發(fā)布時(shí)間：2021-05-14 07:30

　　油頁巖,是一種層理特別發(fā)育的沉積巖,作為一種非常規(guī)油氣資源,其固體骨架中富含固態(tài)有機(jī)質(zhì)干酪根,它在受到高溫?zé)峤庾饔煤蟮玫揭簯B(tài)的頁巖油及混合烴類氣體等產(chǎn)物,可以作為石油的替代能源。近年來,隨著傳統(tǒng)的油頁巖地面露天開采干餾加熱利用所暴露出來的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等問題的日益嚴(yán)重,油頁巖的地下原位轉(zhuǎn)化技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注,勢(shì)必將會(huì)成為未來主要的新型開發(fā)利用方式。油頁巖原位注熱開采技術(shù),是太原理工大學(xué)趙陽升團(tuán)隊(duì)在2005年首次提出的一種新型的油頁巖地下原位開發(fā)技術(shù),其核心內(nèi)容是采用群井壓裂技術(shù)使注汽井與產(chǎn)油井相互連通,然后通過地面管網(wǎng)將溫度大于500℃的過熱水蒸氣沿注汽井注入油頁巖礦層中,并且通過熱解破裂作用得到油氣產(chǎn)物。本研究以該技術(shù)為研究背景,以撫順東露天礦的油頁巖為研究對(duì)象,針對(duì)該技術(shù)中提出的群井壓裂技術(shù)和注熱開采過程中干酪根的溫壓環(huán)境,通過理論分析和試驗(yàn)研究,從微觀到宏觀,從室溫到高溫,從低壓到高壓,對(duì)不同層理間的力學(xué)特性、裂縫起裂及擴(kuò)展規(guī)律、熱解特性、孔裂隙結(jié)構(gòu)及演化規(guī)律和滲透特性等進(jìn)行深入和全面的分析和研究。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:（1）通過萬能伺服壓力試驗(yàn)機(jī)分別研究平行和垂直于... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：189 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 油頁巖開采技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 油頁巖原位壓裂技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 油頁巖熱解及孔裂隙結(jié)構(gòu)特征研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容與方法
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容與方法
        1.3.2 研究技術(shù)路線
第二章 油頁巖的物理力學(xué)特性試驗(yàn)研究
    2.1 單軸抗壓強(qiáng)度測(cè)試試驗(yàn)研究
        2.1.1 試件制備、試驗(yàn)裝置及方法
        2.1.2 試驗(yàn)參數(shù)結(jié)果及分析
        2.1.3 聲發(fā)射變化特征分析
        2.1.4 單軸壓縮破壞裂縫形態(tài)特征分析
    2.2 巴西劈裂法單軸抗拉強(qiáng)度測(cè)試試驗(yàn)研究
        2.2.1 試件制備、試驗(yàn)裝置及方法
        2.2.2 試驗(yàn)參數(shù)結(jié)果及分析
        2.2.3 單軸拉伸破壞裂縫形態(tài)特征分析
    2.3 油頁巖I型斷裂韌度各向異性力學(xué)特性試驗(yàn)研究
        2.3.1 試件制備、試驗(yàn)裝置及方法
        2.3.2 試驗(yàn)參數(shù)結(jié)果及分析
        2.3.3 I型斷裂裂縫擴(kuò)展形態(tài)特征分析
    2.4 裂縫起裂及其擴(kuò)展機(jī)理研究
        2.4.1 裂縫的起裂壓力及其規(guī)律研究
        2.4.2 裂縫的擴(kuò)展規(guī)律研究
        2.4.3 裂縫與弱面相遇時(shí)的擴(kuò)展規(guī)律
    2.5 本章小結(jié)
第三章 大尺寸油頁巖試件真三軸壓裂試驗(yàn)研究
    3.1 試件制備、試驗(yàn)裝置與方法
        3.1.1 試件制備
        3.1.2 試驗(yàn)裝置
        3.1.3 試驗(yàn)方法
    3.2 大尺寸油頁巖試件真三軸水力壓裂試驗(yàn)研究
        3.2.1 水力壓裂裂縫在油頁巖試件垂直層理方位的擴(kuò)展特征
        3.2.2 水力壓裂裂縫在油頁巖試件平行層理方位的擴(kuò)展特征
        3.2.3 水力壓裂裂縫在混凝土試件的擴(kuò)展特征
    3.3 大尺寸油頁巖試件真三軸超臨界CO_2壓裂試驗(yàn)研究
        3.3.1 超臨界CO_2壓裂裂縫在油頁巖試件垂直層理方位的擴(kuò)展特征
        3.3.2 超臨界CO_2壓裂裂縫在油頁巖試件平行層理方位的擴(kuò)展特征
        3.3.3 超臨界CO_2壓裂裂縫在混凝土試件的擴(kuò)展特征
        3.3.4 不同壓裂方式和層理方位的壓裂效果對(duì)比
    3.4 本章小結(jié)
第四章 不同溫壓條件下油頁巖的熱解特性及孔隙結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究
    4.1 試件制備、試驗(yàn)裝置與方法
