页岩循环渐进升压水力压裂及声发射试验研究的开题报告.docx

页岩循环渐进升压水力压裂及声发射试验研究的开题报告
一、选题背景和研究意义
随着全球经济的快速发展，能源需求不断增长。同时，由于传统能源资源的日益枯竭以及环境问题的日益凸显，新型能源成为了各国政府推广的重要方向。页岩气作为一种新兴的天然气资源，具有储量丰富、开采难度大、风险高等特点。因此，如何提高页岩气开采效率、降低开采成本成为工程技术研究的重要课题之一。
目前，页岩气开采主要采用水力压裂技术。该技术通过注入高压水进行压裂，增加岩石裂缝面积，促进天然气的释放和产出。然而，传统水力压裂存在一些问题：一是造成环境污染，二是水力压裂储能效果不佳，无法实现较长时间的稳定释放，三是难以满足多级压裂需要。近年来，渐进升压水力压裂技术正逐渐成为发展趋势。该技术是一种逐步增加注水压力的压裂方式，它不仅能够降低环境风险和成本，同时也能提高页岩气开采效率。
与传统压裂技术相比，渐进升压水力压裂技术在诸多方面都有所不同，包括工作原理、作用时间和音发射等。因此，针对渐进升压水力压裂技术的研究显得十分必要和重要。本文旨在通过研究页岩循环渐进升压水力压裂及声发射试验，提高该技术的应用和开发，为页面气开采提供技术支持。
二、研究内容和研究方法
（一）研究内容
本文主要研究以下几方面内容：
1.渐进升压水力压裂技术的原理及其应用研究
2.基于水力压裂多级渐进升压的页岩气采收率计算
3.页面循环渐进升压水力压裂的声发射特性分析
4.渐进升压水力压裂参数优化实验分析
5.基于声发射信号参数的页面水力压裂损伤评价方法研究
（二）研究方法
本研究采用了实验研究和数值模拟的方法进行研究，具体分为以下几个方面：
1.实验方法：通过室内实验和场地实验，采用含钻柱模拟体进行封装，进行压力注水的方式进行渐进升压水力压裂试验，并记录声发射信号，分析其特征和规律。
2.数值模拟方法：采用Ansys软件对水力压裂过程进行建模仿真，分析各环节的变化规律，获取压力及岩石应力状态等特征参数。
3.数据分析方法：通过数据处理与统计分析方法，对实验数据进行处理、分析，优化渐进升压水力压裂参数并确定页面水力压裂损伤评价方法。
三、预期成果和研究意义
预计研究内容能够达到以下成果：
1.对渐进升压水力压裂技术的特点和应用进行了深入的研究和探讨，为该技术的进一步开发和推广提供了理论依据。
2.针对水力压裂多级渐进升压的页面气采收率计算进行了深入的研究和分析，为页面气开采效率的提高提供了技术支持。
3.针对页面循环渐进升压水力压裂的声发射特性进行了深入的分析，为该技术的应用提供了科学依据。
4.通过水力压裂参数优化实验分析和声发射信号参数的分析，确定了基于声发射信号参数的渐进升压水力压裂损伤评价方法，为页岩气开采提供了安全评估指标。
通过以上研究成果，本文能够提高渐进升压水力压裂技术的应用和开发水平，为页面气开采提供更加可靠的技术保障，为研究者提供页岩气开采的参考和借鉴。