 微观均匀化耗散能函数 | 第119-120页 |
| 5.3 细观强度均匀化模型 | 第120-123页 |
| 5.3.1 细观应变速率能函数 | 第120-121页 |
| 5.3.2 细观非线性差值函数 | 第121-122页 |
| 5.3.3 细观均匀化耗散能函数 | 第122-123页 |
| 5.4 本章小结 | 第123-124页 |
| 第6章 多尺度力学模型求解与实验验证 | 第124-144页 |
| 6.1 模型求解与分析 | 第124-134页 |
| 6.1.1 量纲函数 | 第124-125页 |
| 6.1.2 模拟结果与分析 | 第125-134页 |
| 6.2 实验验证 | 第134-143页 |
| 6.2.1 样品的制备 | 第134-136页 |
| 6.2.2 黏土堆积密度 | 第136-137页 |
| 6.2.3 弹性模量 | 第137-141页 |
| 6.2.4 强度参数 | 第141-143页 |
| 6.3 本章小结 | 第143-144页 |
| 第7章 结论及建议 | 第144-146页 |
| 7.1 结论 | 第144-145页 |
| 7.2 建议 | 第145-146页 |
| 致谢 | 第146-147页 |
| 参考文献 | 第147-159页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第159页 |
