一种含裂缝网络的干热岩采热性能模拟方法、设备和介质与流程

1.本发明涉及干热岩开采技术领域，具体涉及一种含裂缝网络的干热岩采热性能模拟方法、设备和介质。


背景技术：

2.干热岩一般指埋藏于地下3～10km，内部不存在流体(或仅少量流体)、温度高于150℃且具有开发价值的热岩体，是一种储量巨大的清洁能源，干热岩是地热能源成功利用的核心。干热岩岩体通常发育大量天然裂缝，通过水力压力增强手段沟通天然裂缝形成裂缝网络或激活天然裂缝提高其导流能力，使冷注井、热采井处于同一导流裂缝网络系统，提高“冷注、热采”的流动和换热效率。干热岩储层中采热规律研究对于开发方案制定、运行优化和效率评价具有重要意义，数值模拟是重要的研究手段。
3.压裂后的干热岩体是由基质孔隙和裂缝系统组成的多尺度不连续介质，具有高度的复杂性和非均匀性，增加了储层渗透率的各向异性，决定了注采过程中复杂的流动和热交换行为。现有干热岩采热规律数值模拟方法受随机天然裂缝分布的制约和计算效率低的不足，模型工程应用尺度有限。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是现有干热岩采热规律数值模拟方法受随机天然裂缝分布的制约和计算效率低的不足，模型工程应用尺度有限，目的在于提供一种含裂缝网络的干热岩采热性能模拟方法、设备和介质，通过建立嵌入式离散裂缝模型，耦合干热岩基质系统与裂缝网络系统的流动和热交换，以建立更为先进的全系统流动和热交换模型；基于非连续-全隐式的数值求解方法，提高模型计算效率和工程应用尺度。
5.本发明通过下述技术方案实现：
6.本发明一方面提供一种含裂缝网络的干热岩采热性能模拟方法，包括：
7.s1、建立干热岩基质系统与裂缝网络系统耦合模型；
8.s2、根据s1建立干热岩基质系统的流动控制方程和裂缝网络系统的流动控制方程；
9.s3、根据s1建立干热岩基质系统的热交换控制方程和裂缝网络系统的热交换控制方程；
10.s4、数值离散与耦合求解s2和s3建立的流动控制方程和热传导控制方程。
11.本发明通过建立干热岩基质系统与裂缝网络系统耦合模型、裂缝网络系统和基质系统的流动控制方程、裂缝网络系统和基质系统的热交换控制方程，通过数值离散与耦合求解流动控制方程和热传导控制方程，克服现有干热岩采热规律模拟方法受随机天然裂缝分布的制约和计算效率低的不足，天然裂缝的存在使得干热岩储层中流体流动具有高度的复杂性和非均匀性，将干热岩基质系统与裂缝网络系统耦合，通过两个系统之间的相互作用，建立系统间流体流动和热交换的动态模型，以建立更为先进的全系统流动和热交换模
型，基于非连续
‑ꢀ
全隐式的数值求解方法，提高模型计算效率和工程应用尺度。
12.作为本发明的进一步限定，所述s1具体包括：
13.对裂缝网络系统进行一维离散，对基质系统进行二维离散；
14.建立嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的流动耦合和热量交换耦合；
15.建立相互交叉的裂缝单元之间的流动耦合和热量交换耦合。
16.通过对建立的干热岩裂缝网络系统与基质系统耦合模型中的裂缝网络系统进行一维离散，基质系统进行二维笛卡尔网格离散，并通过定义基质-裂缝和裂缝-裂缝传导率以实现裂缝在基质中的嵌入，建立嵌入式离散裂缝模型，不仅具有离散裂缝网络模型(dfm)的准确性，同时提高了裂缝嵌入效率。
17.作为本发明的进一步限定，所述建立嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的流动耦合和热量交换耦合具体包括：
18.嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的流动耦合为：
[0019][0020]
其中：
[0021][0022][0023]
其中：
[0024][0025]
式(1)～式(4)中：a
mf
—嵌入基质单元裂缝段的单侧面积；d
fm
—基质单元到裂缝单元的平均法向距离；v—基质单元的体积；ψ
fm
—嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的流量交换；ci—嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的连接指数；—嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的平均流度；pf—裂缝单元的压力；pm—基质单元的压力；μf—流体粘度；km—基质单元渗透率；kf—裂缝单元渗透率；
[0026]
嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的热量交换耦合为：
[0027]
χ
fm
＝h(v
fm
)v
fm
hf+h(-v
fm
)v
fmhm
+ciζ
fm
(t
f-tm)
ꢀꢀ
(5)
[0028]
其中：
[0029]hm
＝ρ
lcl
tmꢀꢀ
(6)
[0030][0031]
式(5)～式(7)中：χ
fm
—嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的热量交换；h(v
fm
)、 h(-v
fm
)—单位阶跃函数；v
fm
—嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的达西流速；hm—基质单元流体的焓值；ζ
fm
—嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的平均导热系数；λm—基质单元的导热系数；λf—裂缝单元的导热系数。
[0032]
作为本发明的进一步限定，所述建立相互交叉的裂缝单元之间的流动耦合和热量
交换耦合具体包括：
[0033]
相互交叉的裂缝单元之间的流动为：
[0034][0035]
其中：
[0036][0037]
其中：
[0038][0039][0040]
其中：
[0041][0042]
式(8)～式(12)中：ψ
ff
—相互交叉的裂缝单元之间的流量交换；ti—相互交叉的裂缝单元之间的连接指数；—相互交叉的裂缝单元之间的平均流度；p
fi
—裂缝单元i的压力；p
fj
—裂缝单元j的压力；
[0043]
相互交叉的裂缝单元之间的热量交换为：
[0044]
χ
ff
＝h(v
ff
)v
ff
hf+h(-v
ff
)v
ff
hf+tiζ
ff
(t
fi-t
fj
)
ꢀꢀ
(13)
[0045]
其中：
[0046]
hf＝ρ
lcl
tf(14)
[0047][0048]
式(13)～式(15)中：χ
ff
—相互交叉的裂缝单元之间的热量交换；h(v
ff
)、h(-v
ff
)—单位阶跃函数；v
ff
—相互交叉的裂缝单元之间的达西流速；hf—裂缝单元流体的焓值；ζ
ff
—相互交叉的裂缝单元之间的平均导热系数；λ
fi
、λ
fj
—基质单元的导热系数；t
fi
、t
fj
相互交叉的裂缝单元的温度。
[0049]
作为本发明的进一步限定，所述s2具体包括：
[0050]
基质系统的流动控制方程为：
[0051][0052]
裂缝网络系统的流动控制方程为：
[0053][0054]
其中，综合压缩系数为：
[0055]ct
＝c
l
+crꢀꢀ
(18)
[0056]
其中，基质单元与裂缝单元之间的流量交换满足物质平衡：
[0057][0058]
式(16)～(19)中：φm、φf—分别为基质单元和裂缝单元孔隙度；ρm、ρf—分别为基质与裂缝中流体的密度；pm、pf—分别为基质单元和裂缝单元的压力；km、kf—分别为基质单元和裂缝单元的渗透率；μm、μf—分别为基质单元和裂缝单元中流体的粘度；qm、 qf—分别为基质单元与裂缝单元的源项；c
t
—综合压缩系数；c
l
、cr—分别为流体和岩石的压缩系数。
[0059]
作为本发明的进一步限定，所述s3具体包括：
[0060]
其中，基质系统热交换控制方程为：
[0061][0062]
(ρc
p
)m＝φ
mcl
ρ
l
+(1-φm)crρrꢀꢀ
