低温液氮致裂煤体孔隙结构演化及增透机制9787564195144
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作者秦雷
出版社南京东南大学出版社有限公司
ISBN9787564195144
出版时间2020-07
装帧平装
开本16开
定价58元
货号11131050
上书时间2024-12-14
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作者简介
秦雷，山东济宁人，博士（后）、副教授、硕士生导师。毕业于中国矿业大学，中国职业安全健康协会通风安全与健康专业委员会委员，《西安科技大学学报》青年编委，《中国地质灾害与防治学报》青年审稿专家，主要从事非常规天然气开发、煤层致裂增透高效抽采、矿井瓦斯防治方面的科研与教学工作。目前主持国家自然科学基金、国家博士后国际交流计划派出项目、中国博士后科学基金面上项目、中国博士后科学基金特别资助项目、陕西省自然科学基金、西安科技大学优秀青年科技基金各1项；主持完成中央高校基本科研业务专项基金、教育部重点实验室开放课题等3项。近年来在行业权威期刊Fuel、International Journal of Heatand Mass Transfer、Energy & Fuels等发表学术论文50余篇，引用880余次；授权PCT国际发明专利3项，授权国家发明专利10项，授权软件著作权3项；担任Fuel、Powder Technology、Energy & Fuels、EngineeringGeology等SCl期刊审稿人。获中国煤炭工业科学技术二等奖、中国安全生产协会安全科技进步奖二等奖、陕西省高等学校科学技术奖二等奖各1项。参与国家杰出青年基金项目、长江学者青年项目、国家重大科学仪器设备开发专项和企业委托项目10余项。
E-mail:qinlei@xust.edu.cn
目录
1 绪论
1.1 选题目的及意义
1.2 研究现状及发展趋势
1.3 目前存在问题
1.4 主要研究内容
1.5 研究方法及技术路线
1.6 研究进展及主要成果
2 基于核磁共振技术的液氮致裂煤体实验
2.1 液氮致裂实验系统搭建
2.2 低场核磁共振测试技术及原理
2.3 液氮致裂条件下煤体孔隙演化测试结果
2.4 液氮致裂煤体的电镜扫描结果
2.5 本章小结
3 液氮致裂煤体的分形维数特征
3.1 液氮循环致裂过程中煤体宏观裂隙演化
3.2 液氮致裂煤体的表面分形维数特征
3.3 基于核磁共振的孔隙分形维数研究
3.4 本章小结
4 液氮致裂作用下煤体力学特性演化及声发射特征研究
4.1 液氮致裂作用下煤体力学特性实验
4.2 液氮致裂条件下煤体力学特性实验结果
4.3 液氮致裂作用对煤体的损伤机制
4.4 本章小结
5 三轴围压下液氮致裂煤体的传热传质规律
5.1 实验系统的搭建和样品准备
5.2 三轴围压下液氮注射后煤体的致裂特征及温度变化
5.3 三轴围压下液氮致裂煤体过程的声发射定位
5.4 基于红外热成像技术的液氮注射过程中冷量传递规律研究
5.5 本章小结
6 液氮循环注入煤体的致裂增透机制及潜在应用
6.1 液氮循环注入煤体的致裂增透机制分析
6.2 液氮循环致裂增透技术潜在应用探讨及其对煤层气开采的启示
6.3 影响液氮流动及冷量传递因素的数值模拟
6.4 本章小结
7 主要结论、创新点及展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 展望
变量注释表
参考文献
致谢
内容摘要
本书立足于研究液氮循环致裂煤体孔隙结构演化及其致裂增透机制，利用实验室实验、理论分析和数值模拟等手段，搭建了液氮致裂增透实验测试系统，基于弛豫谱分析技术和扫描电镜技术，实现了液氮致裂过程中煤体孔隙分布精细量化表征；获得了液氮注入参量与煤体破裂特征参量之间的关系；揭示了液氮致裂过程中煤体宏观一微观裂隙空间扩展、连通规律及液氮致裂增透机制；证明了液氮致裂煤层改善煤体孔隙结构的可行性，探究了液氮致裂煤体的致裂机制，并提出了液氮致裂煤体抽采煤层气的应用思路。
精彩内容
本书提出了一种煤储层循环式液氮压裂技术，该技术利用循环冻融、汽化等多重效应来增加煤储层渗透率，提高煤层气产量。本书利用实验室实验、理论分析和数值模拟等手段，搭建了液氮致裂增透实验测试系统，实现了液氮致裂过程中煤体孔隙分布精细量化表征，探究了液氮致裂煤体的致裂机制并提出了液氮致裂煤体抽采煤层气的应用思路。该方法基于冻融侵蚀以及重复致裂作用，具有较强的煤层适用性，可实现煤层气快速高效抽采的目的，有广阔的应用前景。
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