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纳米流体化学组分模拟表征方法研究及应用
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作者 高杰 王涛 +3 位作者 王飞 田苗 张宇 于萌 能源与环保 2025年第2期106-111,共6页
为了做好纳米驱油技术的油藏方案设计及准确预测技术效果,在连通性模型的基础上耦合纳米流体的驱油机理,考虑纳米颗粒吸附沉降引起的岩石孔隙度和渗透率变化及增黏效应,建立纳米流体化学组分模拟表征方法,并对该方法与数值模拟软件及实... 为了做好纳米驱油技术的油藏方案设计及准确预测技术效果,在连通性模型的基础上耦合纳米流体的驱油机理,考虑纳米颗粒吸附沉降引起的岩石孔隙度和渗透率变化及增黏效应,建立纳米流体化学组分模拟表征方法,并对该方法与数值模拟软件及实验结果进行了对比,验证了该方法的正确性和可靠性。对主要参数进行了敏感性分析,发现随着纳米注入浓度增加、注入时间提前及注入PV数增加,驱油效果越好。以X油田为例,拟合A1井组纳米驱油前后累产油及含水率,拟合率达到90%以上,拟合精度较高,表明该方法可以实现生产指标的拟合,可以指导纳米驱及水驱方案的效果预测。 展开更多
关键词 纳米流体 表征方法 吸附量 增黏效应 连通性模型
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煤体水压致裂与冲孔过程中复电性实部响应实验研究
2
作者 雷东记 杨帆 +2 位作者 刘佳佳 刘宁 刘丽英 能源与环保 2025年第5期27-32,40,共7页
为了对水压致裂与冲孔的效果进行评测,采用复电阻率法并用cole-cole模型进行反演处理,对煤体实部频散响应特征进行研究,分析煤体煤体复电阻实部在水压致裂与冲孔下的变化规律。研究表明,对端割理、层理、面割理在水压致裂与冲孔过程中... 为了对水压致裂与冲孔的效果进行评测,采用复电阻率法并用cole-cole模型进行反演处理,对煤体实部频散响应特征进行研究,分析煤体煤体复电阻实部在水压致裂与冲孔下的变化规律。研究表明,对端割理、层理、面割理在水压致裂与冲孔过程中的复电阻实部进行测量,任何一条煤体实部频散曲线随着频率的变化均为先缓慢下降、后快速下降、再缓慢下降的“三段式”走势;在水压致裂过程中,煤体复电性模型参数Z_(0)、c拟合效果较好,均随着压力的升高出现先增大、后降低的趋势;水力冲孔过程中,参数Z_(0)拟合效果较好,随着流速的增加呈现出缓慢下降趋势,Z_(0)值能够反映煤体受力破坏程度,判别水压致裂与冲孔过程中煤体破裂效果。研究为水压致裂与冲孔的评测提供了理论基础。 展开更多
关键词 复电性 水压致裂 水压冲孔 频散曲线 COLE-COLE模型
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考虑配置电氢储能的虚拟电厂经济调度研究
3
作者 解凯 郝飞 +1 位作者 廖丛林 夏可青 能源与环保 2025年第3期189-197,共9页
虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)通过控制技术将新能源发电、储能等资源高效整合,对实现“双碳”目标具有重大意义。为提升虚拟电厂对新能源的消纳率,构建了一种考虑配置不同类型储能系统的经济调度模型。首先,提出了包含风电、光伏... 虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)通过控制技术将新能源发电、储能等资源高效整合,对实现“双碳”目标具有重大意义。为提升虚拟电厂对新能源的消纳率,构建了一种考虑配置不同类型储能系统的经济调度模型。首先,提出了包含风电、光伏、火电和储能系统的虚拟电厂结构,并建立其数学模型;其次,考虑新能源消纳过程的弃风弃光以及系统运维和碳排放成本,建立了以经济性最优为目标函数的调度模型并求解;最后,对比分析了不同容量和功率的电储能、氢储能2种储能方式对虚拟电厂调度的经济性以及风光消纳的影响。结果表明,采用氢储能可以更好的实现虚拟电厂经济性运行,并显著提高风光消纳率。 展开更多
