哈密矿区侏罗系弱胶结砂岩结构及渗流模型研究
发布时间：2021-12-18 09:38
由于特殊的成岩环境及地下水赋存运移条件,侏罗系弱胶结砂岩为复杂的非常规含水岩系,给西部地区煤矿防治水带来了诸多水文地质问题。本文以新疆哈密矿区侏罗系弱胶结砂岩为研究对象,依据传统地质学及先进分析技术研究岩性及沉积机理。通过渗流实验、实验室测试、理论分析研究砂岩渗透性与微观孔隙结构变化关系,从微观角度阐述弱胶结砂岩渗透性演变机理,获得的成果如下:（1）通过15组弱胶结砂岩的水相渗流实验,渗流曲线呈现出先衰减、后稳定、再突变增大的过程,将渗流实验过程划分为饱和渗流阶段、稳定渗流阶段及渗流突变阶段。饱和渗流阶段与干燥岩样的饱和吸水性质有关,出水后2h时的渗透率衰减为初始值的0.1倍。通过扰动渗流实验,YP-2、YP-15及YP-21岩样出现渗流突变增大的现象,渗透率突变程度最高可达10倍。（2）基于微观孔隙结构测试,进一步分析了微观孔隙结构变化对渗透性的影响程度。渗透率随孔隙度及退汞率的增大而增大,但无明显相关性;平均孔喉半径与渗透率呈较强的线性正相关关系;孔喉分布频率与渗透性线性相关程度很低。渗流突变后砂岩的平均孔喉半径有增大趋势,孔喉孔隙比有所下降,未发生渗流突变的岩样平均孔喉半径减小,...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 存在的问题
1.4 研究内容与技术路线
2 弱胶结砂岩岩性及沉积机理研究
2.1 研究区地质构造背景
2.2 研究区水文地质概况
2.3 弱胶结砂岩岩性及矿物成分分析
2.4 弱胶结砂岩沉积机理
2.5 本章小结
3 弱胶结砂岩微观结构特征研究
3.1 毛管压力理论与压汞实验
3.2 孔隙度分析
3.3 退汞率分析
3.4 孔喉分布特征
3.5 比表面积特征研究
3.6 毛细管压力曲线分析
3.7 本章小结
4 弱胶结砂岩渗流实验研究
4.1 构建渗流实验系统目的与意义
4.2 实验系统功能与指标要求
4.3 实验系统的构成
4.4 弱胶结砂岩渗流实验
4.5 本章小结
5 水岩作用下微观结构特征演变研究
5.1 水岩作用对微观孔隙结构的影响研究
5.2 弱胶结砂岩微观结构演变机理
5.3 本章小结
6 微观渗流机理及渗流模型建立
6.1 孔隙介质理论及相关参数
6.2 孔隙介质渗流理论
6.3 弱胶结砂岩孔隙介质微观渗流方程
6.4 微观渗透机理与宏观抽水实验辩证关系
6.5 弱胶结砂岩渗流特性对保水采煤的意义
6.6 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]弱胶结砂岩遇水软化过程细观结构演化及断口形貌分析[J]. 纪洪广,蒋华,宋朝阳,刘志强,谭杰,刘阳军,武亚峰. 煤炭学报. 2018(04)
[2]我国水体下保水采煤技术研究进展[J]. 鞠金峰,许家林,李全生,朱卫兵,王晓振. 煤炭科学技术. 2018(01)
[3]致密油藏储层微观孔隙特征与可动用性评价[J]. 熊生春,储莎莎,皮淑慧,何英,李树铁,张亚蒲. 地球科学. 2017(08)
[4]砂岩与砂质泥岩渗透性能试验研究[J]. 张豫川,潘增志,王祖耀,卢连长. 地下空间与工程学报. 2017(02)
[5]西部典型侏罗系富煤区含水介质条件与水动力学特征[J]. 徐智敏,高尚,孙亚军,崔思源,张梦飞,陈忠胜,吴江峰. 煤炭学报. 2017(02)
[6]保水采煤的科学内涵[J]. 范立民. 煤炭学报. 2017(01)
