《原位改性流體化採礦導論》是2019年03月01日科學出版社出版的圖書，作者是趙陽升、梁衛國、馮子軍。
基本介紹
- 書名：原位改性流體化採礦導論
- 作者：趙陽升、梁衛國、馮子軍
- ISBN：9787030607317
- 頁數：374
- 定價：169.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019年03月01日
- 裝幀：平脊精裝
- 開本：16
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書共11章，系統論述與介紹原位改性流體化採礦這一新興學科領域的理論、實驗、技術與工程的各個方面。本書前4章介紹原位改性流體化採礦的概念與架構、演變多孔介質傳輸物性規律與理論模型、原位改性技術原理等核心內容。後7章詳細介紹煤層氣、鹽礦、油頁岩、放射性及有色金屬礦產、天然氣水合物、低變質煤、乾熱岩地熱等廣泛的地質資源與能源原位物理、化學改性的機理，相關工藝與工程實例。書中內容囊括作者及其學術團隊30多年的大量研究成果，也涵蓋國內外相關研究的最新進展。
圖書目錄
前言
第1章 引論 1
1.1 礦產資源與能源 1
1.2 原位改性流體化採礦 4
第2章 演變多孔介質傳輸物性規律 9
2.1 演變多孔介質分類和演變機理 9
2.2 THMC耦合作用線上試驗機 13
2.2.1 固體傳壓岩體高溫高壓三軸線上試驗機研製 14
2.2.2 氣體傳壓高溫高壓三軸THMC耦合作用試驗台研製 18
2.2.3 液體傳壓高溫真三軸試驗機研製 19
2.2.4 高溫三軸-CT線上微型三軸試驗機研製 19
2.3 多孔介質滲流物性方程 21
2.3.1 Darcy定律 21
2.3.2 單一裂縫滲流定律 23
2.3.3 應力與孔隙壓作用下的滲流特徵 24
2.3.4 三維應力下裂縫滲透係數的實驗 25
2.3.5 滲透率與岩石細觀結構相關規律 27
2.3.6 吸附性氣體的滲流規律 29
2.4 有效應力規律 30
2.5 熱力（TM）耦合作用特性 31
2.6 THMC耦合作用的礦岩特性 37
2.6.1 THM耦合作用的岩石滲透特性 37
2.6.2 氣煤熱解的THMC耦合作用規律 39
2.6.3 褐煤熱解的THMC耦合作用規律 40
2.6.4 油頁岩熱解的THMC耦合作用規律 42
2.6.5 鈣芒硝鹽岩溶解滲透力學特性 43
第3章 礦層原位改性的技術原理 46
3.1 礦層改性逾滲理論 46
3.1.1 逾滲現象 47
3.1.2 孔隙裂隙雙重介質逾滲研究方法 49
3.1.3 二維孔隙裂隙介質連通機率分析 53
3.1.4 三維孔隙裂隙介質連通機率分析 55
3.2 礦層壓裂改性、卸壓破裂改性原理 59
3.2.1 礦層壓裂改性原理 59
3.2.2 礦層卸壓破裂改性原理 61
3.3 熱破裂增透改性原理 62
3.3.1 花崗岩與長石細砂岩的主要成分和顯微CT細觀結構 62
3.3.2 細砂岩熱破裂與滲透率隨溫度變化特徵 64
3.3.3 花崗岩熱破裂與滲透率隨溫度變化規律 66
3.4 礦層溶解增透改性原理 67
3.5 礦層熱解改性原理 70
3.5.1 油頁岩熱解改性原理 70
3.5.2 煤熱解增透改性原理 74
3.6 煤炭地下氣化、鹽礦水溶開採原理 81
3.6.1 煤炭地下氣化原理 81
3.6.2 鹽礦水溶開採原理 83
3.7 礦層改造開採井網建造方法 84
3.7.1 壓裂連通理論與技術 84
3.7.2 定向井連通建造開採井網技術 93
第4章 演變多孔介質傳輸理論 96
4.1 裂隙介質固流熱耦合數學模型與求解 96
4.1.1 物理基礎 96
4.1.2 裂隙介質固流熱耦合數學模型 97
4.1.3 求解策略與計算程式設計 101
4.2 殘留骨架熱解開採的固流熱化學耦合數學模型 102
4.2.1 氣液兩相混合物滲流方程 103
4.2.2 熱量傳輸方程 104
4.2.3 岩體變形方程 105
4.2.4 殘留骨架的熱解改性採礦的固流熱化學耦合數學模型 105
4.3 殘留骨架溶浸開採的固流熱化學耦合數學模型 106
4.3.1 溶解傳輸的顆粒模型 106
4.3.2 殘留骨架溶浸開採的THMC耦合數學模型 109
4.4 無殘留骨架溶浸開採的THMC耦合數學模型 110
4.5 無殘留骨架氣化開採的擴散-流動-傳熱耦合數學模型 113
第5章 煤層氣原位改性開採 115
5.1 低滲透煤層原位改性強化煤層氣抽采的技術原理 115
5.2 煤層的水力壓裂技術 116
5.3 低滲透儲層CO2壓裂改性強化抽採煤層氣 118
5.4 低滲透儲層水力割縫改性強化抽採煤層氣 122
5.4.1 水力割縫抽採煤層氣的數值分析 123
5.4.2 水力割縫成套裝備的研製 126
5.4.3 水力割縫強化本煤層煤層氣抽采的工業套用 127
5.5 低滲透煤層注熱改性強化煤層氣開採 129
5.5.1 溫度作用下煤層氣吸附-解吸特性的實驗研究 129
5.5.2 低滲透煤層注熱改性開採煤層氣的技術與工藝 132
5.5.3 注熱開採煤層氣的技術經濟分析 135
第6章 鹽類礦床原位溶浸開採與油氣儲庫建造 137
6.1 單井對流溶浸改性開採技術 138
6.2 雙井對接連通溶浸改性開採技術 141
6.3 單井水平後退式溶浸開採技術 142
6.3.1 正循環溶浸時注水量的影響分析 144
6.3.2 溶浸過程中腔體形狀、流場、濃度場及溫度場變化 148
6.4 易溶硫酸鈉礦床群井致裂控制水溶開採技術與工程 150
