高压渗流论文-高子善

高压渗流论文-高子善

导读:本文包含了高压渗流论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:瓦斯,水,吸附解吸,传输扩散系数

高压渗流论文文献综述

高子善[1](2019)在《高压驱替相与CH_4在煤体中的吸附解吸及扩散与渗流规律研究》一文中研究指出瓦斯,一方面是井下的主要危险源和严重的温室气体,另一方面是一种高效的清洁能源。但是由于我国煤层渗透率较低,严重影响了我国的瓦斯抽采效率,当前气相驱替在瓦斯抽采与防治中发挥了重要作用。因此,探讨高压驱替相与CH_4在煤体中的吸附解吸以及扩散与渗流特性具有重要的意义。(1)分析了实验煤样的孔隙结构规律与表面官能团特征,并测试了不同温度条件下气体在煤体中的吸附等温线与解吸扩散特性曲线。结果发现,无烟煤LH的Langmuir极限吸附量a值大于烟煤PM和HL,而Langmuir压力P_L却小于两种烟煤,叁种气体中CO_2的P_L最小。(2)不同条件下的解吸扩散特性曲线最大的区别是初始阶段的解吸量和解吸速度以及最终的累计解吸量。煤体中N_2前10s与60s的累计解吸量占解吸总量的比例大于CH_4和CO_2,但其在前10s与60s的累计解吸量却小于CH_4和CO_2。叁种气体前10秒的累计解吸量与时间的关系可用=6)√+较好地拟合。(3)采用分子模拟探究了不同条件下在煤-CH_4-H_2O体系注N_2与注CO_2驱替过程中各组分的扩散规律。结果发现,与单组份气体扩散相比,注N_2与注CO_2驱替后,不仅CH_4的传输扩散系数D_t增大了,H_2O的D_t也增加了。含水率与煤-CH_4-H_2O体系中各组分的D_t具有负相关性,而温度正好相反。与单组份气体扩散相比,随着温度升高或压力增大,注N_2与注CO_2驱替时体系中CH_4与H_2O的D_t增加幅度更大。在相同条件下,注N_2对体系中H_2O的运移促进作用更明显。此外与其他组份有所不同,CO_2的D_t随着注气压力先增大后减小。这是由于不同压力阶段气体的扩散类型与扩散活化能差异导致的。(4)研究了不同条件下气体在煤体中的渗透率规律。结果发现,不同温度,含水率与煤体种类条件下,N_2和CH_4的渗透率均随着压力升高呈“V”型变化趋势,且温度越高,含水率越大,出现的克林伯格效应越弱。此外,N_2的“拐点”压力总是不大于CH_4,当含水率与温度越高时,两者的“拐点”压力越大。不同温度条件下CO_2的渗透率随压力增大而下降,在使用CO_2驱替时需特别注意注入压力的选取。而N_2在高温与高含水率造成的高受限环境中依然具有较强的渗流能力,故而在井下气相驱替过程中,提高N_2注入压力取得的效果比较显着。本文获得的结论对于丰富和完善高压气相驱替技术具有一定的学术价值和科学意义,对指导现场气相驱替的工程实践具有现实意义。此外,攻读学位期间,相关研究成果发表SCI论文3篇。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01)

王海[2](2018)在《基于ADINA的高压水闸墙渗流稳定性分析》一文中研究指出水闸墙在煤矿隔离老空水、底板水等水患中应用较多,然而其渗流稳定性研究较少;通过ADINA温度场模拟高压水闸墙渗流场,分别考虑了6 MPa和8.4 MPa水头压力下水闸墙完整及损伤条件下的渗流稳定性;研究表明水闸墙及围岩的应力随着迎水面水压力的增加而增加;随着迎水面加固段、第1段墙体和第2段墙体与围岩接触段的逐次破坏,水压力不断向背水面推移,背水面发生渗漏、涌水的风险逐渐增加;完整的水闸墙、围岩及其接触段可有效阻隔高压水渗流。(本文来源于《煤炭技术》期刊2018年10期)

毕宏伟,胡少华,乔彤[3](2018)在《高水头抽水蓄能电站高压岔管围岩非线性渗流分析及渗透稳定性研究》一文中研究指出针对抽水蓄能电站钢筋混凝土岔管承载的高内水压力导致围岩高渗压差、高水力梯度等问题,以高压岔管围岩渗流控制为目标,结合现场高压压水试验及其解析模型,定量分析高渗压下岔管围岩的渗流参数,基于单裂隙花岗岩非达西渗流室内试验成果,拟合Forchheimer非达西渗流方程影响因子与渗透率之间的指数型关系式。在此基础上,采用Forchheimer非达西渗流方程、Signorini型变分不等式和自适应罚函数相结合的方法,推导非达西渗流控制方程组及其有限元计算格式,并将其应用于阳江抽水蓄能电站高岔区围岩渗流规律研究。结果表明:高压岔管内水外渗导致防渗排水措施和导水断层附近区域产生了强烈的非达西渗流;采用非达西渗流理论计算的渗漏量明显小于达西渗流理论计算值,且差值伴随着流场非线性的增强而增大。研究成果对于高水头抽水蓄能电站岔管区防渗设计与控制具有参考价值。(本文来源于《水利水电技术》期刊2018年06期)

