鹽類礦床水壓致裂水溶開采的多場耦合理論及應用研究.pdf

1、太原理工大學博士學位論文鹽類礦床水壓致裂水溶開采的多場耦合理論及應用研究姓名：梁衛(wèi)國申請學位級別：博士專業(yè)：采礦工程指導教師：趙陽升20040401摘要中，巖鹽水力裂縫呈扇形張開，與不考慮溶解時的裂縫寬度明顯不同，其裂縫寬度與距離、時間的關系為：w=(00034t00006t)e“”?！瑪?shù)值模擬結果與現(xiàn)場壓裂試驗結果相吻合。(3)鹽礦水溶開采的固一流～熱一傳質耦合理論研究。鹽礦水溶開采過程，是一‘個化學流體運移、礦物溶解、傳熱傳質、固

2、體變形等多場相互作用的固一流～熱一傳質耦合作用過程，礦物的溶解與溶腔內流場、溶液濃度場、以及溫度場密切相關；本文以巖體力學、流體力學、傳熱傳質學等理論為基礎，建立了鹽礦水溶開采的固一流～熱一傳質多場耦合理論，并進行了相應的數(shù)值模擬；數(shù)值模擬結果，清楚地說明了多場之間的相互作用關系。(4)鹽礦水溶開采模擬實驗研究。在室內進行了鹽礦水溶開采的模擬實驗，研究巖鹽水溶開采過程中各物理量的變化及相互作用規(guī)律。室內模擬實驗結果表明：在水溶開采過程中

3、，巖鹽溶解速度與溶蝕面積成指數(shù)關系，而溶解速度，則在一定范圍內隨流速的增大而增大；水力壓裂可以使得裂縫沿軟弱夾層大面積擴展，并實現(xiàn)群井問連通，礦床的溶解特征與數(shù)值模擬結果相一致。(5)芒硝礦群井致裂控制水溶開采技術與應用研究。群井致裂控制水溶開采技術，是利用鹽類礦床水壓致裂裂縫大面積擴展及流體流向群井間可調控的特性，對鹽礦床實旌高效、低成本的控制溶解開采。本文在上述理論分析及實驗研究的基礎上，提出了群井致裂控制水溶開采技術，并進行了現(xiàn)場