(21)
[0063]
λm＝φmλ
l
+(1-φm)λrꢀꢀ
(22)
[0064]
其中，裂缝网络系统热交换控制方程为：
[0065][0066]
(ρc
p
)f＝φ
fcl
ρ
l
+(1-φf)crρrꢀꢀ
(24)
[0067]
λf＝φfλ
l
+(1-φf)λrꢀꢀ
(25)
[0068]
其中，基质单元与裂缝单元之间的热量交换满足物质平衡：
[0069]
∫aχ
mf
da＝-∫vχ
fm
dv
ꢀꢀ
(26)
[0070]
式(20)～(26)中：c
l
、cr—分别为流体和岩石的比热容；λ
l
、λr—分别为流体和岩石的导热系数；hm、hf—分别为基质和裂缝的注入或采出热源；v—为达西流速；tm、tf—分别为基质和裂缝的温度；χ
mf
、χ
fm
—为基质与裂缝之间的热交换；ρ
l
、ρr—分别为流体和岩石的密度；λm、λf—分别为基质和裂缝的有效导热系数。
[0071]
作为本发明的进一步限定，所述s4具体包括：
[0072]
基于有限体积法对s2中建立的流动控制方程进行全隐式数值离散；
[0073]
基于有限体积法对s3中建立的热交换控制方程进行全隐式数值离散；
[0074]
将全系统的流动数值方程和热交换数值方程整合为线性形式a
·
x＝b。
[0075]
为了提高计算效率，采用非连续-全隐式的计算方法，首先求解系统压力，其次基于求解压力计算流体流速，最后求解系统热交换，迭代循环直至计算结束。
[0076]
作为本发明的进一步限定，所述基于有限体积法对s2中建立的流动控制方程进行全隐式数值离散具体包括：
[0077]
基质系统流动的数值方程为：
[0078][0079]
其中，裂缝网络系统流动的数值方程为：
[0080][0081]
式(27)～(28)中：δx、δy—分别为基质单元在x方向和y方向的长度；δt—时间步长；af—裂缝单元的流动面积；wf—裂缝单元的宽度；
[0082]
所述基于有限体积法对s3中建立的热交换控制方程进行全隐式数值离散具体包括：
[0083]
基质系统热交换的数值方程为：
[0084][0085]
其中，裂缝网络系统热交换的数值方程为：
[0086][0087]
所述将全系统的流动数值方程和热交换数值方程整合为线性形式a
·
x＝b具体包括：
[0088]
[0089][0090]
式(31)～式(32)中：a
mm
、t
mm
—分别为基质系统的压力和温度方程系数矩阵；a
ff
、 t
ff
—分别为裂缝网络系统的压力和温度方程系数矩阵；a
mf
、a
fm
—分别为基质-裂缝和裂缝
‑ꢀ
基质的压力系数矩阵；t
mf
、t
fm
—分别为基质-裂缝和裂缝-基质的温度系数矩阵。
[0091]
本发明第二方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的一种含天然裂缝网络的干热岩采热性能模拟方法。
[0092]
本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现如上述所述的一种含天然裂缝网络的干热岩采热性能模拟方法。
[0093]
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0094]
提高了裂缝嵌入效率和准确性，建立了更为先进的全系统流动和热交换模型，提高了模型数值计算效率，通过建立干热岩基质系统和裂缝网络系统耦合模型，更加精准地表征注采过程中流动和热交换行为的复杂性，提高了干热岩的应用尺度和应用范围。
附图说明
[0095]
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
[0096]
图1是本发明方法干热岩储层及其区域内随机天然裂缝分布示意图；
[0097]
图2是本发明方法的干热岩储层基质及随机天然裂缝分离散示意图；
[0098]
图3是本发明方法的模型非连续-全隐式编程求解流程示意图；
[0099]
图4是本发明方法实施例的储层采热5年后的温度分布结果；
[0100]