关键词 虚拟电厂 储能 氢储能 经济性调度 风光消纳
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考虑功角稳定的新能源电压穿越控制参数优化方法
4
作者 刘洪涛 马骞 +3 位作者 黄河 黄兆棽 朱益华 李成翔 能源与环保 2025年第3期219-226,共8页
以光伏为代表的新能源与传统电源联合送出系统暂态功角稳定和电压稳定问题交织,当前研究尚未有考虑暂态功角稳定的新能源电压穿越控制参数优化方法。针对这一问题,首先,结合典型实际电网场景,分析了功角稳定问题的产生机理及影响因素;然... 以光伏为代表的新能源与传统电源联合送出系统暂态功角稳定和电压稳定问题交织,当前研究尚未有考虑暂态功角稳定的新能源电压穿越控制参数优化方法。针对这一问题,首先,结合典型实际电网场景,分析了功角稳定问题的产生机理及影响因素;然后,分析了新能源电压穿越控制参数对电压稳定性的影响;在此基础上,制定了考虑暂态功角稳定性的新能源电压穿越控制参数的优化原则及方法,采用改进的量子粒子群算法对低电压穿越的关键参数进行优化。基于典型实际电网数据的仿真分析结果表明,所提方法能够有效提升暂态功角稳定裕度和电压稳定性。 展开更多
关键词 互联电网 功角稳定 无功电压 新能源电压穿越 控制参数优化
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基于遗传算法的深层钻井参数多目标优化方法
5
作者 闫铁 何颖 +3 位作者 许瑞 候兆凯 冯金禹 林智斌 能源与环保 2025年第2期89-94,100,共7页
深层钻井过程中,钻井参数优选是影响钻井成本高低、钻井速度快慢、破岩能耗大小的重要因素,合理优选钻井参数是提高油气开采效率的关键。为了有效提高深层钻井效率,以机械钻速和机械比能为优化目标,钻压、转速和排量为优化参数,综合考... 深层钻井过程中,钻井参数优选是影响钻井成本高低、钻井速度快慢、破岩能耗大小的重要因素,合理优选钻井参数是提高油气开采效率的关键。为了有效提高深层钻井效率,以机械钻速和机械比能为优化目标,钻压、转速和排量为优化参数,综合考虑机械能量、水力能量以及钻压能量损失对钻井效率的影响,建立了钻井参数综合优化模型,并通过遗传算法对模型智能求解。将模型应用于目标区域2口井的钻井参数优选,得到机械钻速最大、机械比能最低情况下钻压、转速以及排量的最优参数组合,分析评价了钻井参数优化前后目标井段机械钻速和机械比能的变化情况。研究表明,使用提出的钻井参数优化方法,目标井平均机械钻速分别提升了1.05倍和0.53倍,平均机械比能分别减小了13.11%和1.60%。该方法能够在钻井施工中对机械钻速和机械比能双目标协同优化,实时智能得到最优钻井参数组合推荐值,有效提高了钻井效率,有助于降低钻井成本。 展开更多
关键词 遗传算法 机械钻速 机械比能 钻井参数 多目标优化
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考虑售氢购电的综合能源系统容量配置优化
6
作者 姜建国 姚德华 毕洪波 能源与环保 2025年第3期169-175,共7页
广泛应用添加氢能的综合能源系统是实现“双碳”目标的重要途径。采用售氢购电的电—氢联储策略,取消氢能发电,既能节约成本也可减少能量损耗。为实现系统运行最优化,采用觅食方式选取概率动态切换的混合改进型人工蜂鸟算法对系统容量... 广泛应用添加氢能的综合能源系统是实现“双碳”目标的重要途径。采用售氢购电的电—氢联储策略,取消氢能发电,既能节约成本也可减少能量损耗。为实现系统运行最优化,采用觅食方式选取概率动态切换的混合改进型人工蜂鸟算法对系统容量配置进行双目标优化;对系统各单元进行建模,将运行总成本和系统全生命周期的碳排放作为一对优化目标,优化完成后结合熵权-topsis选取Pareto解集的最优解作为结果,并将改进后的算法与原算法及哈里斯鹰算法进行优化对比。结果表明,改进后的算法寻优速度优于原算法,优化效果较后两者也更出色,证明了改进后算法的实用性和优越性。与常见的电—氢—电氢能利用模式相比,减少氢—电转换环节的电—氢联储模式可显著减少系统的总运行成本。 展开更多
