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低渗煤层井下水力化增渗理论与技术

￥ 101.1 7.9折 ￥ 128 全新

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四川成都
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作者秦玉金 等

出版社科学出版社

ISBN9787030716668

出版时间2022-03

装帧平装

开本16开

定价128元

货号1202623619

上书时间2024-06-30

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品相描述：全新
商品描述
目录
前言

第1章  煤层增渗技术国内外研究现状

1.1  煤岩体结构特征及瓦斯流动理论研究现状

1.1.1  煤岩体结构与孔隙、裂隙发育

1.1.2  煤层瓦斯流动理论

1.1.3  煤层瓦斯渗透率及其与应力-应变的关系

1.2  低透气性煤层强化抽采技术研究现状

1.3  水力化煤层增渗技术的研究现状

1.3.1  水力化储层增渗技术在石油、天然气等行业的研究现状

1.3.2  煤层增渗与油层增渗的关系

1.3.3  水力化煤层增渗技术在国内的研究进展

第2章  含瓦斯煤体的结构与渗流性能

2.1  煤体结构

2.1.1  非破坏煤的结构

2.1.2  破坏煤的结构

2.2  煤的裂隙

2.3  煤的孔隙

2.4  煤层瓦斯的运移

2.4.1  瓦斯的吸附-解吸过程

2.4.2  扩散过程

2.4.3  达西流

2.4.4  煤的吸附瓦斯变形特性

2.5  煤体的渗透性

2.5.1  煤层渗透性的表征

2.5.2  煤层渗透率随应力-应变的演化特征

第3章  旋转射流理论及其破煤岩机理

3.1  淹没自由旋转射流的基本理论

3.1.1  旋转射流的产生和旋流数

3.1.2  旋转射流的速度场和压力场

3.1.3  旋转射流的理论近似

3.2  钻孔内淹没自由旋转射流速度理论解

3.2.1  旋转射流在钻孔内的流动条件假设

3.2.2  微分控制方程

3.2.3  动量通量和角动量矩通量方程

3.2.4  钻孔中射流速度求解自相似运动的积分形式表述

3.2.5  射流边界的确定

3.3  受限淹没条件下旋转射流的速度结构特点

3.3.1  三维时均速度分布规律

3.3.2  时均速度的自相似性质

3.3.3  旋转射流动力学运动特点

3.4  高压旋转水射流破岩过程

3.4.1  旋转水射流破岩特点

3.4.2  旋转水射流孔底流场分布

3.5  高压旋转水射流破岩机理

3.6  旋转水射流破岩效果的影响因素

3.7  三维高压旋转水射流扩孔煤层增渗力学机制

3.7.1  水射流扩孔后钻孔的空间几何形态

3.7.2  煤层段扩孔后塑性区分布的理论计算

3.7.3  穿层钻孔煤层段扩孔后塑性区的FLAC3D数值分析

3.8  高压旋转水射流割缝煤层增渗机理

第4章  三维旋转水射流流场的数值模拟

4.1  高压旋转水射流喷嘴的设计

4.1.1  喷嘴结构设计

4.1.2  旋流强度设计

4.1.3  叶轮结构设计

4.2  模拟软件PERAANSYS简介

4.3  模型的建立

4.3.1  叶轮导向角优化模拟方案

4.3.2  喷头结构优化模拟方案

4.4  控制方程及边界条件

4.4.1  淹没射流方程

4.4.2  非淹没射流方程

4.4.3  计算条件设置

4.4.4  三维旋转水射流流速分布特征

4.5  数值模拟结果分析

4.6  旋转水射流喷嘴性能的实验室测试

4.6.1  实验室水射流试验系统

4.6.2  制备试验样品

4.6.3  试验方案

4.6.4  试验结果分析

第5章  “点”式定向水力压裂增渗机理与工艺

5.1  “点”式定向水力压裂技术的基本原理

5.1.1  不同破坏煤体的起裂条件

5.1.2  不同埋深煤层裂纹扩展方向

5.1.3  煤层原生裂隙对裂纹扩展的影响

5.1.4  煤岩界面的裂纹扩展特征

5.1.5  控制孔的“松动圈”效应

5.1.6  非对称孔隙压力的导向作用

5.1.7  “点”式定向水力压裂的过程

5.2  “点”式定向水力压裂数值模拟

5.2.1  流–固耦合模型并行有限元分析系统简介

5.2.2  顺层钻孔“点”式定向水力压裂的RFPA3D-Flow模拟

5.2.3  穿层钻孔“点”式定向水力压裂的三维并行模拟研究

5.3  “点”式定向水力压裂现场工艺

5.3.1  “点”式定向水力压裂的工程意义

5.3.2  顺层钻孔“点”式定向水力压裂工艺

5.3.3  穿层钻孔“点”式定向水力压裂工艺

5.3.4  “点”式定向水力压裂的选层

5.3.5  注入水压的预测与设计

5.3.6  其他参数设计

5.3.7  封孔方法

5.3.8  “点”式定向水力压裂典型曲线

5.4  “点”式定向水力压裂装备

5.4.1  封孔器

5.4.2  移动式高压泵站

第6章  水射流与水力压裂联作增渗机理

6.1  小直径穿层钻孔水力压裂的理论分析

6.1.1  小直径钻孔水力压裂裂隙的起裂与扩展

6.1.2  小直径钻孔水力压裂裂隙扩展的影响因素

6.2  水射流扩孔后定向压裂裂隙的起裂机理

6.2.1  水射流扩孔对水力压裂裂隙扩展的影响

6.2.2  水射流扩孔后控制孔的定向导控作用机理

6.3  三维旋转水射流与水力压裂联作增渗数值分析

6.3.1  模拟软件简介

6.3.2  物理模型

6.3.3  数值分析方案

6.3.4  数值模拟结果分析

第7章  三维旋转水射流扩孔(割缝)装备研制及地面联机试验

7.1  煤矿现场用喷嘴的设计原理

7.2  组合高压旋转水射流喷头及喷嘴

7.3  螺旋辅助排渣高压钻杆

7.4  回转式高压旋转接头

7.5  高压水泵及配套装置

7.6  井下高压水射流作业远程监测与控制系统

7.7  井下高压旋转水射流扩

内容摘要
煤层增渗是促进瓦斯（煤层气）高效抽采的重要措施，本书针对松软低渗透性煤层瓦斯抽采的难题，采用理论计算、数值模拟相结合的方法，阐明了非均匀应力场穿层钻孔三维旋转水射流扩孔及“点”式定向压裂的增透力学机制；运用流体力学、岩体力学、弹性力学、机械工程等多学科交叉理论，揭示了淹没条件下旋转水射流喷嘴的流场特性，优化了喷嘴结构参数；提出了三维旋转水射流扩孔技术、“点”式定向压裂技术、水射流与水力压裂联作增透技术，并开展了相关的工程实践工作。
    本书可供从事低渗煤层瓦斯（煤层气）资源开发、煤矿瓦斯灾害治理等专业技术人员、高校研究生和本科生以及研究院所科研人员等阅读参考。

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