图5是本发明方法实施例的储层采热5年后的压力分布结果；
[0101]
图6是本发明方法实施例的储层采热10年后的温度分布结果；
[0102]
图7是本发明方法实施例的储层采热10年后的压力分布结果。
具体实施方式
[0103]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0104]
实施例1
[0105]
本发明通过下述技术方案实现：
[0106]
本发明一方面提供一种含裂缝网络的干热岩采热性能模拟方法，包括：
[0107]
s1、建立干热岩基质系统与裂缝网络系统耦合模型；
[0108]
s2、根据s1建立干热岩基质系统的流动控制方程和裂缝网络系统的流动控制方
程；
[0109]
s3、根据s1建立干热岩基质系统的热交换控制方程和裂缝网络系统的热交换控制方程；
[0110]
s4、数值离散与耦合求解s2和s3建立的流动控制方程和热传导控制方程。
[0111]
通过建立干热岩基质系统与裂缝网络系统耦合模型、裂缝网络系统和基质系统的流动控制方程、裂缝网络系统和基质系统的热交换控制方程，通过数值离散与耦合求解流动控制方程和热传导控制方程，天然裂缝的存在使得干热岩储层中流体流动具有高度的复杂性和非均匀性，以连续介质理论为基础的单孔或双孔模型难以表征裂缝随机分布和连通性对流动的影响，将干热岩基质系统与裂缝网络系统耦合，通过两个系统之间的相互作用，建立系统间流体流动和热交换的动态模型，基于非结构网格的离散裂缝网络模型(dfm)克服了以上问题，本发明方法所建立的干热岩裂缝网络系统与基质系统耦合模型对裂缝网络进行一维离散，对基质进行二维笛卡尔网格离散，并通过定义基质-裂缝和裂缝-裂缝传导率以实现裂缝在基质中的嵌入，不仅具有离散裂缝网络模型(dfm)的准确性，同时提高了裂缝嵌入效率，进一步建立更为先进的全系统流动和热交换模型，实现裂缝性干热岩储层中流动和热量交换的模拟；相比于常规的全耦合求解方法，本发明建立非连续-全隐式的数值求解方法，在保证计算的准确性下极大地提高模型数值计算效率和工程应用尺度。本发明对于干热岩采热开发方案制定、运行优化和效率评价具有重要意义。
[0112]
在一些可能的实施例中，建立干热岩基质系统与裂缝网络系统耦合模型具体包括：
[0113]
如图2所示，裂缝网络与基质共同组成了干热岩内流体流动通道和热量交换的介质，首先对裂缝网络进行一维离散，对基质进行二维笛卡尔网格离散，并不受制于离散裂缝模型(dfm) 中复杂的非结构网格，通过定义基质-裂缝和裂缝-裂缝的传导率以实现裂缝在基质中的嵌入，不仅具有离散裂缝网络模型(dfm)的准确性，又提高了裂缝嵌入效率；
[0114]
建立嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的流动耦合和热量交换耦合为：
[0115]
嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的流动耦合如式(1)～式(4)所示：
[0116][0117]
其中：
[0118][0119][0120]
其中：
[0121][0122]
式(1)～式(4)中：a
mf
—嵌入基质单元裂缝段的单侧面积；d
fm
—基质单元到裂缝单元的平均法向距离；v—基质单元的体积；ψ
fm
—嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的流量交换；ci—嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的连接指数；—嵌入基质的裂
缝单元与对应基质单元之间的平均流度；pf—裂缝单元的压力；pm—基质单元的压力；μf—流体粘度；km—基质单元渗透率；kf—裂缝单元渗透率；
[0123]
嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的热量交换耦合如式(5)～式(7)所示：
[0124]
χ
fm
＝h(v
fm
)v
fm
