盐矿群井致裂水溶开采数值模拟与实验研究

摘要

首先,作者对芒硝样品进行了溶解特性实验,在实验过程中不断改变溶解环境,并对不同环境下芒硝溶解特性进行了测试,得出溶液温度、浓度与芒硝溶解速度的关系.它为致裂水溶开采数值模拟提供溶解参数.另外,作者通过现场盐类矿床致裂水溶开采试验资料,对致裂水溶开采过程机理作了深入研究.建立了盐类矿床致裂水溶开采的固流扩散耦合数学模型,使用Fortran语言编制了有限元计算程序.在此基础上,作者对盐类矿床致裂水溶开采致裂过程进行了数值模拟,得出水溶致裂不同阶段开裂裂缝宽度、裂缝内盐溶液水压场变化规律.并对水溶开采过程进行了数值模拟,得出水溶开采不同阶段溶腔高度、溶腔内盐溶液水压场、速度场以及浓度场变化规律.盐类矿床致裂水溶开采的数值模拟和实验有助于我们提出合理的盐矿水溶开采参数并实现控制开采,在开采中延长卤井的使用寿命并且提高生产效率.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1多场耦合理论及其在岩土工程中的应用

1.2芒硝盐类矿床开采的发展

1.3多场耦合数值模拟在盐矿开采中的应用

1.4本文的主要研究工作

第2章芒硝矿体溶解特性的实验研究

2.1芒硝物理特性

2.2溶解特性实验

2.3芒硝溶解特性对水溶开采的影响

第3章盐矿水溶开采的固流扩散耦合数学模型

3.1物理与工程基础

3.2固流扩散耦合数学模型

3.3固流扩散耦合数学模型的数值解法

3.4有限元程序设计

第4章水压致裂溶解过程的数值模拟

4.1盐类矿床群井致裂连通理论

4.2试验区概况及模型简化

4.3水压致裂溶解过程的数学模型

4.4水压致裂溶解过程的数值模拟

4.5群井致裂连通试验

4.6小结

第5章盐矿水溶开采过程的数值模拟

5.1模型简化

5.2水溶开采过程的数学模型

5.3水溶开采过程的数值模拟

5.4水溶开采工业试验

5.5小结

第6章结论与展望

参考文献

致谢

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