6.4.1 群井致裂技術 151
6.4.2 運城鹽湖深層硫酸鈉礦床 153
6.4.3 礦層控制水壓致裂 155
6.4.4 S井網群井致裂控制水溶開採工業實施 157
6.4.5 易溶鹽礦群井控制水溶開採實施技術 160
6.5 難溶鈣芒硝礦床壓力溶浸控制水溶開採技術與工程 161
6.5.1 四川彭山同慶南風公司鈣芒硝礦床地質特徵 161
6.5.2 工業試驗技術方案 164
6.5.3 群井致裂與溶采試驗 165
6.5.4 鈣芒硝礦原位水溶開採小規模工業套用 167
6.6 鹽岩溶腔油氣儲庫建造技術及理論基礎 167
第7章 油頁岩原位熱解改性開採 172
7.1 油頁岩熱解機理 174
7.2 油頁岩地下原位傳導加熱開採技術 177
7.3 油頁岩原位注蒸汽開採技術研究 183
7.3.1 MTI技術 183
7.3.2 大塊油頁岩水蒸氣熱解試驗研究 186
7.3.3 油頁岩原位注蒸汽開採的數值模擬 191
7.4 大尺度油頁岩試樣水蒸氣熱解中試研究 197
7.4.1 試驗系統 197
7.4.2 試驗方案及試驗過程描述 198
7.4.3 熱解過程中溫度場分布及變化特徵 199
7.4.4 熱解過程孔隙壓力變化特徵 201
7.4.5 油頁岩熱解過程熱破裂聲發射檢測與破裂特徵 203
7.4.6 油頁岩熱解過程中變形特徵 204
7.4.7 油頁岩熱解過程熱能利用和餘熱分析 205
7.4.8 蒸汽熱解開採區油頁岩特徵及回採率分析 207
7.4.9 原位注水蒸氣熱解開採的產物分析 209
7.5 新疆博格達山油頁岩原位注蒸汽開採的示範工程方案 210
7.5.1 設計方案 211
7.5.2 鍋爐主要設計性能參數 211
7.5.3 開發礦層條件及井網布置 212
7.5.4 低溫餘熱發電系統 213
7.5.5 主要技術經濟指標 214
7.6 油頁岩原位氣體加熱技術 216
7.6.1 雪弗龍公司（Chevron）的CRUSH技術 216
7.6.2 美國頁岩油公司（AMOS）的EGL技術 216
7.6.3 美國地球探測公司（Petroprobe）的空氣加熱技術 217
7.6.4 西山能源公司（MWE）的IVE技術 218
7.7 油頁岩原位輻射和燃燒加熱乾餾技術 219
7.7.1 輻射加熱技術 219
7.7.2 燃燒乾餾技術 220
第8章 放射性及有色金屬礦產原位改性開採 222
8.1 鈾礦原位改性開採 222
8.1.1 鈾礦的資源特徵 222
8.1.2 鈾礦原位改性溶浸開採中的化學反應 223
8.1.3 鈾礦原位改性溶浸開採工藝 223
8.2 銅的原位改性開採 226
8.2.1 銅礦的資源特徵 226
8.2.2 銅礦原位改性開採中的化學過程 227
8.2.3 銅礦原位改性流體化開採工藝 230
8.3 金礦的原位改性流體化開採 233
8.3.1 中國金礦的資源特徵 233
8.3.2 金礦溶解化學反應 234
8.3.3 金礦鑽孔地浸法 234
第9章 天然氣水合物原位改性開採 237
9.1 概述 237
9.1.1 天然氣水合物 237
9.1.2 全球資源分布 238
9.1.3 中國的天然氣水合物藏分布及特徵 240
9.2 開採方法 241
9.2.1 天然氣水合物儲藏方式及開採方法 242
9.2.2 天然氣開採研究現狀 244
9.3 多孔介質水合物的結構特徵CT實驗研究 246
9.3.1 多孔介質水合物結構CT實驗 246
9.3.2 多孔介質水合物結構特徵 248
9.4 多孔介質水合物分解過程多孔骨架的變形特徵 250
9.4.1 粒徑1.18～2.8mm多孔介質水合物的分解 250
9.4.2 粒徑2.8～4.75mm多孔介質水合物的分解 251
9.4.3 粒徑0.85～1.18mm多孔介質水合物的分解 252
9.4.4 水合物分解引起的變形 252
9.5 多孔介質水合物原位分解溫度場分布實驗 254
9.5.1 材料與實驗儀器 255
9.5.2 甲烷水合物的形成 256
9.5.3 水合物減壓分解過程中的溫度變化 256
第10章 低變質煤原位注熱脫水提質改性開採 262
10.1 褐煤原位注蒸汽開採油氣與提質改性技術 263
10.2 褐煤熱解孔隙結構演變規律 266
10.2.1 孔隙率的熱解演變特徵 266
10.2.2 孔隙比表面積隨熱解溫度的變化規律 267
10.2.3 褐煤熱解滲透率演變規律 268
10.2.4 三軸應力下褐煤變形特性隨溫度變化規律 269
10.3 褐煤高溫蒸汽熱解實驗研究 272
10.3.1 高溫蒸汽熱解產氣量分析 272
10.3.2 熱解產氣組分隨溫度的變化分析 274
10.3.3 高溫蒸汽熱解產氣熱值分析 276
10.3.4 褐煤高溫蒸汽熱解殘留固體基本性質分析 277
10.4 褐煤煤層高溫蒸汽壓裂-熱解數值模擬 281
10.4.1 褐煤煤層高溫蒸汽壓裂-熱解THMC耦合數學模型 281
10.4.2 溫度場分布規律 281
10.4.3 滲流場動態變化規律 284
10.5 褐煤原位注水蒸氣脫水提質改性的工業方案分析 286
10.5.1 工藝設計基本參數 286
10.5.2 方案設計計算 287
10.5.3 生產能力核定與效益分析 288
10.5.4 與井工開採比較分析 290
第11章 乾熱岩地熱開採 291
11.1 乾熱岩地熱資源 291
11.1.1 世界乾熱岩地熱資源 292
11.1.2 中國乾熱岩地熱資源及優先開發選區 292
11.2 乾熱岩地熱開發基礎研究新進展 293