关键词 综合能源系统 电—氢联储 容量配置 概率切换因子 熵权-topsis
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基于改进启发算法的露天矿区车辆路径规划研究
7
作者 李伟 韩硕 +1 位作者 白小龙 周玉宝 能源与环保 2025年第4期203-208,共6页
针对露天矿区四轮转向车辆路径规划效率低的问题,研究采用一种智能化路径规划技术来解决该问题。对矿区规划进行研究,采用改进启发算法计算矿区起止点路径,得到规划路径离散点,引入B样条插值法用于车辆位姿优化。在路径规划耗时计算中,... 针对露天矿区四轮转向车辆路径规划效率低的问题,研究采用一种智能化路径规划技术来解决该问题。对矿区规划进行研究,采用改进启发算法计算矿区起止点路径,得到规划路径离散点,引入B样条插值法用于车辆位姿优化。在路径规划耗时计算中,研究模型平均计算耗时最短为0.4 s。在长距离路径规划效果比较中,研究模型路径规划距离最短为545.2 m,优于同类模型。在生成路径曲率比较中,研究模型并未出现突变,且曲率保持在较低范围,提高车辆规划效果。由此可见,研究所提出的技术具有良好的应用效果。研究内容将为矿区信息化建设与安全工作提供重要技术参考。 展开更多
关键词 露天矿区 四轮转向车 A*算法 路径规划 B样条插值法
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基于多模态特征融合的煤矿废弃矿井水污染源识别研究
8
作者 朱海波 能源与环保 2025年第5期126-131,共6页
为充分应对单一模态数据可能存在的误差和缺失问题,防止形成难以精准识别矿井水污染源的困境,提出基于多模态特征融合的煤矿废弃矿井水污染源识别方法。利用卷积神经网络(CNN)从煤矿废弃矿井水污染源图像模态数据中提取关键特征,同时采... 为充分应对单一模态数据可能存在的误差和缺失问题,防止形成难以精准识别矿井水污染源的困境,提出基于多模态特征融合的煤矿废弃矿井水污染源识别方法。利用卷积神经网络(CNN)从煤矿废弃矿井水污染源图像模态数据中提取关键特征,同时采用门控循环单元(GRU)处理煤矿废弃矿井水污染源数据模态的时序性特征,引入对比学习进行改进的跨模态注意力机制模型(CSA-Transformer),通过交叉掩膜处理和对比学习,实现2种模态特征的跨模态融合,将融合后的多模态特征输入Softmax分类器,实现了煤矿废弃矿井水污染源的精准识别。实验结果表明,多模态特征融合的加入可以充分利用2种模态特征的优势,使水污染源识别Fβ分数和Kappa系数分别达到0.95、0.92;同时该方法能够准确识别出2处废弃矿井水污染源位置以及对应的污染类型。 展开更多
关键词 多模态 特征融合 煤矿废弃矿井 水污染源 跨模态 Softmax分类器
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矿井通风机切换过程供给风量智能优化控制方法
9
作者 胥海东 和树栋 +1 位作者 张文军 姚亚虎 能源与环保 2025年第5期214-218,226,共6页
调整矿井通风机切换过程中供给风量变化时,最优控制方案会存在早熟问题,供给风量波动较大,为此提出矿井通风机切换过程供给风量智能优化控制方法。应用基尔霍夫风压定律和风量定律,结合其在矿井通风机切换过程中的运动特点,建立一个风... 调整矿井通风机切换过程中供给风量变化时,最优控制方案会存在早熟问题,供给风量波动较大,为此提出矿井通风机切换过程供给风量智能优化控制方法。应用基尔霍夫风压定律和风量定律,结合其在矿井通风机切换过程中的运动特点,建立一个风量变化动态模型;采用闭环控制思想,设计包含反馈校正模块的模型预测智能控制器,并以最小控制离散误差为目标构造优化控制目标函数,通过IPSO-TS算法对目标函数进行模型迭代求解,得到最优控制参数取值方案,实现供给风量智能优化控制。结果表明,该控制方法实施后,供给风量波动最大值为0.9%,能够较好地降低优化控制后供给风量的波动,完成供给风量智能优化控制,辅助提升矿井通风机切换效率。 展开更多
关键词 矿井 通风机切换 供给风量 IPSO-TS算法 模型预测控制