林太清,高江林[4](2018)在《高压隧洞裂隙渗流的离散元数值分析》一文中研究指出基于离散单元法,采用二维离散元程序(UDEC),对高压隧洞裂隙岩体的渗控效应进行数值模拟分析,得到高压隧洞裂隙岩体的优势渗透路径和渗控效应规律。结果表明,固结灌浆对防渗起到一定的效果,可有效降低围岩的孔隙水压力及其水力梯度,但仅在固结灌浆的处理下,钢衬段裂隙水压力依然很大;高压隧洞围岩的优势渗流通道主要分布在断层和裂隙上,水力梯度突增;离散元数值模拟结果较为真实地反映了工程实际,可为渗控措施优化设计提供参考。(本文来源于《水力发电》期刊2018年05期)

周利,苏凯,周亚峰,文喜雨,伍鹤皋[5](2018)在《高压水工隧洞透水衬砌渗流-应力-损伤耦合分析方法研究》一文中研究指出在高压隧洞发电运行过程中,衬砌钢筋应力普遍小于设计预期,并未达到既安全又经济的效果。本文基于混凝土塑性损伤模型与透水衬砌理论,提出了透水衬砌渗流-应力-损伤耦合算法。基于大型通用有限元软件平台ABAQUS进行二次开发,通过Fortran语言调用实用程序GETVRM获取材料损伤,并利用子程序USDFLD实现了材料渗透系数随损伤的动态更新,完成了隧洞初次充水加压工况中衬砌损伤开裂的耦合分析过程,研究了衬砌损伤开裂、渗透孔压以及钢筋应力的演化特征,并探讨了衬砌与围岩有条件联合承载特性对耦合结果的影响。可以发现:计算所得的衬砌损伤开裂特征与衬砌压水试验结果吻合,完全联合承载与有条件联合承载两种情况下,衬砌钢筋应力表现出明显的差异,说明衬砌设计中未考虑衬砌与围岩相互脱离,即有条件联合承载,是隧洞发电运行时衬砌钢筋应力普遍小于设计预期的原因。本文提出的耦合算法所得到的结果与工程普遍规律相符,具有一定推广性,可以为衬砌设计问题提供一定参考。(本文来源于《水利学报》期刊2018年03期)

李阳[6](2017)在《高压水射流作用下煤体瓦斯渗流特性研究》一文中研究指出我国地质条件复杂,煤矿安全形式严峻。在机械化水平提升与开采规模持续扩大的过程中,老矿井浅层位置的资源开始枯竭,其开采深度逐步加强,新井则仅能够向深部拓展,煤层中的压力及瓦斯含量都不断加大;开采技术较以往种类更多,极为复杂,现在发生突出事故有两个特点,一是瓦斯煤层,随采面深度增加,地应力与瓦斯都加强,开始升级到突出煤层,在缺乏足够防御手段的情况下,极其容易产生事故;二是当前瓦斯与原有煤生成突出煤层,由于相应的防御手段执行力度不强或者对于特殊地质条件下所采用的手段不合适而引起事故。通过煤体瓦斯渗流方程的归纳总结,在此基础上提出了高压水射流作用在煤体之后的瓦斯渗流方程,并对煤体的力学性质,孔隙结构和瓦斯对煤体的吸附性进行了分析,通过一系列对比试验可以得出,不同煤层,变质程度不同,孔隙度也不相同,在高压水的作用下,煤层的孔隙结构再次发育,增加了煤层中气体流动的路径,提高了气体的渗透性;在固定围压的情况下,煤体中气体的渗透率随着孔隙压力的变大反映出一个先下降后上升的状态,在此期间孔隙压力有一个转折点,瓦斯渗透率曲线在转折点两边基本对称,成“U”字形变化;在孔隙压力一定时,随着围压的增大,煤层中瓦斯渗透率变小,在模拟水射流作用煤体之后,相比没有水射流作用下,二者的渗透特性的变化规律基本相似,只是在作用之后的渗透率数值上升比较明显;同时研究了含水率对渗透率的影响,在高压水的作用下,增加了煤体内水分的含量,而水分进入煤体之后,会占据渗流与运移通道,增加了瓦斯流动的阻力,降低了渗透率,此时,水分对煤体的瓦斯渗流产生了反作用,此为水分对瓦斯渗流产生抑制的一面。但是煤层注入高压水之后,水的压力使煤体内部的裂隙再次发育,增加了煤体的透气性,是瓦斯的渗透率上升,相比煤体的透气性,水分的影响可以忽略。(本文来源于《华北理工大学》期刊2017-12-01)