11.2.1 高溫高壓下鑽孔圍岩變形規律 294
11.2.2 高溫高壓下破岩方式研究 299
11.2.3 乾熱岩地熱開發人工熱儲建造基礎研究 304
11.3 乾熱岩地熱開採系統與增強型地熱系統（EGS） 309
11.3.1 水平井分段壓裂人工熱儲HDR地熱開採系統 310
11.3.2 人工儲留層建造 316
11.4 斷層模式（FM）乾熱岩地熱開發技術 321
11.4.1 乾熱岩地熱開發技術爭論 321
11.4.2 西藏羊八井幹熱岩地熱資源 323
11.4.3 羊八井地熱田現今構造地應力場特徵 325
11.4.4 斷層模式羊八井深部乾熱岩地熱開採技術方案 327
11.5 乾熱岩地熱開發工程的國際新進展 331
11.5.1 法國EGS地熱開發 331
11.5.2 美國沙漠峰乾熱岩地熱開發 333
11.5.3 冰島近岩漿層地熱開發 334
參考文獻 336
索引 373
Contents
Preface
Chapter 1 Introduction
1.1 Mineral resources and energy
1.2 In-situ modification mining by fluidization
Chapter 2 Constitute law of transport in evolving porous media
2.1 Classification and evolution mechanism of evolving porous media
2.2 THMC coupling online-testing machine
2.3 Constitute law of seepage in porous media
2.4 Effective stress law
2.5 Thermo-mechanical (TM) coupling properties
2.6 Evolution of ore mass properties coupled by THMC effect
Chapter 3 Technical principles of in-situ modification to ore-stratum
3.1 Percolation theory of modification to ore-stratum
3.2 Principle of modification to ore-stratum by stress-releasing and hyrofracturing
3.3 Principle of modification to ore-stratum by thermal cracking
3.4 Principle of modification to ore-stratum by dissolution
3.5 Principle of modification to ore-stratum by pyrolysis
3.6 Underground coal gasification and salt-ore dissolution mining
3.7 Method of constructing borehole net for modification mining
Chapter 4 Theory of transport in evolving porous media
4.1 THM coupled mathematical model of fracture medium and solution method
4.2 THMC coupled mathematical model of residual skeleton induced by pyrolysis mining
4.3 THMC coupled mathematical model of residual skeleton induced by leaching mining
4.4 THMC coupled mathematical model of non-residual skeleton induced by leaching mining
4.5 Flow-heat and mass transfer coupled mathematical model of non-residual skeleton induced by gasification mining
Chapter 5 In-situ modification mining of coalbed methane
5.1 Technical principle of in-situ modification to enhancing coalbed methane recovery in low permeability reservoir
5.2 Hydraulic fracturing technology in coalbed
5.3 Enhancing coalbed methane recovery in low permeability reservoir by CO2-driven hydrofracturing
5.4 Enhancing coalbed methane recovery in low permeability reservoir by hydraulic slotting
5.5 Enhancing coalbed methane recovery in low permeability reservoir by heating injection