[7]全、强风化砂岩填料粗细比对渗透系数影响研究[J]. 刘振宇,冯文凯,谭欢,李坤. 水利与建筑工程学报. 2016(05)
[8]弱胶结软岩巷道围岩位移反演地应力研究[J]. 王渭明,孙捷城,吕连勋. 中国矿业大学学报. 2016(03)
[9]吐哈盆地构造演化特征分析[J]. 郭宏,顾少顺,范丽俊. 科技创新与应用. 2016(13)
[10]“降深分配法”在反求水文地质参数中的应用[J]. 崔思源,孙亚军,甄战战. 煤炭工程. 2016(04)
博士论文
[1]弱胶结砂岩细观结构特征与变形破坏机理研究及应用[D]. 宋朝阳.北京科技大学 2017
[2]基于水化学演化规律的盆地地下水循环研究[D]. 王恒.中国地质大学(北京) 2016
[3]下组煤底板岩石渗透特性及微观机理研究[D]. 戎虎仁.中国矿业大学 2015
[4]砂岩岩心孔渗特性的岩石物理实验研究及应用[D]. 张泽宇.中国地质大学 2014
[5]吐哈盆地水西沟群致密砂岩储层特征及气藏成藏机理研究[D]. 刘选.中国石油大学(华东) 2014
[6]极弱胶结岩体结构与力学特性及本构模型研究[D]. 孟庆彬.中国矿业大学 2014
[7]复杂含水弱胶结砂岩隧道围岩稳定性研究[D]. 蔡臣.西南交通大学 2012
[8]华庆地区长6储层微观孔隙结构及渗流特征研究[D]. 师调调.西北大学 2012
[9]大庆杏南油田砂岩储层微观孔隙结构特征研究[D]. 张雁.东北石油大学 2011
[10]半胶结低强度围岩浅埋煤层开采覆岩运动及水害评价研究[D]. 李忠建.山东科技大学 2011
硕士论文
[1]大南湖矿区侏罗系弱胶结含水介质及水动力特征研究[D]. 崔思源.中国矿业大学 2017
[2]大南湖侏罗系弱胶结含水层动态及介质特征研究[D]. 甄战战.中国矿业大学 2015
[3]第三系软弱围岩地下水环境效应研究[D]. 高程.西南交通大学 2013
[4]含水弱胶结砂岩隧道地层特性及施工技术研究[D]. 罗平.北京交通大学 2011
[5]新疆伊犁—矿试采区水文地质特征及水害评价[D]. 谢道雷.山东科技大学 2011
[6]弱胶结软岩巷道围岩稳定性分析及支护优化研究[D]. 孔令辉.山东科技大学 2011
[7]吐哈盆地山前带中下侏罗统沉积体系分析与储层地质特征研究[D]. 田兵.中国石油大学 2010
本文编号：3542126
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 存在的问题
1.4 研究内容与技术路线
2 弱胶结砂岩岩性及沉积机理研究
2.1 研究区地质构造背景
2.2 研究区水文地质概况
2.3 弱胶结砂岩岩性及矿物成分分析
2.4 弱胶结砂岩沉积机理
2.5 本章小结
3 弱胶结砂岩微观结构特征研究
3.1 毛管压力理论与压汞实验
3.2 孔隙度分析
3.3 退汞率分析
3.4 孔喉分布特征
3.5 比表面积特征研究
3.6 毛细管压力曲线分析
3.7 本章小结
4 弱胶结砂岩渗流实验研究
4.1 构建渗流实验系统目的与意义
4.2 实验系统功能与指标要求
4.3 实验系统的构成
4.4 弱胶结砂岩渗流实验
4.5 本章小结
5 水岩作用下微观结构特征演变研究
5.1 水岩作用对微观孔隙结构的影响研究
5.2 弱胶结砂岩微观结构演变机理
5.3 本章小结
6 微观渗流机理及渗流模型建立
6.1 孔隙介质理论及相关参数
6.2 孔隙介质渗流理论
6.3 弱胶结砂岩孔隙介质微观渗流方程
6.4 微观渗透机理与宏观抽水实验辩证关系
6.5 弱胶结砂岩渗流特性对保水采煤的意义