鄢友军,徐伟,常程,邓惠,杨柳[7](2017)在《四川盆地碳酸盐岩储层高温高压渗流机理实验研究》一文中研究指出四川盆地碳酸盐储层为盆地内气藏的主力气层。但碳酸盐岩储层流体渗流现象呈现多样多变的特征,加之此类气藏大多埋藏较深,储层温度和压力高,使得流体渗流规律认识不清。为了弄清该类气藏储层的流体渗流机理,为该类气藏的开发决策提供有效的分析手段和实验数据支撑,利用高温高压气藏高温高压条件下的物理模拟实验技术,进行了地层条件下流体渗流机理实验。通过对比常温与高温、含束缚水与不含水情况下不同类型岩心的流动实验结果,得到了碳酸盐岩不同类型储层流体的渗流规律:基质型岩心渗流能力最差,且存在启动压力梯度和低速非达西渗流阶段,可动用程度较低;孔洞型岩心是储层主要的储集空间;裂缝-孔洞型岩心渗流能力最好,是主要的生产储层,但低压差下便出现了高速非达西现象,因此需要控制合理的生产压差。束缚水的存在使叁种类型岩心的渗流能力都产生一定程度的下降,基质型岩心下降幅度最大,裂缝-孔洞型岩心最小;束缚水还增大了基质型岩心的启动压力。(本文来源于《2017年全国天然气学术年会论文集》期刊2017-10-19)

宋海敬,王云刚,邓勇,刘华林,郭辉[8](2017)在《异常高压致密气藏两相渗流数值模拟技术》一文中研究指出异常高压致密气藏压力系数高、孔隙结构及渗流机理复杂,相渗曲线随压力发生改变,导致利用常规相渗曲线的测试结果已不能正确反映地层条件下的气水渗流规律,预测的开发指标好于实际生产的结果。因此,需要研究地层条件下的相渗曲线,探讨异常高压致密气藏两相渗流规律。结合气藏高温、高压的特性,研制了异常高压致密气藏岩心驱替装置(120 MPa、150℃),回归了36块岩心归一化的岩心相渗端点与压力的关系,建立了异常高压致密气藏两相渗流数学模型及数值模型。研究结果表明,在异常高压条件下,束缚水饱和度降低,流动阻力增大,采收率降低,开发效果变差。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2017年24期)

侯旭丰[9](2017)在《高压富水区山岭隧道渗流场影响因素敏感度分析》一文中研究指出由于我国的山区面积庞大,地貌地形的条件比较复杂,那么在此复杂条件下修建山岭隧道时,往往会遇到地下水丰富地区,高压富水的问题也会相应而来。在隧道工程中,如何计算作用在衬砌结构上的水压力和隧道开挖过程中的断面涌水量,以及在水压力荷载作用下衬砌结构的安全性等等这些问题,都是隧道渗流场中相当重要的研究内容。根据资料整理,已有研究报道多针对隧道渗流场中单一因素进行独立研究,未结合多因素进行综合研究。本文通过南大梁高速华蓥山隧道工程结合等效衬砌概念,并结合正交试验对渗流场中六种影响因素进行分析,并对最显着影响因素进行了有效区间分析,所取得的主要研究成果如下:(1)通过等效衬砌原则计算衬砌外水压,与"堵水限排"结构下复合衬砌外水压进行对比,经过试算,得出了合理的等效衬砌渗透系数。(2)将等效衬砌、"堵水限排"复合衬砌和轴对称解叁种计算方法下的衬砌外水压和隧道涌水量分别进行对比,事实证明"堵水限排"下衬砌外水压和隧道涌水量可以用等效衬砌方法进行计算,且等效衬砌方法在理论上也是可行的。(3)基于轴对称理论解,分析得出隧道渗流场影响因素为:等效衬砌渗透系数(隧道排水能力)、等效衬砌厚度、初期支护渗透系数、初期支护厚度、注浆圈渗透系数、注浆圈厚度。采用正交试验结合等效衬砌方法进行影响敏感度研究发现:等效衬砌渗透系数(隧道排水能力)为影响隧道渗流场最显着的因素。(4)隧道渗流场中,等效衬砌水压和隧道渗流量并不是一直随等效衬砌渗透系数的变化而发生线性变化,而是存在一定的有效影响区间。研究分析可知,南大梁高速华蓥山隧道的等效衬砌渗透系数有效影响区间为1.04× 10-7cm/s~2.04×1-6cm/s。(本文来源于《西南交通大学》期刊2017-05-01)