Chapter 6 In-situ leaching mining of salt-ore deposit and construction of oil & gas storage cavern
6.1 Single-well convection leaching mining technology
6.2 Double wells convection leaching mining technology
6.3 Single vertical and one horizontal well retreating leaching mining technology
6.4 Technology and engineering of in-situ leaching mining soluble sodium sulfate deposits by multi-well hydrofracturing
6.5 Technology and engineering of in-situ pressed leaching mining sparingly soluble glauberite deposit
6.6 Theory and technology of constructing oil & gas storage cavern in dissolved rock salt deposit
Chapter 7 Oil shale mining by in situ pyrolyzed modification
7.1 Mechanism of oil shale pyrolysis
7.2 Oil shale mining by in-situ conductive heating
7.3 Oil shale mining by in-situ steam injection to convective heating
7.4 Pilot study of large scale oil shale sample pyrolysis by steam injection
7.5 Demonstration project plan of bogurda mountain oil shale mining by in-situ steam injection in Xinjiang
7.6 Oil shale mining by in-situ gas injection to convective heating
7.7 Oil shale mining by in situ radiation heating and combustion
Chapter 8 Radioactive resources and nonferrous metal minerals in-situ modification mining
8.1 Uranium in-situ modification mining
8.2 Copper in situ modification mining
8.3 Gold in-situ modification mining
Chapter 9 Natural gas hydrate in situ modification mining
9.1 Introduction
9.2 Mining methods
9.3 Structure characteristics of porous medium hydrates observed by CT technology
9.4 Deformation of porous medium hydrate skeleton during decomposition
9.5 Temperature distribution of porous medium hydrates decomposition
Chapter 10 Dehydration, upgrading and mining of low-metamorphic coal by in-situ heating injection
10.1 Technology of dehydration and upgrading of lignite and oil & gas mining from lignite by in situ steam injection
10.2 Evolution of pore structure in pyrolyzed lignite
10.3 Experiments of lignite pyrolysis in high temperature steam
10.4 Numerical simulation of steam-driven fracturing and pyrolysis in lignite coalbed
10.5 Industrial plan to dehydrating, upgrading and mining of lignite by in-situ steam injection
Chapter 11 HDR geothermal energy mining
11.1 Introduction to HDR geothermal resources
11.2 Recent advance on fundamental study of HDR geothermal energy mining
