基于能量守恒的半解析半数值多裂缝扩展模拟方法

为研究水平井在进行水力压裂时的裂缝扩展机理,将无量纲近似解与能量守恒相结合,建立一种半解析半数值的多裂缝扩展模拟新方法,并开发高精度和高效率的裂缝扩展程序C5Frac。使用该方法分别针对单裂缝和多裂缝扩展进行模拟,并使用隐式水平集算法(implicit level set algorithm,ILSA II)进行对比验证。结果表明:单裂缝扩展时,C5Frac计算得到的裂缝半径、缝口宽度和进液效率与参考解的误差均在1%以内;多裂缝扩展时,C5Frac计算得到的裂缝半径、缝口宽度和缝内流量与ILSA II非常接近,裂缝总面积与ILSA II的误差保持在5%以内,且运算效率得到明显提高。该模拟方法可以在保证结果准确性的同时大大减少计算时间,可为多裂缝扩展数值模拟研究提供新思路。     

金塔盆地与鼎新谷地地质接触关系及其地电特征研究

金塔盆地与鼎新谷地之间的地质接触关系,至今为止还没有系统的研究。金塔盆地与鼎新谷地之间的水力联系一直不能做出正确判断。在分析区域资料的基础上,进行了研究区地质调查,并在国内首次开展了该问题的地电研究工作,对比了地质接触关系与地电特征的符合程度,并进一步分析了金塔盆地与鼎新谷地的地质接触关系和水力联系。地电特征研究结果显示金塔盆地和鼎新谷地地质接触关系及其地电特征存在明显的一一对应关系。结论认为黑河干流下部存在古近系砂砾岩、砂岩和泥质粉砂岩基底隆起及其伴随断层,该基底隆起和伴随断层构成了金塔盆地和鼎新谷地之间的地质接触关系,并且阻碍了两者之间的地下水水力联系。研究工作为黑河下游地下水水资源量评价、区域生态环境治理和恢复提供了科学的依据。     

晶硅片切割用再生砂水力分级影响因素研究

探讨了沉降时间、料浆浓度、p H值以及电导率对再生砂水力分级中产品率的影响,通过对各影响因素的优化,得出脱除超细颗粒的沉降时间为6 h、GC#2000产品分级的沉降时间为4.5 h、GC#1500产品分级的沉降时间为3 h,GC#1200产品分级的沉降时间为1 h,料浆浓度为30%~40%,p H值为8~10,电导率小于300μS/cm时,分级产品率较高,产品质量较好。     

三峡地区人工土层快渗系统处理生活污水的试验

水力负荷与湿干比作为人工土层快渗系统的2个重要控制参数,影响系统的处理效果．目前,国内针对三峡库区气候与土壤特征的水力负荷及湿干比研究鲜有报道．为此,论文通过试验,研究了适宜于三峡库区气候和土壤特征的水力负荷和湿干比的相关数据,重点考察了在4种水力负荷与3种湿干比条件下,人工土层快渗系统对生活污水中COD、总氮和总磷去除性能的影响．试验表明,随着气温的升高可以提高系统的湿干比,水力负荷,湿干比的变化对COD,总磷的影响不大,对总氮的影响较大．试验结果可为人工土层快渗系统在三峡库区推广应用提供依据．     

水力压裂钻孔始裂特点分析

为研究内水压力作用下压裂钻孔的始裂特点,指导煤层渗透率提高中控制措施的采取与实施,在分析煤层结构特点与应力场特点的基础上,用叠加法推出了新的水力压裂钻孔起裂方程,并通过MATLAB程序进行了算例分析,得出了钻孔始裂总体可表现为由表及里、由里至表、多方向多位置同时始裂和发展三种结论,该结论不同于传统应力场中圆形工程体围岩起始破坏过程的特点,并对煤层渗透率提高中控制措施的采取更具有理论指导意义。     

2015～2050年南亚与东南亚输送对中国大气臭氧浓度的影响

使用戈达德对地观测系统化学传输模型（Goddard Earth Observing System Chemical Transport Model,GEOS-Chem）模拟了不同共享社会经济路径（shared socioeconomic pathways,SSPs）下2015～2050年中国、南亚和东南亚地区的日最大8小时臭氧（MDA8 O₃）浓度以及人为和生物质燃烧排放变化导致的南亚和东南亚输送变化对中国O₃浓度的影响.南亚和东南亚输送对中国O₃的影响涵盖珠江三角洲（简称珠三角）、广西、云南、贵州、四川盆地、青海、西藏以及新疆部分区域,使上述区域2015年MDA8 O₃年均浓度上升3.0～19.0μg m^-3.在典型污染区域,2015年南亚和东南亚传输对四川盆地MDA8 O₃浓度影响最大(+6.2μg m^-3),珠三角随后(+4.7μg m^-3),长江三角洲（简称长三角）影响最小(+0.6μg m^-3...     

松软低透气性煤层水力压裂裂缝拓展模拟研究及优化

针对因传统水力压裂指向性较弱、压裂范围随机等因素而导致难以开采较薄且瓦斯等矿产资源丰富度较高储层的问题,以谢桥矿1361(3)底抽巷水力压裂为例,基于拓展有限元理论,运用Abaqus CAE软件建模并分析不同初始裂缝角度下裂缝的发育形式与有效半径,通过数值模拟与现场试验相结合的方式,研究不同角度下的裂缝发育规律。研究结果表明,水力压裂工程试验验证了裂缝的有效半径,并且与数值模拟分析结果相吻合;当初始裂缝角度α取值0°、10°时,裂缝倾向于X方向发育,最大增透半径为17.4m;当α取值12.5°时,存在理论最长裂缝;当α取值20°、30°、40°、50°、60°时,压裂液可在目标层内停留较长时间,最大增透半径为9.1m;当α取值70°、80°、90°时,裂缝发育将直接穿透目标层,最大增透半径为1.5m,较难对X方向进行大范围增透。该研究结果对较薄储层的矿藏资源开采有一定参考意义。     

低渗透非均质油藏油井压裂裂缝参数优化研究

低渗透油藏的特点是储集层物性差、非均质性强、层间差异大、油井无自然产能或自然产能很低。因此如何利用水力裂缝高效沟通储层、建立稳定的油气渗透通道是压裂作业亟待解决的问题。以菱形反九点为例,建立低渗透非均质地质模型。详细分析了在不同裂缝参数下采出程度、含水率和无水采油期的变化关系,并采用正交设计实验判断裂缝参数的主次关系。结果表明,裂缝导流能力和裂缝穿透比不是越大越好,均存在一个最佳值。在低渗非均质油藏条件下,裂缝导流能力是影响采出程度的主要参数,其次是裂缝穿透比。     

园区供热管网泄漏工况建模及分析

为提高供热系统的安全性及故障诊断系统的准确性,依据图论理论对某园区供热管网泄漏工况进行水力特性建模,并通过管网能量平衡方程求解不同工况下的用户室内温度.分析了不同泄漏工况对供热管网水力工况和热力工况的影响.研究结果表明:供热管网中任意点发生泄漏故障均会对系统水力特性产生影响,并且泄漏点距离循环水泵越近对供热系统管段流量影响越大;供热管网水力特性的变化将会对热力特性产生耦合影响.本研究可为供热管网泄漏事故预判及故障诊断等提供参考依据.