| 摘要 | 第8-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第一章 绪论 | 第14-25页 |
| 1.1 研究的背景 | 第14-17页 |
| 1.1.1 微纳米流动在非常规油气资源开发的应用背景 | 第14-16页 |
| 1.1.2 微纳米流动在船用、车用蓄电池的应用背景 | 第16页 |
| 1.1.3 微纳米流动在微纳流控芯片的应用背景 | 第16-17页 |
| 1.2 微纳流体力学发展现状 | 第17-23页 |
| 1.2.1 国外发展文献调研 | 第17-18页 |
| 1.2.2 国内发展文献调研 | 第18-19页 |
| 1.2.3 液体微纳流动研究现状 | 第19-20页 |
| 1.2.4 气体微纳流动研究现状 | 第20-21页 |
| 1.2.5 微纳米两相流体流动研究现状 | 第21-22页 |
| 1.2.6 对现有工作的评价与总结 | 第22-23页 |
| 1.3 本文研究内容与意义 | 第23-25页 |
| 1.3.1 课题来源 | 第23页 |
| 1.3.2 研究内容框架 | 第23页 |
| 1.3.3 研究意义 | 第23-25页 |
| 第二章 页岩与纳米管性质的表征 | 第25-47页 |
| 2.1 页岩储层的组份分析 | 第25-28页 |
| 2.1.1 实验仪器及方法 | 第25-26页 |
| 2.1.2 实验结果及分析 | 第26-28页 |
| 2.2 页岩孔径分布 | 第28-34页 |
| 2.2.1 核磁共振测量孔隙度 | 第28-31页 |
| 2.2.2 氮气吸附法测量孔隙度 | 第31-34页 |
| 2.2.3 两种孔径测量结果的比较 | 第34页 |
| 2.3 页岩孔隙度测量 | 第34-39页 |
| 2.3.1 饱和水法测量孔隙度 | 第34-37页 |
| 2.3.2 核磁共振测量孔隙度 | 第37-38页 |
| 2.3.3 氮气吸附法测量孔隙度 | 第38页 |
| 2.3.4 不同测量方法孔隙度结果比较 | 第38-39页 |
| 2.4 微纳米通道制备技术 | 第39-40页 |
| 2.4.1 硅和玻璃的光刻或刻蚀技术 | 第39页 |
| 2.4.2 聚合物软光刻法 | 第39-40页 |
| 2.4.3 半导体芯片等离子体刻蚀 | 第40页 |
| 2.5 阳极氧化铝膜的选择 | 第40-45页 |
| 2.5.1 氧化铝膜的基本物理属性 | 第41-42页 |
| 2.5.2 氧化铝膜的孔径表征 | 第42-44页 |
| 2.5.3 氧化铝膜的润湿性 | 第44-45页 |
| 2.6 本章小结 | 第45-47页 |
| 第三章 单相水在微纳米尺度下流动实验 | 第47-64页 |
| 3.1 实验原理 | 第47页 |
| 3.2 实验方法 | 第47-48页 |
| 3.3 实验材料及设备 | 第48-50页 |
| 3.4 实验步骤 | 第50页 |
| 3.5 实验结果及分析 | 第50-62页 |
| 3.5.1 实验流量的非线性流动特征 | 第50-51页 |
| 3.5.2 实验流量与理论流量的比较 | 第51-52页 |
| 3.5.3 雷诺数 | 第52-53页 |
| 3.5.4 边界粘附层 | 第53-56页 |
| 3.5.5 建立修正的理论公式 | 第56-57页 |
| 3.5.6 滑移的影响 | 第57-59页 |
| 3.5.7 去离子水流动的阻力系数 | 第59-61页 |
| 3.5.8 尺度与启动压力梯度的关系 | 第61-62页 |
| 3.6 误差分析 | 第62页 |
| 3.7 本章小结 | 第62-64页 |
| 第四章 单相气体在微纳米尺度下流动实验 | 第64-82页 |
| 4.1 实验材料及设备 | 第64-65页 |
| 4.2 实验原理与实验步骤 | 第65-66页 |
| 4.3 实验结果及分析 | 第66-80页 |
| 4.3.1 努森数 | 第66-68页 |
| 4.3.2 雷诺数比较 | 第68-69页 |
| 4.3.3 密度变化比较 | 第69-71页 |
| 4.3.4 气体黏性流与泊肃叶理论比较 | 第71-73页 |
| 4.3.5 气体扩散流动特征分析 | 第73-75页 |
| 4.3.6 滑移的影响 | 第75-78页 |
| 4.3.7 建立修正的理论公式 | 第78页 |
| 4.3.8 阻力系数比较 | 第78-80页 |
| 4.4 本章小结 | 第80-82页 |
| 第五章 气液两相在纳米尺度下流动实验 | 第82-93页 |
| 5.1 实验材料及设备 | 第82-83页 |
| 5.2 实验步骤 | 第83-84页 |
| 5.3 纳米膜实验结果及分析 | 第84-87页 |
| 5.3.1 气水两相流动的结果 | 第84-85页 |
| 5.3.2 气体单相与两相流动特征分析 | 第85-86页 |
| 5.3.3 小压力下气体单相流动特征 | 第86-87页 |
| 5.4 气体滑脱效应的影响分析 | 第87-89页 |
| 5.5 气体流量突变点的变化规律 | 第89页 |
| 5.6 微流控芯片实验对气液两相流分析 | 第89-91页 |
| 5.7 气液两相流动机理分析 | 第91-92页 |
| 5.8 本章小结 | 第92-93页 |
| 第六章 流固耦合对页岩力学性能和渗流的影响 | 第93-109页 |
| 6.1 页岩饱和前后裂缝发育变化分析 | 第93-95页 |
| 6.1.1 实验材料 | 第93-94页 |
| 6.1.2 实验结果 | 第94-95页 |
| 6.2 流固耦合对页岩力学性能的影响 | 第95-101页 |
| 6.2.1 实验材料及步骤 | 第96-97页 |
| 6.2.2 页岩裂缝形成机理分析 | 第97-98页 |
| 6.2.3 页岩破坏形式分析 | 第98页 |
| 6.2.4 抗压强度与应变关系分析 | 第98-100页 |
| 6.2.5 抗压强度变化分析 | 第100-101页 |
| 6.3 流体在页岩微纳米通道中的流动特征 | 第101-109页 |
| 6.3.1 页岩中的气体单相流动规律 | 第101-104页 |
| 6.3.2 含微裂缝页岩中气水两相流动规律 | 第104-106页 |
| 6.3.3 流固耦合对页岩渗透率影响 | 第106-109页 |
| 第七章 总结与展望 | 第109-112页 |
| 7.1 总结 | 第109-111页 |
| 7.2 展望 | 第111-112页 |
| 参考文献 | 第112-120页 |
| 致谢 | 第120-121页 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 | 第121页 |