11.3 HDR geothermal system and enhanced geothermal systems (EGS)
11.4 Fault-mode geothermal system (FGS) of mining HDR geothermal energy
11.5 International new progress of HDR geothermal exploitation engineering
References
Index
第1章 引論 1
1.1 礦產資源與能源 1
1.2 原位改性流體化採礦 4
第2章 演變多孔介質傳輸物性規律 9
2.1 演變多孔介質分類和演變機理 9
2.2 THMC耦合作用線上試驗機 13
2.2.1 固體傳壓岩體高溫高壓三軸線上試驗機研製 14
2.2.2 氣體傳壓高溫高壓三軸THMC耦合作用試驗台研製 18
2.2.3 液體傳壓高溫真三軸試驗機研製 19
2.2.4 高溫三軸-CT線上微型三軸試驗機研製 19
2.3 多孔介質滲流物性方程 21
2.3.1 Darcy定律 21
2.3.2 單一裂縫滲流定律 23
2.3.3 應力與孔隙壓作用下的滲流特徵 24
2.3.4 三維應力下裂縫滲透係數的實驗 25
2.3.5 滲透率與岩石細觀結構相關規律 27
2.3.6 吸附性氣體的滲流規律 29
2.4 有效應力規律 30
2.5 熱力（TM）耦合作用特性 31
2.6 THMC耦合作用的礦岩特性 37
2.6.1 THM耦合作用的岩石滲透特性 37
2.6.2 氣煤熱解的THMC耦合作用規律 39
2.6.3 褐煤熱解的THMC耦合作用規律 40
2.6.4 油頁岩熱解的THMC耦合作用規律 42
2.6.5 鈣芒硝鹽岩溶解滲透力學特性 43
第3章 礦層原位改性的技術原理 46
3.1 礦層改性逾滲理論 46
3.1.1 逾滲現象 47
3.1.2 孔隙裂隙雙重介質逾滲研究方法 49
3.1.3 二維孔隙裂隙介質連通機率分析 53
3.1.4 三維孔隙裂隙介質連通機率分析 55
3.2 礦層壓裂改性、卸壓破裂改性原理 59
3.2.1 礦層壓裂改性原理 59
3.2.2 礦層卸壓破裂改性原理 61
3.3 熱破裂增透改性原理 62
3.3.1 花崗岩與長石細砂岩的主要成分和顯微CT細觀結構 62
3.3.2 細砂岩熱破裂與滲透率隨溫度變化特徵 64
3.3.3 花崗岩熱破裂與滲透率隨溫度變化規律 66
3.4 礦層溶解增透改性原理 67
3.5 礦層熱解改性原理 70
3.5.1 油頁岩熱解改性原理 70
3.5.2 煤熱解增透改性原理 74
3.6 煤炭地下氣化、鹽礦水溶開採原理 81
3.6.1 煤炭地下氣化原理 81
3.6.2 鹽礦水溶開採原理 83
3.7 礦層改造開採井網建造方法 84
3.7.1 壓裂連通理論與技術 84
3.7.2 定向井連通建造開採井網技術 93
第4章 演變多孔介質傳輸理論 96
4.1 裂隙介質固流熱耦合數學模型與求解 96
4.1.1 物理基礎 96
4.1.2 裂隙介質固流熱耦合數學模型 97
4.1.3 求解策略與計算程式設計 101
4.2 殘留骨架熱解開採的固流熱化學耦合數學模型 102
4.2.1 氣液兩相混合物滲流方程 103
4.2.2 熱量傳輸方程 104
4.2.3 岩體變形方程 105
4.2.4 殘留骨架的熱解改性採礦的固流熱化學耦合數學模型 105
4.3 殘留骨架溶浸開採的固流熱化學耦合數學模型 106
4.3.1 溶解傳輸的顆粒模型 106
4.3.2 殘留骨架溶浸開採的THMC耦合數學模型 109
4.4 無殘留骨架溶浸開採的THMC耦合數學模型 110
4.5 無殘留骨架氣化開採的擴散-流動-傳熱耦合數學模型 113
第5章 煤層氣原位改性開採 115
5.1 低滲透煤層原位改性強化煤層氣抽采的技術原理 115
5.2 煤層的水力壓裂技術 116
5.3 低滲透儲層CO2壓裂改性強化抽採煤層氣 118
5.4 低滲透儲層水力割縫改性強化抽採煤層氣 122
5.4.1 水力割縫抽採煤層氣的數值分析 123
5.4.2 水力割縫成套裝備的研製 126
5.4.3 水力割縫強化本煤層煤層氣抽采的工業套用 127
5.5 低滲透煤層注熱改性強化煤層氣開採 129
5.5.1 溫度作用下煤層氣吸附-解吸特性的實驗研究 129
5.5.2 低滲透煤層注熱改性開採煤層氣的技術與工藝 132
5.5.3 注熱開採煤層氣的技術經濟分析 135
第6章 鹽類礦床原位溶浸開採與油氣儲庫建造 137
6.1 單井對流溶浸改性開採技術 138
6.2 雙井對接連通溶浸改性開採技術 141
6.3 單井水平後退式溶浸開採技術 142
6.3.1 正循環溶浸時注水量的影響分析 144
6.3.2 溶浸過程中腔體形狀、流場、濃度場及溫度場變化 148
6.4 易溶硫酸鈉礦床群井致裂控制水溶開採技術與工程 150
6.4.1 群井致裂技術 151
6.4.2 運城鹽湖深層硫酸鈉礦床 153
6.4.3 礦層控制水壓致裂 155
6.4.4 S井網群井致裂控制水溶開採工業實施 157
6.4.5 易溶鹽礦群井控制水溶開採實施技術 160
6.5 難溶鈣芒硝礦床壓力溶浸控制水溶開採技術與工程 161
6.5.1 四川彭山同慶南風公司鈣芒硝礦床地質特徵 161
6.5.2 工業試驗技術方案 164
6.5.3 群井致裂與溶采試驗 165
6.5.4 鈣芒硝礦原位水溶開採小規模工業套用 167