hf+h(-v
fm
)v
fmhm
+ciζ
fm
(t
f-tm)
ꢀꢀ
(5)
[0125]
其中：
[0126]hm
＝ρ
lcl
tmꢀꢀ
(6)
[0127][0128]
式(5)～式(7)中：χ
fm
—嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的热量交换；h(v
fm
)、 h(-v
fm
)—单位阶跃函数；v
fm
—嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的达西流速；hm—基质单元流体的焓值；ζ
fm
—嵌入基质的裂缝单元与对应基质单元之间的平均导热系数；λm—基质单元的导热系数；λf—裂缝单元的导热系数。
[0129]
建立相互交叉的裂缝单元之间的流动耦合和热量交换耦合为：
[0130]
相互交叉的裂缝单元之间的流动如式(8)～式(12)所示：
[0131][0132]
其中：
[0133][0134]
其中：
[0135][0136][0137]
其中：
[0138][0139]
式(8)～式(12)中：ψ
ff
—相互交叉的裂缝单元之间的流量交换；ti—相互交叉的裂缝单元之间的连接指数；—相互交叉的裂缝单元之间的平均流度；pfi—裂缝单元i的压力； p
fj
—裂缝单元j的压力。
[0140]
相互交叉的裂缝单元之间的热量交换如式(13)～式(15)所示：
[0141]
χ
ff
＝h(v
ff
)v
ff
hf+h(-v
ff
)v
ff
hf+tiζ
ff
(t
fi-t
fj
)
ꢀꢀ
(13)
[0142]
其中：
[0143]
hf＝ρ
lcl
tfꢀꢀ
(14)
[0144][0145]
式(13)～式(15)中：χ
ff
—相互交叉的裂缝单元之间的热量交换；h(v
ff
)、h(-v
ff
)—
单位阶跃函数；v
ff
—相互交叉的裂缝单元之间的达西流速；hf—裂缝单元流体的焓值；ζ
ff
—相互交叉的裂缝单元之间的平均导热系数；λ
fi
、λ
fj
—基质单元的导热系数；t
fi
、t
fj
—相互交叉的裂缝单元的温度。
[0146]
根据干热岩基质系统与裂缝网络系统耦合模型建立干热岩基质系统的流动控制方程和裂缝网络系统的流动控制方程，基质系统与裂缝网络系统的流动控制方程如式(16)～式(19) 所示：
[0147]
基质系统的流动控制方程为：
[0148][0149]
裂缝网络系统的流动控制方程为：
[0150][0151]
其中，综合压缩系数为：
[0152]ct
＝c
l
+crꢀꢀ
(18)
[0153]
其中，基质单元与裂缝单元之间的流量交换满足物质平衡：
[0154]
∫aψ
mf
da＝-∫vψ
fm
dv
ꢀꢀ
(19)
[0155]
式(16)～(19)中：φm、φf—分别为基质单元和裂缝单元孔隙度；ρm、ρf—分别为基质与裂缝中流体的密度；pm、pf—分别为基质单元和裂缝单元的压力；km、kf—分别为基质单元和裂缝单元的渗透率；μm、μf—分别为基质单元和裂缝单元中流体的粘度；qm、 qf—分别为基质单元与裂缝单元的源项；c
t
—综合压缩系数；c
l
、cr—分别为流体和岩石的压缩系数。
[0156]
根据干热岩基质系统与裂缝网络系统耦合模型建立干热岩基质系统的热交换控制方程和裂缝网络系统的热交换控制方程，基质系统与裂缝网络系统的热交换控制方程如式(20)～式(26)所示：
[0157]
其中，基质系统热交换控制方程为：
[0158][0159]
(ρc
p
)m＝φ
mcl
ρ
l
+(1-φm)crρrꢀꢀ
(21)
[0160]
λm＝φmλ
l
+(1-φm)λrꢀꢀ
(22)
[0161]
其中，裂缝网络系统热交换控制方程为：
[0162][0163]
(ρc
p
)f＝φ
fcl
ρ
l
+(1-φf)crρrꢀꢀ
(24)
[0164]
λf＝φfλ
l
+(1-φf)λrꢀꢀ
(25)
[0165]
其中，基质单元与裂缝单元之间的热量交换满足物质平衡：
[0166]
