声明
第一章 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 空化射流及喷嘴研究现状
1.2.2 空化射流数值模拟及实验研究现状
1.2.3 煤层气增产研究现状
1.3 研究内容
1.4 研究方法及技术路线
1.5 论文创新点
第二章 煤层气水力空化增产机理分析
2.1 水力空化与空蚀
2.1.1 空化的分类
2.1.2 空化数
2.1.3 影响空化的因素
2.2 空化泡动力学方程
2.2.1 空泡的静力平衡
2.2.2 空泡运动方程
2.2.3 空泡的生长与压缩
2.3 水力空化工艺分类
2.4 煤层气空化增产理论
2.4.1 煤层及煤层气赋存特性
2.4.2 煤层气解吸/扩散/渗流原理
2.4.3 煤层中压力波传播特性
2.4.4 煤层气增产措施简介
2.5 影响水力空化煤层气增产的因素
c. 泵压
d. 围压
2.6 本章小结
第三章 煤层气空化工具结构设计及内流场模拟分析
3.1 空化增产工具结构设计
3.1.1 典型喷嘴内流场对比分析
3.1.2 增产工具结构设计
3.2 数学模型建立
3.2.1 多相流模型
3.2.2 湍流模型
3.2.3 空化模型
3.3 物理模型建立及网格划分
3.3.1 物理模型建立
3.3.2 网格划分及质量检测
3.3.3 网格无关性验证
3.3.4 时间步长影响分析
3.4 边界条件设定
3.5 射流内流场空化区形成特性分析
3.6 本章小结
第四章 结构和工艺参数对煤层气空化工具性能影响的数值模拟
4.1 结构参数模拟结果及分析
4.1.1 上/下喷嘴直径比对空化性能的影响
4.1.2 腔径与上喷嘴配比对空化性能的影响
4.1.3 振荡腔长径比对空化性能的影响
4.1.4 碰撞壁锥度对空化性能的影响
4.2 工艺参数模拟结果及分析
4.2.1 入口流速对空化性能的影响
4.2.2 不同围压对空化性能的影响
4.3 本章小结
第五章 空化工具射流室内实验研究
5.1 实验目的
5.2 实验设备
5.3 实验方法
5.4 实验结果及分析
5.4.1 入口流量对空化性能的影响
5.4.2 入口直径对空化性能的影响
5.4.3 下喷嘴直径对空化性能的影响
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
致谢
参考文献
攻读研究生期间参加科研情况及获得的学术成果
西安石油大学;