6.6 鹽岩溶腔油氣儲庫建造技術及理論基礎 167
第7章 油頁岩原位熱解改性開採 172
7.1 油頁岩熱解機理 174
7.2 油頁岩地下原位傳導加熱開採技術 177
7.3 油頁岩原位注蒸汽開採技術研究 183
7.3.1 MTI技術 183
7.3.2 大塊油頁岩水蒸氣熱解試驗研究 186
7.3.3 油頁岩原位注蒸汽開採的數值模擬 191
7.4 大尺度油頁岩試樣水蒸氣熱解中試研究 197
7.4.1 試驗系統 197
7.4.2 試驗方案及試驗過程描述 198
7.4.3 熱解過程中溫度場分布及變化特徵 199
7.4.4 熱解過程孔隙壓力變化特徵 201
7.4.5 油頁岩熱解過程熱破裂聲發射檢測與破裂特徵 203
7.4.6 油頁岩熱解過程中變形特徵 204
7.4.7 油頁岩熱解過程熱能利用和餘熱分析 205
7.4.8 蒸汽熱解開採區油頁岩特徵及回採率分析 207
7.4.9 原位注水蒸氣熱解開採的產物分析 209
7.5 新疆博格達山油頁岩原位注蒸汽開採的示範工程方案 210
7.5.1 設計方案 211
7.5.2 鍋爐主要設計性能參數 211
7.5.3 開發礦層條件及井網布置 212
7.5.4 低溫餘熱發電系統 213
7.5.5 主要技術經濟指標 214
7.6 油頁岩原位氣體加熱技術 216
7.6.1 雪弗龍公司（Chevron）的CRUSH技術 216
7.6.2 美國頁岩油公司（AMOS）的EGL技術 216
7.6.3 美國地球探測公司（Petroprobe）的空氣加熱技術 217
7.6.4 西山能源公司（MWE）的IVE技術 218
7.7 油頁岩原位輻射和燃燒加熱乾餾技術 219
7.7.1 輻射加熱技術 219
7.7.2 燃燒乾餾技術 220
第8章 放射性及有色金屬礦產原位改性開採 222
8.1 鈾礦原位改性開採 222
8.1.1 鈾礦的資源特徵 222
8.1.2 鈾礦原位改性溶浸開採中的化學反應 223
8.1.3 鈾礦原位改性溶浸開採工藝 223
8.2 銅的原位改性開採 226
8.2.1 銅礦的資源特徵 226
8.2.2 銅礦原位改性開採中的化學過程 227
8.2.3 銅礦原位改性流體化開採工藝 230
8.3 金礦的原位改性流體化開採 233
8.3.1 中國金礦的資源特徵 233
8.3.2 金礦溶解化學反應 234
8.3.3 金礦鑽孔地浸法 234
第9章 天然氣水合物原位改性開採 237
9.1 概述 237
9.1.1 天然氣水合物 237
9.1.2 全球資源分布 238
9.1.3 中國的天然氣水合物藏分布及特徵 240
9.2 開採方法 241
9.2.1 天然氣水合物儲藏方式及開採方法 242
9.2.2 天然氣開採研究現狀 244
9.3 多孔介質水合物的結構特徵CT實驗研究 246
9.3.1 多孔介質水合物結構CT實驗 246
9.3.2 多孔介質水合物結構特徵 248
9.4 多孔介質水合物分解過程多孔骨架的變形特徵 250
9.4.1 粒徑1.18～2.8mm多孔介質水合物的分解 250
9.4.2 粒徑2.8～4.75mm多孔介質水合物的分解 251
9.4.3 粒徑0.85～1.18mm多孔介質水合物的分解 252
9.4.4 水合物分解引起的變形 252
9.5 多孔介質水合物原位分解溫度場分布實驗 254
9.5.1 材料與實驗儀器 255
9.5.2 甲烷水合物的形成 256
9.5.3 水合物減壓分解過程中的溫度變化 256
第10章 低變質煤原位注熱脫水提質改性開採 262
10.1 褐煤原位注蒸汽開採油氣與提質改性技術 263
10.2 褐煤熱解孔隙結構演變規律 266
10.2.1 孔隙率的熱解演變特徵 266
10.2.2 孔隙比表面積隨熱解溫度的變化規律 267
10.2.3 褐煤熱解滲透率演變規律 268
10.2.4 三軸應力下褐煤變形特性隨溫度變化規律 269
10.3 褐煤高溫蒸汽熱解實驗研究 272
10.3.1 高溫蒸汽熱解產氣量分析 272
10.3.2 熱解產氣組分隨溫度的變化分析 274
10.3.3 高溫蒸汽熱解產氣熱值分析 276
10.3.4 褐煤高溫蒸汽熱解殘留固體基本性質分析 277
10.4 褐煤煤層高溫蒸汽壓裂-熱解數值模擬 281
10.4.1 褐煤煤層高溫蒸汽壓裂-熱解THMC耦合數學模型 281
10.4.2 溫度場分布規律 281
10.4.3 滲流場動態變化規律 284
10.5 褐煤原位注水蒸氣脫水提質改性的工業方案分析 286
10.5.1 工藝設計基本參數 286
10.5.2 方案設計計算 287
10.5.3 生產能力核定與效益分析 288
10.5.4 與井工開採比較分析 290
第11章 乾熱岩地熱開採 291
11.1 乾熱岩地熱資源 291
11.1.1 世界乾熱岩地熱資源 292
11.1.2 中國乾熱岩地熱資源及優先開發選區 292
11.2 乾熱岩地熱開發基礎研究新進展 293
11.2.1 高溫高壓下鑽孔圍岩變形規律 294
11.2.2 高溫高壓下破岩方式研究 299
11.2.3 乾熱岩地熱開發人工熱儲建造基礎研究 304
11.3 乾熱岩地熱開採系統與增強型地熱系統（EGS） 309
11.3.1 水平井分段壓裂人工熱儲HDR地熱開採系統 310
11.3.2 人工儲留層建造 316
11.4 斷層模式（FM）乾熱岩地熱開發技術 321
11.4.1 乾熱岩地熱開發技術爭論 321
11.4.2 西藏羊八井幹熱岩地熱資源 323
