中文摘要 | 第3-5页 |
英文摘要 | 第5-6页 |
1 绪论 | 第11-27页 |
1.1 课题研究的意义 | 第11-12页 |
1.2 研究进展 | 第12-23页 |
1.2.1 煤层瓦斯渗流及瓦斯抽采研究 | 第12-13页 |
1.2.2 水力化措施研究 | 第13-15页 |
1.2.3 水力冲孔技术及其卸压增透机理研究 | 第15-18页 |
1.2.4 水力压裂技术及其缝网改造机理研究 | 第18-20页 |
1.2.5 水力冲/压一体化技术及其强化抽采研究 | 第20-21页 |
1.2.6 物理模拟试验研究 | 第21-23页 |
1.3 本文的研究内容 | 第23-27页 |
1.3.1 研究内容 | 第23-24页 |
1.3.2 技术路线 | 第24-27页 |
2 煤层水力化缝网改造及其微细观演化机理研究 | 第27-51页 |
2.1 水力冲孔卸压作用机理 | 第27-28页 |
2.2 水力压裂缝网改造机理及试验研究 | 第28-40页 |
2.2.1 水力压裂裂缝改造机理研究 | 第28-30页 |
2.2.2 水力压裂裂缝扩展机制试验研究 | 第30-40页 |
2.3 煤裂缝微细观开裂扩展演化机理研究 | 第40-47页 |
2.3.1 煤剪切裂隙细观演化特性 | 第40-44页 |
2.3.2 法向应力对裂隙缝网演化的影响 | 第44-46页 |
2.3.3 原生裂隙对裂隙缝网演化的影响 | 第46-47页 |
2.4 煤层瓦斯水力化强化抽采机理研究 | 第47-49页 |
2.5 本章小结 | 第49-51页 |
3 煤层瓦斯水力冲/压一体化强化抽采物理模拟试验方法及试验系统 | 第51-69页 |
3.1 煤层瓦斯水力冲/压一体化强化抽采物理模拟试验方法构想 | 第51-52页 |
3.1.1 水力冲/压一体化强化抽采评价方式 | 第51页 |
3.1.2 水力冲/压一体化强化抽采物理模拟试验方法 | 第51-52页 |
3.2 煤层瓦斯水力冲/压一体化强化抽采物理模拟试验系统 | 第52-65页 |
3.2.1 试验系统整体介绍 | 第52-53页 |
3.2.2 加载系统 | 第53-54页 |
3.2.3 试件箱体 | 第54-56页 |
3.2.4 抽采系统 | 第56-57页 |
3.2.5 水力冲孔系统 | 第57-61页 |
3.2.6 水力压裂系统 | 第61页 |
3.2.7 控制与数据采集系统 | 第61-63页 |
3.2.8 试件成型系统 | 第63页 |
3.2.9 供气系统 | 第63-64页 |
3.2.10 高压水源系统 | 第64-65页 |
3.2.11 其他附属设施 | 第65页 |
3.3 系统主要功能及技术参数 | 第65-66页 |
3.3.1 系统主要功能及优势 | 第65-66页 |
3.3.2 技术参数 | 第66页 |
3.4 本章小结 | 第66-69页 |
4 煤层水力冲孔物理模拟试验及卸压增透效果评价 | 第69-111页 |
4.1 水力冲孔物理模拟试验方法 | 第69-73页 |
4.1.1 试验方案及传感器布置 | 第69-72页 |
4.1.2 试验材料选取 | 第72页 |
4.1.3 试验步骤 | 第72-73页 |
4.2 水力冲孔过程煤层应力变形演化特性研究 | 第73-82页 |
4.3 水力冲孔孔洞形态及塑性区半径计算 | 第82-90页 |
4.3.1 水力冲孔孔洞形态 | 第82-84页 |
4.3.2 水力冲孔孔洞等效半径计算及分析 | 第84-87页 |
4.3.3 水力冲孔塑性区半径计算 | 第87-90页 |
4.4 水力冲孔卸压增透效果评价 | 第90-109页 |
4.4.1 水力冲孔卸压增透试验流程分析 | 第91-93页 |
4.4.2 水力冲孔前后煤层瓦斯抽采对比 | 第93-109页 |
4.5 本章小结 | 第109-111页 |
5 煤层水力压裂物理模拟试验及缝网改造效果评价 | 第111-135页 |
5.1 煤层水力压裂物理模拟试验方法 | 第111-113页 |