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清水洼陷沙三段致密砂岩储层特征及控制因素
10
作者 文慧俭 崔家正 何谞超 能源与环保 2025年第5期1-6,12,共7页
为弄清清水洼陷沙河街组致密砂岩储层控制因素,揭示致密储层“甜点区”分布规律,利用岩心、薄片及扫描电镜等资料,探讨了沙三段储层的岩石学特征、储层物性特征及储集空间类型,从岩石的粒度、成分、分选及其成岩作用等方面分析了致密储... 为弄清清水洼陷沙河街组致密砂岩储层控制因素,揭示致密储层“甜点区”分布规律,利用岩心、薄片及扫描电镜等资料,探讨了沙三段储层的岩石学特征、储层物性特征及储集空间类型,从岩石的粒度、成分、分选及其成岩作用等方面分析了致密储层的控制因素。结果表明,研究区储层主要发育长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩和长石砂岩3种类型;储层的物性较差,发育原生孔隙和次生孔隙;储层的发育特征主要受沉积作用和成岩作用的影响,沉积环境决定了砂岩沉积过程中的水动力条件,并对砂岩的岩石学特征和原生孔隙的发育程度具有一定的影响;成岩作用中溶蚀作用产生的次生孔隙,是控制储层的主要因素。 展开更多
关键词 清水洼陷 致密砂岩 溶蚀作用 控制因素
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凹凸棒石黏土的改性及对甲基橙和亚甲基蓝的吸附性能研究
11
作者 郝凤霞 高霞飞 能源与环保 2025年第2期70-74,共5页
以凹凸棒石黏土为原料,采用盐酸和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)进行改性,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和物理吸附仪(BET)对改性凹凸棒石的结构进行系统表征,并用于染料废水中亚甲基蓝和甲基橙的吸附。研究表... 以凹凸棒石黏土为原料,采用盐酸和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)进行改性,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和物理吸附仪(BET)对改性凹凸棒石的结构进行系统表征,并用于染料废水中亚甲基蓝和甲基橙的吸附。研究表明,2种改性凹凸棒石对染料的吸附过程均符合Langmuir吸附模型,酸改性凹凸棒石后比表面积显著增大,对亚甲基蓝的最大吸附量为53.76 mg/g;CTAB改性凹凸棒对甲基橙的最大吸附量为55.86 mg/g,且2种吸附过程都符合准二级动力学模型。 展开更多
关键词 改性凹凸棒石 亚甲基蓝 甲基橙 吸附
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煤矿灾害精准预警与矿井智能通风系统架构及建设内容
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作者 胥海东 和树栋 +1 位作者 苏明强 姚亚虎 能源与环保 2025年第3期1-10,共10页
矿山智能化建设作为践行国家能源战略发展规划的重大科技项目,聚焦于矿井安全与信息化的深度融合,旨在促进地下资源的绿色、高效及清洁利用。针对煤矿行业的安全智能化建设需求与生产背景,重点围绕灾害预警与智能通风两大核心领域,设计... 矿山智能化建设作为践行国家能源战略发展规划的重大科技项目,聚焦于矿井安全与信息化的深度融合,旨在促进地下资源的绿色、高效及清洁利用。针对煤矿行业的安全智能化建设需求与生产背景,重点围绕灾害预警与智能通风两大核心领域,设计了一套三级递进式的建设路径。依托透明地质技术,综合考量水害、火灾、矿压等多种灾害因素,构建了灾害信息的精准感知、预测预警及灾害控制的智能化防控体系。该体系有效解决了数据融合集成、综合分析及融合分级预警等复杂问题,实现了对多灾种因素的全面监控与精准预警。在矿井通风系统的智能化改造方面,从参数感知、技术决策、设施设备控制及通风感知系统4个维度,详细阐述了矿井通风管理与安全监测的核心建设内容。并在此基础上,以信息化基础设施的升级为支撑,构建了一个集智能通风与灾害预警精准防控于一体的综合信息平台,实现了煤矿智能化体系的统一管理与融合联动,为煤矿行业的安全生产与可持续发展奠定了坚实基础。 展开更多