11.4.3 羊八井地熱田現今構造地應力場特徵 325
11.4.4 斷層模式羊八井深部乾熱岩地熱開採技術方案 327
11.5 乾熱岩地熱開發工程的國際新進展 331
11.5.1 法國EGS地熱開發 331
11.5.2 美國沙漠峰乾熱岩地熱開發 333
11.5.3 冰島近岩漿層地熱開發 334
參考文獻 336
索引 373
Contents
Preface
Chapter 1 Introduction
1.1 Mineral resources and energy
1.2 In-situ modification mining by fluidization
Chapter 2 Constitute law of transport in evolving porous media
2.1 Classification and evolution mechanism of evolving porous media
2.2 THMC coupling online-testing machine
2.3 Constitute law of seepage in porous media
2.4 Effective stress law
2.5 Thermo-mechanical (TM) coupling properties
2.6 Evolution of ore mass properties coupled by THMC effect
Chapter 3 Technical principles of in-situ modification to ore-stratum
3.1 Percolation theory of modification to ore-stratum
3.2 Principle of modification to ore-stratum by stress-releasing and hyrofracturing
3.3 Principle of modification to ore-stratum by thermal cracking
3.4 Principle of modification to ore-stratum by dissolution
3.5 Principle of modification to ore-stratum by pyrolysis
3.6 Underground coal gasification and salt-ore dissolution mining
3.7 Method of constructing borehole net for modification mining
Chapter 4 Theory of transport in evolving porous media
4.1 THM coupled mathematical model of fracture medium and solution method
4.2 THMC coupled mathematical model of residual skeleton induced by pyrolysis mining
4.3 THMC coupled mathematical model of residual skeleton induced by leaching mining
4.4 THMC coupled mathematical model of non-residual skeleton induced by leaching mining
4.5 Flow-heat and mass transfer coupled mathematical model of non-residual skeleton induced by gasification mining
Chapter 5 In-situ modification mining of coalbed methane
5.1 Technical principle of in-situ modification to enhancing coalbed methane recovery in low permeability reservoir
5.2 Hydraulic fracturing technology in coalbed
5.3 Enhancing coalbed methane recovery in low permeability reservoir by CO2-driven hydrofracturing
5.4 Enhancing coalbed methane recovery in low permeability reservoir by hydraulic slotting
5.5 Enhancing coalbed methane recovery in low permeability reservoir by heating injection
Chapter 6 In-situ leaching mining of salt-ore deposit and construction of oil & gas storage cavern
6.1 Single-well convection leaching mining technology
6.2 Double wells convection leaching mining technology