5.1.1 试验方案 | 第111-112页 |
5.1.2 试验步骤 | 第112-113页 |
5.2 煤层水力压裂注水压力演化 | 第113-115页 |
5.2.1 煤层局部水力压裂 | 第113-114页 |
5.2.2 煤层全段水力压裂 | 第114-115页 |
5.3 水力压裂过程煤层应力变形演化规律 | 第115-121页 |
5.3.1 煤层局部水力压裂 | 第115-118页 |
5.3.2 煤层全段水力压裂 | 第118-121页 |
5.4 水力压裂裂缝扩展演化规律 | 第121-125页 |
5.5 水力压裂缝网改造效果评价 | 第125-133页 |
5.5.1 水力压裂缝网改造试验流程分析 | 第125-126页 |
5.5.2 水力压裂缝网改造效果评价 | 第126-133页 |
5.6 本章小结 | 第133-135页 |
6 虚拟储层水力压裂物理模拟试验及造缝增渗效果评价 | 第135-181页 |
6.1 虚拟储层水力压裂及造缝增渗效果评价试验方法 | 第135-139页 |
6.1.1 试验方案及传感器布置 | 第135-137页 |
6.1.2 试验步骤 | 第137-139页 |
6.2 虚拟储层水力压裂及造缝增渗效果评价 | 第139-159页 |
6.2.1 煤岩体内水压力时空演化特性 | 第139-145页 |
6.2.2 水力压裂过程煤岩体应力变形演化规律 | 第145-148页 |
6.2.3 水力压裂缝网形成扩展及分布特性 | 第148-155页 |
6.2.4 水力压裂造缝增渗效果评价 | 第155-159页 |
6.3 压裂钻孔位置对虚拟储层压裂效果的影响 | 第159-180页 |
6.3.1 对注水压力的影响 | 第159-161页 |
6.3.2 对煤岩体内水压力时空演化特性的影响 | 第161-162页 |
6.3.3 对煤岩体应力变形演化规律的影响 | 第162-171页 |
6.3.4 对水力压裂缝网演化特性的影响 | 第171-175页 |
6.3.5 对造缝增渗效果的影响评价 | 第175-180页 |
6.4 本章小结 | 第180-181页 |
7 煤层水力冲/压一体化物理模拟试验及强化抽采效果评价 | 第181-217页 |
7.1 煤层瓦斯水力冲/压一体化强化抽采物理模拟试验方法 | 第181-182页 |
7.2 先冲后压试验结果及强化抽采效果评价 | 第182-189页 |
7.2.1 试验控制性参数演化分析 | 第182-184页 |
7.2.2 先冲后压强化抽采效果评价 | 第184-189页 |
7.3 先压后冲试验结果及强化抽采效果评价 | 第189-200页 |
7.3.1 试验控制性参数演化分析 | 第189-193页 |
7.3.2 先压后冲强化抽采效果评价 | 第193-200页 |
7.4 水力压裂与水力冲孔相互作用研究 | 第200-210页 |
7.4.1 水力压裂对水力冲孔强化抽采的影响 | 第200-204页 |
7.4.2 水力冲孔对水力压裂强化抽采的影响 | 第204-210页 |
7.5 煤层瓦斯水力冲/压一体化强化抽采效果讨论 | 第210-215页 |
7.6 本章小结 | 第215-217页 |
8 结论与建议 | 第217-221页 |
8.1 主要研究成果及结论 | 第217-219页 |
8.2 创新点 | 第219页 |
8.3 进一步研究建议 | 第219-221页 |
致谢 | 第221-223页 |
参考文献 | 第223-239页 |
附录 | 第239-241页 |
A. 作者在攻读博士学位期间发表的学术论文目录 | 第239-240页 |
B. 作者在攻读博士期间出版专著 | 第240页 |
C. 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第240-241页 |
D. 作者在攻读博士学位期间申请的专利 | 第241页 |
E. 作者在攻读博士学位期间所获奖励 | 第241页 |