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高壓電脈沖水壓致裂巖體機理及裂紋演化

高壓電脈沖水壓致裂巖體機理及裂紋演化

作者：孫保營
出版社：鄭州大學出版社出版時間：2023-06-01
開本： 16開 頁數： 195
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高壓電脈沖水壓致裂巖體機理及裂紋演化 版權信息

高壓電脈沖水壓致裂巖體機理及裂紋演化 內容簡介

為進一步提高我國煤層氣、頁巖氣等非常規(guī)天然氣的抽采效率及產量，在傳統(tǒng)水壓致裂的基礎上，提出一種新型水力壓裂技術——水中高壓脈沖放電壓裂煤體、巖體增透技術，探索一種易操作、低成本、高效率的非常規(guī)天然氣增透、增產技術。本書基于巖石力學、損傷力學、斷裂力學、沖擊動力學、液相放電技術、超聲波檢測及CT掃描技術等理論，通過實驗室試驗、數值模擬等研究方法和手段，通過搭建水中高壓電脈沖放電致裂煤巖體試驗平臺，對水中高壓脈沖放電的力學機理、電－固－液耦合機制、裂紋斷裂擴展機理、煤巖體裂紋斷裂擴展效果評價進行了系統(tǒng)的研究，并提出了高壓電脈沖水壓致裂煤巖體抽采煤層氣的應用思路。

高壓電脈沖水壓致裂巖體機理及裂紋演化 目錄

第1章 緒論 1.1 概述 1.2 國內外研究現狀及存在的問題 1.3 主要研究內容 1.4 研究總體思路 第2章 液電效應及水中高壓脈沖放電機理 2.1 液電效應 2.2 水中高壓脈沖放電機理 本章小結 第3章 高壓電脈沖水力壓裂作用下巖體裂紋起裂、擴展機理 3.1 高壓電脈沖水力壓裂作用下巖體裂紋應力強度因子 3.2 巖體裂紋起裂、擴展 3.3 巖體裂紋起始擴展方向 本章小結 第4章 電脈沖水力壓裂試驗系統(tǒng)與沖擊波特征分析 4.1 電脈沖水力壓裂試驗系統(tǒng) 4.2 試驗試件制備 4.3 高壓電脈沖沖擊試驗測試 本章小結 第5章 高壓電脈沖水力壓裂煤巖體試驗研究 5.1 高壓電脈沖試驗方案設計 5.2 相同靜水壓力及不同放電電壓條件下煤巖樣壓裂結果分析 5.3 相同放電電壓及不同水壓條件下煤巖樣壓裂效果分析 本章小結 第6章 高壓電脈沖水壓致裂煤巖體效果定量分析 6.1 CT掃描結果及二值化處理結果 6.2 致裂效果二維定量評價分析 6.3 試件裂紋三維重構及定量評價分析 本章小結 第7章 高壓電脈沖水力壓裂煤巖體單一裂紋二維演化特征 7.1 擴展有限元(XFEM)數值計算原理 7.2 建立數值模型 7.3 裂紋演化類型分析 7.4 預設裂紋角度的影響 7.5 地應力變化的影響 7.6 液體黏度的影響 本章小結 第8章 高壓電脈沖水力壓裂煤巖體裂紋三維擴展演化 8.1 建立ABAQUS數值模型與確定模擬方案 8.2 不同放電電壓條件下裂紋三維演化規(guī)律分析 8.3 彈性模量變化對裂紋演化的影響 8.4 泊松比變化對裂紋演化的影響 本章小結 第9章 高壓電脈沖水力壓裂工藝參數影響效應分析 9.1 LS-DYNA程序特點及理論基礎 9.2 數值模擬計算方案 9.3 不同電壓和靜水壓力對壓裂效果的影響分析 本章小結 第10章 電脈沖水力壓裂煤層工程模擬研究 10.1 數值模擬計算方案 10.2 相同靜水壓力及不同放電電壓對煤層壓裂效果的影響 10.3 不同煤的物理力學性質對壓裂效果的影響 本章小結 參考文獻
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