        4.1.1 試件制備與試驗(yàn)裝置
        4.1.2 試驗(yàn)方法
    4.2 油頁巖的熱解特性規(guī)律研究
        4.2.1 試件表面特征分析
        4.2.2 失重率演化規(guī)律研究
        4.2.3 工業(yè)評(píng)價(jià)分析
    4.3 油頁巖孔隙尺度的細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究
        4.3.1 孔隙連通特性分析
        4.3.2 孔隙特征參數(shù)分析
        4.3.3 孔隙率演化規(guī)律研究
        4.3.4 孔徑分布特征
    4.4 本章小結(jié)
第五章 不同溫壓條件下油頁巖熱解的裂縫結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究
    5.1 試驗(yàn)裝置與方法
    5.2 油頁巖裂縫尺度的細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究
        5.2.1 熱解破裂特征分析
        5.2.2 基于單一層位的裂縫分布特征
        5.2.3 基于單一層位的裂縫特征參數(shù)及其演化規(guī)律
        5.2.4 基于三維重構(gòu)的裂縫空間分布特征
    5.3 本章小結(jié)
第六章 不同溫壓條件下油頁巖熱解的滲透特性規(guī)律試驗(yàn)研究
    6.1 試件制備、試驗(yàn)裝置與方法
        6.1.1 試件制備與試驗(yàn)裝置
        6.1.2 試驗(yàn)方法
    6.2 油頁巖的滲透特性規(guī)律試驗(yàn)研究
        6.2.1 滲透率隨溫度的變化規(guī)律
        6.2.2 滲透率隨體積應(yīng)力的變化規(guī)律
        6.2.3 滲透率隨孔隙壓力的變化規(guī)律
    6.3 油頁巖的熱解破裂機(jī)理研究
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與項(xiàng)目
博士學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性說明


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]壓力條件對(duì)龍口油頁巖熱解特性的影響[J]. 王擎,李濤.  化工進(jìn)展. 2017(10)
[2]高溫三軸應(yīng)力下吉木薩爾油頁巖滲透率演化規(guī)律[J]. 董付科,楊棟,馮子軍.  煤炭技術(shù). 2017(08)
[3]“十三五”能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)怎么變?[J].   中國經(jīng)濟(jì)周刊. 2017(03)
[4]受載混凝土內(nèi)部應(yīng)變及聲發(fā)射特征研究[J]. 汪皓,王笑然,劉曉斐,李學(xué)龍,湛堂啟.  工礦自動(dòng)化. 2016(10)
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[7]含瓦斯煤受載損傷演化聲發(fā)射特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鈕月,李忠輝,王紅浩,王佳麗,劉帥杰,殷山,孔艷慧,洪森.  工礦自動(dòng)化. 2016(06)
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博士論文
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[2]油頁巖水平井水力壓裂裂縫起裂與延伸機(jī)理研究[D]. 高帥.吉林大學(xué) 2017
[3]油頁巖熱解過程及產(chǎn)物析出特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 羅萬江.西安建筑科技大學(xué) 2016
[4]油頁巖熱解反應(yīng)特性及機(jī)理研究[D]. 王薇.中國石油大學(xué)(北京) 2016
[5]油頁巖熱損傷演化特性及損傷模型研究[D]. 趙貴杰.吉林大學(xué) 2015
[6]松軟煤層井下水力壓裂致裂機(jī)理及應(yīng)用研究[D]. 雷毅.煤炭科學(xué)研究總院 2014
[7]油頁巖水力壓裂數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王維.吉林大學(xué) 2014
[8]油頁巖原位熱解與煤地下氣化耦合過程研究[D]. 趙麗梅.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2013
[9]煤層水壓致裂理論及應(yīng)用研究[D]. 杜春志.中國礦業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]油頁巖半焦燃燒過程中含氧官能團(tuán)和孔隙結(jié)構(gòu)的演變研究[D]. 張少?zèng)_.東北電力大學(xué) 2017
[2]裂縫性儲(chǔ)層人工裂縫起裂及延伸機(jī)理研究[D]. 張楊.東北石油大學(xué) 2012
[3]特低滲透油藏水力壓裂中的若干計(jì)算與裂縫擴(kuò)展分析[D]. 李勇.中國石油大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3185250