高压水力压裂技术近年来在煤矿得到了广泛应用,不仅改变了煤体的裂隙结构,而且降低了煤的弹性和储蓄能量的能力,从而达到消除冲击地压危险性的目的。跃进煤矿在有强冲击地压危险性的采掘工作面实施了这一技术,从而防止了冲击地压的发生和产生冲击地压的强度。

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针对白皎煤矿地质构造复杂、构造应力大、煤层透气性差、抽采瓦斯效果差的问题,提出了高压水力压裂和二氧化碳相变致裂联合增透技术,分析了水力压裂和二氧化碳相变致裂联合增透技术的原理;并在238底板巷对B4煤层进行了联合增透对比试验研究。试验结果表明:试验区域煤层透气性显著提高,单孔初抽瓦斯体积分数分别是高压水力压裂试验区域和普通抽采试验区域平均瓦斯体积分数的1.70、3.48倍;瓦斯抽采纯量较水力压裂区域和普通抽采区域分别提高了1.49、3.04倍;抽采65 d以后,高压水力压裂和二氧化碳相变致裂联合增透区域汇总瓦斯体积分数仍保持在40%以上,抽采效果良好,该技术可供类似矿井借鉴。

贵州省寒武系牛蹄塘组特有的黑色页岩,具有高有机碳、高成熟度、高脆性矿物含量、微孔隙较为发育等特点,是贵州页岩气勘探开发的主要层位。牛蹄塘组页岩沉积环境有利,沉积厚度大,有望获得较好的含气量,为贵州开采页岩气提供了有利条件。然而页岩气开采过程中水力压裂法的应用导致的泄漏、压裂液回流污染、集输管道破裂或腐蚀等,会导致地下水储层破坏及地下水重金属污染等环境问题。着重阐述页岩气勘探开发中水力压裂法可能产生的相关环境影响问题并开展预期研究,为贵州页岩气勘探和开发提出考虑环境破坏的可能,提出防治措施。

内容概要：本文详细介绍了使用Comsol软件进行液氮水力压裂的多物理场耦合建模方法，重点展示了热-流-固-损伤耦合模型的应用。通过将传热、达西流、固体力学以及自定义的损伤演化方程集成在一个模型中，能够精确模拟液氮压裂过程中产生的损伤分布和热场分布。文中还讨论了具体的数学表达式（如导热系数随温度变化的关系）、数值计算技巧（如网格划分策略）以及仿真结果分析（如温度场和损伤区的特征）。此外，作者分享了一些实用的经验，比如如何解决求解不收敛的问题，以及如何使仿真结果更加贴近实际情况。 适合人群：从事油气田开发、地质工程、材料科学等领域研究的专业人士，尤其是对多物理场耦合建模感兴趣的科研工作者和技术人员。 使用场景及目标：适用于需要深入了解液氮水力压裂机理的研究项目，旨在提高对复杂环境下岩石破坏行为的理解，优化压裂工艺参数，减少环境污染并提升采收效率。 其他说明：文中提供的具体公式和参数设置对于实际操作具有重要指导意义，同时也强调了理论与实验相结合的重要性。

在分析煤层结构和应力场特点的基础上,确定出了穿层钻孔起裂注水压力计算方法,并指出该压力不仅取决于侧向应力系数的大小,而且还取决于组成钻孔围岩的性质,总体表现出在径向上受最弱煤分层的控制,在轴向上则受最弱层理面的控制.在起裂位置上,轴向受控于最弱层理面,在径向上则受控于煤的最小抗拉强度和垂直侧向应力系数.

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Comsol水力压裂 渗流-应力-损伤耦合模型 本模型采用Comsol软件模拟注水过程中的岩石损伤和孔隙水压发展，采用经典摩尔库伦准则和抗拉阶段准则计算损伤 无需借MATLAB计算损伤变量在Comsol里面采用内置模块计算损伤变量，计算效率高 岩石采用Weibull分布描述非均质性，非均匀参数通过MATLAB用Weibull分布生成，然后导入Comsol （附源文件和参考lunwen） ,Comsol模拟; 渗流-应力-损伤耦合模型; 岩石损伤; 孔隙水压发展; 摩尔库伦准则; 抗拉阶段准则; Weibull分布非均质性描述; 计算效率高。,Comsol模拟水力压裂：渗流-应力-损伤耦合模型研究

内容概要：本文详细介绍了利用COMSOL软件进行水力压裂过程中岩石损伤的仿真模拟方法。首先，文中提供了具体的材料属性设置，如弹性模量、泊松比和损伤阈值应变等参数的配置。接着，阐述了压裂液注入的边界条件设定，强调了瞬态研究的时间步长选择及其重要性。然后，深入探讨了损伤演化的数学表达式，尤其是弱形式PDE接口的应用，并解释了弛豫时间和网格尺寸之间的关系。此外，文章还讨论了网格划分的技术细节，推荐使用自适应加密网格并给出了具体的网格生成函数。最后，提到了结果展示的方法，包括主应力比和损伤云图的耦合显示以及动画输出技巧。同时，文中多次提到避免常见错误，如正确处理单位换算、适当调整耦合系数等。 适合人群：从事水力压裂仿真研究的研究人员和技术人员，尤其是对COMSOL软件有一定了解的用户。 使用场景及目标：帮助读者掌握如何使用COMSOL进行水力压裂岩石损伤的仿真模拟，确保仿真结果能够准确复现实验现象，提高仿真精度和可靠性。 其他说明：附带的手把手教学视频详细演示了每个步骤的操作流程，特别针对参数微调进行了细致指导，有助于初学者快速上手并解决实际问题。

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