关键词 矿井智能化 灾害防控 矿井通风 智能化系统
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采煤机摇臂齿轮系统的典型故障特征动力学研究
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作者 龚轩 武国胜 +2 位作者 张连军 武泽铭 宋亮亮 能源与环保 2025年第5期236-242,共7页
针对采煤机摇臂齿轮系统故障诊断困难、运行效率与安全性有待提高等问题,采用动力学分析方法,通过对7LS06-LW536型采煤机摇臂齿轮传动系统建模,明确模型参数,利用有限元分析确定典型故障类型及状态特征,分析恒载和变载工况下不同故障的... 针对采煤机摇臂齿轮系统故障诊断困难、运行效率与安全性有待提高等问题,采用动力学分析方法,通过对7LS06-LW536型采煤机摇臂齿轮传动系统建模,明确模型参数,利用有限元分析确定典型故障类型及状态特征,分析恒载和变载工况下不同故障的啮合力频域特征,包括裂纹、断齿、点蚀故障等。研究发现故障在频域以行星齿轮啮合频率为载波、相对转动频率为调制频率,可通过边带主频幅值与R(行星齿轮的啮合频率)的比值表征故障程度,得出该系统典型故障特征及相关数据,为后续故障诊断技术的应用提供资料,可作为故障检测系统数据库内容,有助于提升采煤机摇臂齿轮系统运行效率与安全性,改进系统设计。 展开更多
关键词 采煤机 摇臂齿轮 故障分析 动力学分析
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基于LightGBM算法的地层裂缝宽度预测方法
14
作者 冯庆瑞 张景富 +3 位作者 朱健军 潘荣山 王建成 张坤 能源与环保 2025年第1期65-72,共8页
在钻井生产中,裂缝性井漏问题带来严重的安全与进度风险,现有裂缝宽度预测普遍采用人工经验法,该方法无法提供裂缝宽度的精确预测,从而导致低效的现场堵漏作业。为了提高裂缝宽度预测的准确性,并优化堵漏材料和方法的选择,采用LightGBM... 在钻井生产中,裂缝性井漏问题带来严重的安全与进度风险,现有裂缝宽度预测普遍采用人工经验法,该方法无法提供裂缝宽度的精确预测,从而导致低效的现场堵漏作业。为了提高裂缝宽度预测的准确性,并优化堵漏材料和方法的选择,采用LightGBM算法开发了一个新的井漏裂缝宽度预测模型,该模型旨在有效提升裂缝宽度的预测能力。为了提高裂缝宽度模型预测效率,结合领域知识优选15种裂缝宽度特征参数,针对工程实例数据的不稳定问题,采用牛顿插值法和查找法对缺失值进行补全,采用独热编码对非数值特征参数进行优化,并搭建了基于多种算法的地层裂缝宽度预测模型,利用平均相对误差这一评价指标进行分析和模型选择。研究结果表明,基于LightGBM的模型在地层裂缝宽度预测方面表现较优,平均相对误差低于1.5%,处理时间仅6.3 s,充分证明了此方法的高效性和可靠性,可为地层裂缝宽度的预测提供重要理论和技术支撑。 展开更多
关键词 石油钻井 井漏 裂缝宽度 MLR XGBoost LightGBM 独热编码
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从专利角度看垃圾焚烧技术的研究进展
15
作者 段晓宁 孙平 +2 位作者 刘丽艳 韩冰 徐峰 能源与环保 2025年第4期171-182,共12页
