褐煤高温渗透与细观特征的试验研究及原位注蒸汽开采油气数值模拟
目录
摘要 ........................................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................................. V 第一章绪论 (1)
1.1引言 (1)
1.2 褐煤的开发及利用 (2)
1.2.1 褐煤的结构及性质 (2)
1.2.2 褐煤资源概况 (2)
1.2.3 褐煤的利用与开采 (3)
1.3 褐煤原位注蒸汽开采油气理论与技术 (8)
1.4 煤岩热解与渗透研究现状 (10)
1.4.1 煤的热解研究 (10)
1.4.2 煤热解变形规律研究 (13)
1.4.3 煤体渗透研究 (14)
1.5煤岩细观结构研究 (15)
1.5.1 煤岩孔隙裂隙的研究现状 (15)
1.5.2 X-CT技术在煤岩细观结构的应用 (16)
1.5.3 NMR在煤岩细观结构的应用 (17)
1.6 课题的提出及主要研究内容 (18)
1.6.1 问题的提出 (18)
1.6.2 研究内容 (19)
第二章室温~650℃三轴应力下褐煤渗透特性试验研究 (21)
2.1 引言 (21)
2.2 试验设备、方法及试样制备 (22)
2.2.1 试验设备 (22)
2.2.2 试样制备及试验方法 (23)
2.3褐煤热重分析与恒温失重特性研究 (26)
2.3.1 匀速升温下褐煤热解失重规律研究 (26)
2.3.2不同热解终温下褐煤失重规律研究 (27)
2.4 三轴应力下褐煤渗透特征随温度的变化规律 (29)
2.4.1渗透率的计算公式 (29)
2.4.2 褐煤渗透率随温度的变化测试结果 (30)
2.4.3 褐煤渗透特征随温度的变化规律分析与讨论 (37)
2.5 褐煤渗透率随孔隙压力的变化规律 (39)
2.6 三轴应力下褐煤温度与变形特性研究 (41)
2.7 本章小结 (44)
第三章基于NMR和X-CT的褐煤热解细观结构的演化规律 (47)
3.1 引言 (47)
3.2试样制备和试验设备及方法 (48)
3.2.1 试样制备 (48)
3.2.2试验设备 (48)
3.2.3试验方法 (51)
3.3 核磁共振法测的褐煤孔隙裂隙结构演化规律 (51)
3.3.1核磁法褐煤孔隙裂隙结构演化特征 (51)
3.3.2 可动流体与渗透率的分析研究 (55)
3.4 CT测试法褐煤孔隙裂隙结构参数变化规律研究 (57)
3.4.1 不同温度下褐煤CT灰度图像 (57)
3.4.2 不同温度下褐煤CT扫描图像三维重建研究 (64)
3.5 NMR与CT测试三维孔隙裂隙结构对比分析 (72)
3.6 本章小结 (74)
第四章高温压力气体热解褐煤的孔隙细观结构演化规律 (75)
4.1 引言 (75)
4.2 试验设备、试样制备及试验方法 (76)
4.3高温压力气体热解褐煤孔隙结构的演化规律 (76)
4.3.1气体压力下褐煤热解中的孔隙结构特征 (76)
4.3.2气体压力下褐煤孔隙结构参数随温度的变化 (80)
4.3.3气体压力下褐煤不同尺度孔隙的分布规律 (81)
4.4高温压力气体热解褐煤细观结构演化讨论分析 (87)
4.5 本章小结 (89)
第五章褐煤原位注蒸汽开采油气的数值模拟 (91)
5.1 引言 (91)
5.2褐煤原位注蒸汽开采油气的固-流-热耦合数学模型 (91)
5.2.1基本假设 (91)
5.2.2数学模型 (92)
5.3模型建立与程序设计 (93)
5.3.1 温度和压力对水蒸气和水物理特性的影响 (93)
5.3.2计算模型 (95)
5.3.3程序设计 (97)
5.4 数值模拟结果及分析 (99)
5.4.1温度场动态分布规律分析 (99)
5.4.2应力场动态分布规律分析 (102)
5.4.3位移场动态分布规律分析 (104)
5.5本章小结 (106)
第六章结论与展望 (109)
6.1主要结论 (109)
6.2 研究展望 (111)
参考文献 (113)
致谢 (127)
攻读博士学位期间的主要成果 (129)
博士学位论文独创性说明 (131)