6.3 Single vertical and one horizontal well retreating leaching mining technology
6.4 Technology and engineering of in-situ leaching mining soluble sodium sulfate deposits by multi-well hydrofracturing
6.5 Technology and engineering of in-situ pressed leaching mining sparingly soluble glauberite deposit
6.6 Theory and technology of constructing oil & gas storage cavern in dissolved rock salt deposit
Chapter 7 Oil shale mining by in situ pyrolyzed modification
7.1 Mechanism of oil shale pyrolysis
7.2 Oil shale mining by in-situ conductive heating
7.3 Oil shale mining by in-situ steam injection to convective heating
7.4 Pilot study of large scale oil shale sample pyrolysis by steam injection
7.5 Demonstration project plan of bogurda mountain oil shale mining by in-situ steam injection in Xinjiang
7.6 Oil shale mining by in-situ gas injection to convective heating
7.7 Oil shale mining by in situ radiation heating and combustion
Chapter 8 Radioactive resources and nonferrous metal minerals in-situ modification mining
8.1 Uranium in-situ modification mining
8.2 Copper in situ modification mining
8.3 Gold in-situ modification mining
Chapter 9 Natural gas hydrate in situ modification mining
9.1 Introduction
9.2 Mining methods
9.3 Structure characteristics of porous medium hydrates observed by CT technology
9.4 Deformation of porous medium hydrate skeleton during decomposition
9.5 Temperature distribution of porous medium hydrates decomposition
Chapter 10 Dehydration, upgrading and mining of low-metamorphic coal by in-situ heating injection
10.1 Technology of dehydration and upgrading of lignite and oil & gas mining from lignite by in situ steam injection
10.2 Evolution of pore structure in pyrolyzed lignite
10.3 Experiments of lignite pyrolysis in high temperature steam
10.4 Numerical simulation of steam-driven fracturing and pyrolysis in lignite coalbed
10.5 Industrial plan to dehydrating, upgrading and mining of lignite by in-situ steam injection
Chapter 11 HDR geothermal energy mining
11.1 Introduction to HDR geothermal resources
11.2 Recent advance on fundamental study of HDR geothermal energy mining
11.3 HDR geothermal system and enhanced geothermal systems (EGS)
11.4 Fault-mode geothermal system (FGS) of mining HDR geothermal energy
11.5 International new progress of HDR geothermal exploitation engineering
References
Index