针对目前垃圾焚烧技术发展现状和改进方向不明确的问题,基于中国专利数据库和外文专利数据库,采用专利检索和统计分析方法对1985—2022年全球垃圾焚烧技术相关专利进行了分析,重点分析了热解气化焚烧技术、流化床焚烧技术、飞灰处理技... 针对目前垃圾焚烧技术发展现状和改进方向不明确的问题,基于中国专利数据库和外文专利数据库,采用专利检索和统计分析方法对1985—2022年全球垃圾焚烧技术相关专利进行了分析,重点分析了热解气化焚烧技术、流化床焚烧技术、飞灰处理技术和热回收技术4大重点创新方向的专利技术发展现状和发展趋势。结果表明,热解气化焚烧技术和流化床焚烧技术的改进集中在原料送料和燃烧过程等方面,飞灰处理技术的改进集中在飞灰减量、有害物质去除、固化再利用方面,热回收技术的改进集中在废气余热、蒸汽余热、炉渣余热、能量梯级利用等方面。4大重点创新技术的发展趋势均沿着处理简单化、减排化、排放无害化、节能化的方向前进,这些结果对于环境保护、节能减排的技术研发具有指导意义。 展开更多
关键词 垃圾焚烧 热解气化焚烧 流化床焚烧 飞灰处理 热回收 专利技术
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基于深度学习的冲击地压微震能量信号时间序列预测方法
16
作者 唐晓明 邵华 +4 位作者 宿国瑞 高文忠 狄洋阳 付恩三 贾慧霖 能源与环保 2025年第3期85-93,共9页
针对冲击地压的超前预测问题,提出了一种基于深度学习的微震能量信号时间序列预测方法。该方法构建了多种深度神经网络模型,通过对大量微震信号数据进行分析,优化模型参数,实现了对微震信号的高效预测。实验结果表明,预测信号与后续现... 针对冲击地压的超前预测问题,提出了一种基于深度学习的微震能量信号时间序列预测方法。该方法构建了多种深度神经网络模型,通过对大量微震信号数据进行分析,优化模型参数,实现了对微震信号的高效预测。实验结果表明,预测信号与后续现场采集的真实信号相关性达95%以上,验证了该方法的有效性。研究为冲击地压的定量监测与预警提供了新的数据支持,具有重要的实用价值和创新意义。 展开更多
关键词 冲击地压 微震 超前预测 深度学习
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莺歌海盆地LD区块盖层裂缝发育特征及有效性评价
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作者 秦欣楠 巩磊 +3 位作者 尹晓曦 范彩伟 贾茹 付晓飞 能源与环保 2025年第4期88-93,共6页
莺歌海盆地是我国南海重要的新生代含油气盆地,先后在斜坡带发现LD10-1、LD10-3等多个含气构造,证实了LD10区优越的油气成藏条件。裂缝是影响研究区油气分布和产能的关键因素。综合成像测井、岩心及薄片资料,分析了该地区裂缝的发育特征... 莺歌海盆地是我国南海重要的新生代含油气盆地,先后在斜坡带发现LD10-1、LD10-3等多个含气构造,证实了LD10区优越的油气成藏条件。裂缝是影响研究区油气分布和产能的关键因素。综合成像测井、岩心及薄片资料,分析了该地区裂缝的发育特征,并结合裂缝连通性模拟,评价裂缝对盖层完整性影响。研究区裂缝整体发育低角度缝,仅发育少量高角度构造裂缝,矿物充填性较弱,绝大多数裂缝未被充填,为有效裂缝。LD10区裂缝平均裂缝面密度为0.18 mm/mm^(2),LD15区平均裂缝面密度为0.24 mm/mm^(2)。微观裂缝的广泛发育增加了储层的储集空间,增强了孔隙的连通性。研究区连通性整体相对较差,在斜坡区的LD10区较难形成有效的裂缝连通网络,底辟区的LD15区裂缝处于临界连通—连通阶段。 展开更多
关键词 莺歌海盆地 LD地区 盖层 裂缝发育特征 裂缝有效性
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高海拔大倾角特厚煤层巷道围岩非对称控制技术研究
18
作者 罗勇 杨永刚 +2 位作者 肖殿才 聂建伟 王福海 能源与环保 2025年第4期255-258,265,共5页
西部高海拔矿井受地质运动影响构造应力明显,大倾角特厚煤层巷道失稳表现为显著的非对称变形破坏特征。以青海鱼卡一井1179工作面回风巷为工程背景,采用流变应力恢复法获得了工作面地应力分布特征,应用离散元模拟方法研究了巷道非对称... 西部高海拔矿井受地质运动影响构造应力明显,大倾角特厚煤层巷道失稳表现为显著的非对称变形破坏特征。以青海鱼卡一井1179工作面回风巷为工程背景,采用流变应力恢复法获得了工作面地应力分布特征,应用离散元模拟方法研究了巷道非对称变形破坏特征,计算得出了直墙半圆拱形巷道的当量半径,为科学合理的巷道支护设计提供了基础。基于上述研究,提出并实施了以锚网+组架主被动综合支护以及锚索束关键部位非对称安全保障支护为主导的巷道应力优化控制技术体系,有效控制了高海拔大倾角特厚煤层条件下的巷道围岩变形及破坏。 展开更多
