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全新正版煤矿井下水力强化理论与技术9787030403308科学出版社
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序
前言
章 绪论
节 瓦斯抽采的必要和迫切
一、煤矿安全生产的迫切需求
二、对相关政策的积极响应
三、瓦斯抽采技术急需改进
第二节 水力压裂现状
一、油气领域水力压裂技术现状
二、煤层气领域水力压裂技术现状
第三节 煤矿井下水力强化的研究内容
一、煤矿井下水力强化技术的由来
二、煤矿井下水力强化的研究内容
三、煤矿井下水力强化发展趋势
第二章 煤岩体结构及力学质
节 煤岩体结构的定量表征
一、煤岩体结构分类
二、岩体结构的定量表征
三、煤体结构的定量表征
第二节 煤岩体力学质
一、完整煤岩体力学参数获取
二、非完整煤岩体力学参数获取
第三章 储层增透物理模拟
节 储层的渗透
一、渗透率的基本概念
二、渗透率参数的获取
第二节 煤体结构全程演变过程中渗透特的变化
一、应力应变一煤体结构一渗透率实验
二、煤体结构与渗透率的关系
三、有效应力与渗透率的关系
四、基质收缩与渗透率的关系
第三节 煤储层增透物理模拟
一、硬煤的造缝增透
二、软煤的卸压增透
第四章 瓦斯运移产出机理
节 瓦斯赋存状态
一、吸附态
二、溶解态
三、游离态
第二节 瓦斯流态判别方法
一、雷诺数对流态的描述
二、启动压力梯度法
三、地质强度因子(GSI)法
第三节 基于GSI的瓦斯运移产出机理
一、GSI≥45煤储层瓦斯运移产出机理
二、GSI≤45煤储层瓦斯运移产出机理
三、围岩抽采层瓦斯运移产出机理
第四节 瓦斯运移产出数值模拟
一、GSI≥45煤储层瓦斯运移产出数值模拟
二、GsI≤45煤储层瓦斯运移产出数值模拟
三、围岩抽采层中气、水两相达西渗流数值模拟
四、瓦斯运移产出数值模拟软件的开发
第五章 水力强化数理模型
节 地应力
一、地应力概念
二、地应力测量
第二节 基于GSI的水力压裂数理模型
一、水力压裂数理模型概述
二、裂缝几何模型
三、压裂液滤失
四、破裂与延伸压力
第三节 卸压增透理论模型
一、相关方程
二、钻孔周围的应力场分布
三、钻孔周围的场位移分布
四、钻孔塑区及破碎区半径
五、渗透率分布
第四节 水力强化数值模拟
一、水力压裂数值模拟
二、卸压增透数值模拟
第六章 水力强化类型与增透机理
节 常规水力压裂
一、煤层常规水力压裂增透机理
二、围岩抽采层常规水力压裂增透机理
第二节 吞吐压裂
一、缝网改造的增透机理
二、硬煤储层吞吐压裂增透机理
三、围岩抽采层吞吐压裂增透机理
第三节 水力喷压裂
一、水力喷压裂基本原理
二、硬煤储层水力喷压裂
三、围岩抽采层水力喷压裂
第四节 水力压冲
一、注入式水力压冲增透原理
二、吞吐式水力压冲增透机理
第五节 水力冲孔
第六节 水力强化的多重效应
一、煤储层强化增透
二、抑制瓦斯涌出
三、改变煤体强度
四、扰动应力场和压力场
五、降尘作用
第七章 水力强化工艺
节 水力强化工艺优选
一、本煤层水力强化工艺
二、围岩抽采层水力强化工艺
三、围岩抽采层主孔——煤层分支钻孔
四、围岩抽采层钻孔一孔多用
第二节 水力强化封孔工艺
一、封孔深度
二、封孔方法
第三节 水力强化设计与实施
一、水力强化设计
二、安全防护与施工
三、总结分析报告
四、水力强化一览表
五、水力强化效果图
第四节 水力压裂过程中的压力分析
一、裂缝延伸模型
二、地层力学参数的求取
三、储层参数求取
第五节 水力强化效果评价
一、水力强化增透抽采效果评价
二、水力强化经济效益评价
三、水力强化多重效应评价
第八章 水力强化装备
节 专用水力压裂泵组
一、型号与基本参数
二、结构及原理
三、用途及使用
第二节 抽采钻孔水力作业机
一、型号与基本参数
二、结构及原理
三、用途及使用
第三节 附属设备
一、封隔器
二、水力喷器及喷嘴
三、封孔材料
第九章 压裂液与支撑剂
节 压裂液
一、活水压裂液
二、线胶和联冻胶压裂液
三、清洁压裂液
四、自生氮压裂液体系
五、泡沫压裂液
六、复合型压裂液
第二节 支撑剂
一、石英砂
二、低密度陶粒
三、树脂包层砂
四、树脂包衣坚果壳类
五、支撑剂类型对裂缝导流能力的影响
第三节 煤矿井下压裂液与支撑剂优化
参考文献
附录1 煤矿井下水力强化设计规范
附录2 煤矿井下水力强化作业规程
附录3 煤矿井下水力强化效果评价方法
附录4 煤矿井下钻孔水力强化安全技术要求
苏现波、马耕编著的《煤矿井下水力强化理论与技术》以实验室测试、现场试验、数值模拟和理论分析为基础,从煤岩体结构与力学质、地应力场、瓦斯的运移产出机理等方面揭示了煤矿井下水力强化的增透机理,据此建立了水力强化数理模型,并研制了相应的数值模拟软件;创立了煤矿井下水力强化的五种工艺类型,并对其增透机理和适用条件进行了系统分析;研制了煤矿井下水力强化专用装备和材料,初步形成了煤矿井下水力强化理论和技术体系;同时制定了四个水力强化技术规范,以便于此项技术的推广应用。
《煤矿井下水力强化理论与技术》可供从事煤层气勘探开发、煤矿井下瓦斯抽采的工程技术人员和科研人员,以及高等院校师生参考使用。
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