张永乾[10](2017)在《高温高压气藏渗流机理及水平井产能研究》一文中研究指出在高温高压气藏开发技术方面,全球海上天然气的开发逐步推进,据不完全统计资料表明异常高压气藏约占气藏总数的1/3。全世界沉积盆地中高温高压气藏是比较丰富的。由于温度压力极高,地质条件复杂,渗流情况多变使得其区域天然气的勘探与开发均属世界难题。因此对高温高压气藏特征、渗流机理、温度压力在井筒中的分布以及温度压力变化对气井产能的影响的研究变得尤为重要。本文在大量调研国内外相关参考文献的基础上,针对气藏基本特征、渗流机理、温度压力耦合计算模型以及水平井产能模型进行了研究。首先,在对高温高压气藏基本特征及渗流机理的调研中认识到地层存在应力敏感效应、气体滑脱效应以及近井地带的高速非达西效应,研究了温度对孔隙度与渗透率的影响规律;其次,本文考虑焦耳汤普森效应,运用能量守恒,物质平衡方程以及动量守恒定律,建立了高温高压气水两相温度压力耦合模型,通过实例数据对模型进行了验证;其次,应用保角变换方法,将水平井的叁维渗流问题转化为两个二维渗流问题,建立得到考虑储层应力敏感效应,气体滑脱效应、近井地带高速非达西效应、启动压力梯度影响下的单相水平井产能模型;再则,考虑了在高温高压条件下气水互溶对渗流的影响,建立了新的气水运动方程和气水两相广义拟压力,并在单相水平井产能模型的基础上,推导得到高温高压气藏气水两相水平井产能模型;最后,将水平井筒离散化,编制计算程序,将地层渗流与井筒流动耦合,得到高温高压气藏水平井考虑温度压力相互影响下的两相产能耦合模型,运用实例数据验证了产能模型的实用性与准确性,并对影响气水同产水平井产能的因素进行了分析,得出了各因素对气井产能影响的程度。本文研究得到了一个完整的满足高温高压条件的气水两相温度压力耦合模型,可有效预测井筒的温度压力分布,从而为高温高压气井的生产动态分析提供可靠的基础数据。(本文来源于《西南石油大学》期刊2017-05-01)

高压渗流论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

水闸墙在煤矿隔离老空水、底板水等水患中应用较多,然而其渗流稳定性研究较少;通过ADINA温度场模拟高压水闸墙渗流场,分别考虑了6 MPa和8.4 MPa水头压力下水闸墙完整及损伤条件下的渗流稳定性;研究表明水闸墙及围岩的应力随着迎水面水压力的增加而增加;随着迎水面加固段、第1段墙体和第2段墙体与围岩接触段的逐次破坏,水压力不断向背水面推移,背水面发生渗漏、涌水的风险逐渐增加;完整的水闸墙、围岩及其接触段可有效阻隔高压水渗流。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

高压渗流论文参考文献

[1].高子善.高压驱替相与CH_4在煤体中的吸附解吸及扩散与渗流规律研究[D].中国矿业大学.2019

[2].王海.基于ADINA的高压水闸墙渗流稳定性分析[J].煤炭技术.2018

[3].毕宏伟,胡少华,乔彤.高水头抽水蓄能电站高压岔管围岩非线性渗流分析及渗透稳定性研究[J].水利水电技术.2018

[4].林太清,高江林.高压隧洞裂隙渗流的离散元数值分析[J].水力发电.2018

[5].周利,苏凯,周亚峰,文喜雨,伍鹤皋.高压水工隧洞透水衬砌渗流-应力-损伤耦合分析方法研究[J].水利学报.2018

[6].李阳.高压水射流作用下煤体瓦斯渗流特性研究[D].华北理工大学.2017

[7].鄢友军,徐伟,常程,邓惠,杨柳.四川盆地碳酸盐岩储层高温高压渗流机理实验研究[C].2017年全国天然气学术年会论文集.2017

[8].宋海敬,王云刚,邓勇,刘华林,郭辉.异常高压致密气藏两相渗流数值模拟技术[J].科学技术与工程.2017

[9].侯旭丰.高压富水区山岭隧道渗流场影响因素敏感度分析[D].西南交通大学.2017

[10].张永乾.高温高压气藏渗流机理及水平井产能研究[D].西南石油大学.2017

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