关键词 非对称特征 地应力 当量半径 双层支护 锚索束
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生态棒修复措施对多煤层重复采动地表裂缝区植被恢复的影响
19
作者 王伟 王巍 +5 位作者 周海丰 陈苏社 邓强 邹友峰 聂小军 陈志超 能源与环保 2025年第1期73-80,89,共9页
生态脆弱矿区多煤层重复采动导致地面塌陷与裂缝频发,引发植被退化、生物多样性降低,威胁矿区生态系统稳定性。为促进多煤层重复采动地表裂缝区植被快速恢复,以神东矿区活鸡兔矿井为研究区,遴选一次、二次、三次采动裂缝区,开展了生态... 生态脆弱矿区多煤层重复采动导致地面塌陷与裂缝频发,引发植被退化、生物多样性降低,威胁矿区生态系统稳定性。为促进多煤层重复采动地表裂缝区植被快速恢复,以神东矿区活鸡兔矿井为研究区,遴选一次、二次、三次采动裂缝区,开展了生态棒修复措施对植被影响试验研究,测试了Ⅰ型与Ⅱ型生态棒对植被NDVI、物种组成及物种多样性的影响。结果表明,生态棒促进了采动裂缝区植被恢复,在二次、三次采动裂缝区作用效果更加明显;监测期内,Ⅰ型和Ⅱ型生态棒修复下的NDVI频数峰值逐渐增长,最大值出现在第3期或第4期,而对照NDVI频数峰值变化不明显;试验区植物以菊科、禾本科和豆科植物为主,一次采动裂缝区物种数最多(14种),其次为二次采动裂缝区(12种),三次采动裂缝区物种数最少(9种);同一处理下,三次采动裂缝区Patrick丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数显著低于一次、二次采动裂缝区(P<0.05);在同一采动裂缝区,修复措施显著提高了物种多样性(P<0.05),且Ⅱ型生态棒的修复效果好于Ⅰ型。研究显示,生态棒修复措施促进了多煤层重复采动地表裂缝区植被生长与物种多样性提升,修复效果理想。 展开更多
关键词 地表裂缝 植被恢复 植物多样性 多煤层 重复采动
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考虑天然裂缝的深煤层裂缝穿层扩展控因分析
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作者 吉俊杰 黄志强 孔祥伟 能源与环保 2025年第3期108-114,122,共8页
为研究深煤层条件下顶板压裂裂缝在煤岩界面处的穿层和扩展规律,考虑煤储层天然裂缝、煤岩界面粗糙度、界面抗剪切能力等参数,通过数值模拟和实例验证,分析水平主应力差、弹性模量、排量等参数,对顶板压裂裂缝穿层扩展的影响。结果表明... 为研究深煤层条件下顶板压裂裂缝在煤岩界面处的穿层和扩展规律,考虑煤储层天然裂缝、煤岩界面粗糙度、界面抗剪切能力等参数,通过数值模拟和实例验证,分析水平主应力差、弹性模量、排量等参数,对顶板压裂裂缝穿层扩展的影响。结果表明,随水平主应力差增大,裂缝穿层扩展变得逐渐困难;随弹性模量差异增大,裂缝穿层扩展变得逐渐容易;随起裂位置距煤层顶面距离增大,裂缝穿层扩展的缝长总体呈现减小的趋势;随排量的增大,裂缝穿层扩展更加容易,但增加了界面失稳破坏的可能性,不利于裂缝的穿层。通过模拟发现,当顶板与煤层的弹性模量差异≤18 GPa、水平主应力差在3~7 MPa,是深煤层顶板压裂施工的最佳地层参数范围。通过实例验证发现,临兴L井在合适的地层参数范围内,调整起裂位置距离煤层顶面1.5 m、排量控制在16.5~18.0 m^(3)/min时,有较为优异的压裂效果;相较于浅煤层的顶板压裂,水平主应力差和弹性模量差异是影响深煤层顶板压裂能否开展的关键因素。研究成果可为涉及天然裂缝的深煤层顶板压裂提供理论参考意义。 展开更多
关键词 顶板压裂 深煤岩界面 裂缝穿层扩展 天然裂缝 数值模拟
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