∫aχ
mf
da＝-∫vχ
fm
dv
ꢀꢀ
(26)
[0167]
式(20)～(26)中：c
l
、cr—分别为流体和岩石的比热容；λ
l
、λr—分别为流体和岩石的导热系数；hm、hf—分别为基质和裂缝的注入或采出热源；v—为达西流速；tm、tf—分别为
基质和裂缝的温度；χ
mf
、χ
fm
—为基质与裂缝之间的热交换；ρ
l
、ρr—分别为流体和岩石的密度；λm、λf—分别为基质和裂缝的有效导热系数。
[0168]
如图3所示，干热岩基质系统与裂缝网络系统耦合模型数值离散与耦合求解裂缝网络系统的流动控制方程、基质系统的流动控制方程、裂缝网络系统的热交换控制方程和基质系统的热交换控制方程：基于有限体积法对建立的裂缝网络系统的流动控制方程、基质系统的流动控制方程、裂缝网络系统的热交换控制方程和基质系统的热交换控制方程进行全隐式数值离散，以提高数值模型计算过程中的收敛性，基质系统和裂缝网络系统流动的数值方程分别如式(27)和式(28)所示，基质系统和裂缝网络系统热交换的数值方程分别如式(29)和式(30)所示。将全系统的流动数值方程和热交换数值方程整合为线性形式，由于裂缝网络系统与基质系统强烈耦合，可以同时隐式求解基质系统与裂缝网络系统，是保证模型计算精度的重要特征，如式(31)和式(32)所示，相比于全耦合计算方式，为了提高计算效率，采用非连续-全隐式的耦合方法。首先求解系统压力，其次求解系统热交换，迭代循环直至计算结束，该算法在不耗费更多计算机硬件配置和计算时间的基础上，能够应用于更大的工程计算尺度。
[0169]
基质系统流动的数值方程为：
[0170][0171]
其中，裂缝网络系统流动的数值方程为：
[0172][0173]
式(27)～(28)中：δx、δy—分别为基质单元在x方向和y方向的长度；δt—时间步长；af—裂缝单元的流动面积；wf—裂缝单元的宽度；
[0174]
基质系统热交换的数值方程为：
[0175][0176]
其中，裂缝网络系统热交换的数值方程为：
[0177][0178]
其矩阵形式为：
[0179][0180][0181]
式(31)～式(32)中：a
mm
、t
mm
—分别为基质系统的压力和温度方程系数矩阵；a
ff
、 t
ff
—分别为裂缝网络系统的压力和温度方程系数矩阵；a
mf
、a
fm
—分别为基质-裂缝和裂缝
‑ꢀ
基质的压力系数矩阵；t
mf
、t
fm
—分别为基质-裂缝和裂缝-基质的温度系数矩阵。
[0182]
本实施例第二方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的一种含天然裂缝网络的干热岩采热性能模拟方法。
[0183]
本实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时使处理器实现上述的一种含天然裂缝网络的干热岩采热性能模拟方法。
[0184]
实施例2
[0185]
如图1所示，已知某一典型的干热岩储层部分流动区域尺寸为100m
×
100m
×
40m，在其范围内随机分布有随机天然裂缝，储层初始基质压力和初始裂缝压力均为20mpa，储层初始基质温度和初始裂缝温度均为100℃。在储层的左边界设定恒定压力为25mpa、恒定温度为50℃的注入条件；在储层的右边界设定恒定压力为20mpa的采出条件，储层的上边界与下边界均不可流动和热交换。以上边界条件仅为本实施例设定，模型边界条件可根据具体
模拟需求调整，储层详细物性参数如表1所示：
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表1干热岩储层物性参数
[0187][0188]
如图4～图7所示，将表1中的储层温度、压力、流体性质和岩石性质等参数代入数值离散与耦合求解流动控制方程和热传导控制方程的数值模型中，通过编程计算可以获得干热岩储层不同时间的压力和温度分布。
[0189]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。