6.6 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]弱胶结砂岩遇水软化过程细观结构演化及断口形貌分析[J]. 纪洪广,蒋华,宋朝阳,刘志强,谭杰,刘阳军,武亚峰. 煤炭学报. 2018(04)
[2]我国水体下保水采煤技术研究进展[J]. 鞠金峰,许家林,李全生,朱卫兵,王晓振. 煤炭科学技术. 2018(01)
[3]致密油藏储层微观孔隙特征与可动用性评价[J]. 熊生春,储莎莎,皮淑慧,何英,李树铁,张亚蒲. 地球科学. 2017(08)
[4]砂岩与砂质泥岩渗透性能试验研究[J]. 张豫川,潘增志,王祖耀,卢连长. 地下空间与工程学报. 2017(02)
[5]西部典型侏罗系富煤区含水介质条件与水动力学特征[J]. 徐智敏,高尚,孙亚军,崔思源,张梦飞,陈忠胜,吴江峰. 煤炭学报. 2017(02)
[6]保水采煤的科学内涵[J]. 范立民. 煤炭学报. 2017(01)
[7]全、强风化砂岩填料粗细比对渗透系数影响研究[J]. 刘振宇,冯文凯,谭欢,李坤. 水利与建筑工程学报. 2016(05)
[8]弱胶结软岩巷道围岩位移反演地应力研究[J]. 王渭明,孙捷城,吕连勋. 中国矿业大学学报. 2016(03)
[9]吐哈盆地构造演化特征分析[J]. 郭宏,顾少顺,范丽俊. 科技创新与应用. 2016(13)
[10]“降深分配法”在反求水文地质参数中的应用[J]. 崔思源,孙亚军,甄战战. 煤炭工程. 2016(04)
博士论文
[1]弱胶结砂岩细观结构特征与变形破坏机理研究及应用[D]. 宋朝阳.北京科技大学 2017
[2]基于水化学演化规律的盆地地下水循环研究[D]. 王恒.中国地质大学(北京) 2016
[3]下组煤底板岩石渗透特性及微观机理研究[D]. 戎虎仁.中国矿业大学 2015
[4]砂岩岩心孔渗特性的岩石物理实验研究及应用[D]. 张泽宇.中国地质大学 2014
[5]吐哈盆地水西沟群致密砂岩储层特征及气藏成藏机理研究[D]. 刘选.中国石油大学(华东) 2014
[6]极弱胶结岩体结构与力学特性及本构模型研究[D]. 孟庆彬.中国矿业大学 2014
[7]复杂含水弱胶结砂岩隧道围岩稳定性研究[D]. 蔡臣.西南交通大学 2012
[8]华庆地区长6储层微观孔隙结构及渗流特征研究[D]. 师调调.西北大学 2012
[9]大庆杏南油田砂岩储层微观孔隙结构特征研究[D]. 张雁.东北石油大学 2011
[10]半胶结低强度围岩浅埋煤层开采覆岩运动及水害评价研究[D]. 李忠建.山东科技大学 2011
硕士论文
[1]大南湖矿区侏罗系弱胶结含水介质及水动力特征研究[D]. 崔思源.中国矿业大学 2017
[2]大南湖侏罗系弱胶结含水层动态及介质特征研究[D]. 甄战战.中国矿业大学 2015
[3]第三系软弱围岩地下水环境效应研究[D]. 高程.西南交通大学 2013
[4]含水弱胶结砂岩隧道地层特性及施工技术研究[D]. 罗平.北京交通大学 2011
[5]新疆伊犁—矿试采区水文地质特征及水害评价[D]. 谢道雷.山东科技大学 2011
[6]弱胶结软岩巷道围岩稳定性分析及支护优化研究[D]. 孔令辉.山东科技大学 2011
[7]吐哈盆地山前带中下侏罗统沉积体系分析与储层地质特征研究[D]. 田兵.中国石油大学 2010
本文编号：3542126
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3542126.html
