| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第11-35页 |
| 1.1 研究目的与意义 | 第11-13页 |
| 1.2 泥页岩分类 | 第13-15页 |
| 1.3 黏土矿物的微观组构 | 第15-22页 |
| 1.3.1 黏土矿物的基本构型 | 第16-18页 |
| 1.3.2 同构替换和层间配衡离子 | 第18-19页 |
| 1.3.3 夹层内表面的结构特征 | 第19-21页 |
| 1.3.4 黏土纳米溶液 | 第21-22页 |
| 1.4 表面水化与渗透水化 | 第22-23页 |
| 1.5 研究现状 | 第23-32页 |
| 1.5.1 水化效应与晶格膨胀 | 第24-30页 |
| 1.5.2 纳米流体的性质 | 第30-32页 |
| 1.6 本文主要的研究内容及技术路线 | 第32-33页 |
| 1.7 主要创新点 | 第33-35页 |
| 第2章 基本理论及计算方法 | 第35-53页 |
| 2.1 引言 | 第35-36页 |
| 2.2 第一性原理计算方法 | 第36-43页 |
| 2.2.1 从头算理论基础 | 第36-38页 |
| 2.2.2 密度泛函理论 | 第38-43页 |
| 2.3 分子动力学计算方法 | 第43-48页 |
| 2.3.1 基本原理 | 第43-45页 |
| 2.3.2 分子力场 | 第45-46页 |
| 2.3.3 周期性边界条件 | 第46-47页 |
| 2.3.4 初始化条件 | 第47-48页 |
| 2.4 表面相互作用 | 第48-49页 |
| 2.5 黏度计算方法 | 第49-53页 |
| 第3章 水分子在蒙脱石表面脱附特征的第一性原理研究 | 第53-70页 |
| 3.1 引言 | 第53-54页 |
| 3.2 模型与计算方法 | 第54-57页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第57-69页 |
| 3.3.1 水分子在无水MMT表面的脱附特征 | 第57-65页 |
| 3.3.2 水分子在水化MMT表面的脱附特征 | 第65-69页 |
| 3.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第4章 T-O-T型黏土矿物层间水化膨胀性质的分子动力学研究 | 第70-90页 |
| 4.1 引言 | 第70-72页 |
| 4.2 K~+防膨原理的热力学解释 | 第72-79页 |
| 4.2.1 结构模型与计算方法 | 第72-74页 |
| 4.2.2 结果与讨论 | 第74-79页 |
| 4.3 Na~+和K~+在伊利石表面的竞争吸附 | 第79-83页 |
| 4.3.1 结构模型与计算方法 | 第80-81页 |
| 4.3.2 结果与讨论 | 第81-83页 |
| 4.4 表面水化对T-O-T型黏土矿物杨氏模量的影响 | 第83-88页 |
| 4.4.1 结构模型与计算方法 | 第85页 |
| 4.4.2 结果与讨论 | 第85-88页 |
| 4.5 本章小结 | 第88-90页 |
| 第5章 纳米自封堵钻井液体系的黏度研究 | 第90-106页 |
| 5.1 前言 | 第90-92页 |
| 5.2 模型与计算方法 | 第92-96页 |
| 5.2.1 模型建立 | 第92页 |
| 5.2.2 平衡态分子动力学在黏度计算中的应用 | 第92-94页 |
| 5.2.3 相互作用力场 | 第94-95页 |
| 5.2.4 黏度计算中的分子动力学模拟 | 第95-96页 |
| 5.2.5 相互作用能的第一性原理分析 | 第96页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第96-104页 |
| 5.3.1 力场优选 | 第96-98页 |
| 5.3.2 温度对蒙脱石纳米流体黏度的影响 | 第98-99页 |
| 5.3.3 体积分数对蒙脱石纳米流体黏度的影响 | 第99-100页 |
| 5.3.4 颗粒尺寸对蒙脱石纳米流体黏度的影响 | 第100-102页 |
| 5.3.5 表面相互作用的第一性原理研究 | 第102-103页 |
| 5.3.6 蒙脱石纳米流体黏度计算模型 | 第103-104页 |
| 5.4 本章小结 | 第104-106页 |
| 第6章 结论与建议 | 第106-109页 |
| 6.1 主要结论 | 第106-107页 |
| 6.2 建议 | 第107-109页 |
| 参考文献 | 第109-122页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第122-123页 |
| 致谢 | 第123页 |
