竖管中CO2泡沫压裂液的管流阻力特性

CO2泡沫压裂液具有非牛顿流体性质,其在实际施工条件下的油管流动特性直接影响到对井底射孔处的压力确定,从而对进行准确的裂缝预测、压裂效果评估具有重要的意义。对垂直下降管中CO2泡沫压裂液的管流阻力特性进行了实验研究,二氧化碳泡沫压裂液的摩擦阻力随着流速的增大而增大,随着温度和压力的增大而减小;并通过实验研究得出了泡沫压裂液在垂直下降管中流动时的摩擦阻力系数的计算关联式,其在本文实验工况下的平均计算误差为14.8％。     

多孔线性控制套筒致裂效果影响因素分析

针对坚硬难垮落顶板弱化问题,在分析多孔线性控制套筒致裂机理的基础上,建立700mm×300mm×400mm试块。通过套筒致裂压力及钻孔孔壁周围应变变化情况,分析孔壁周围应力大小、分布及应力集中现象,研究钻孔直径、孔间距、套筒致裂压力对应力集中现象的影响,同时分析这三者对裂纹扩展方向的影响,得出套筒致裂最优法。试验结果表明:(1)套筒致裂效果受钻孔直径、孔间距和套筒压力等综合因素影响,采用大直径、大间距的布孔方式可获得较好的致裂效果;(2)多孔线性控制致裂试验的张性裂缝扩展方向主要沿着各钻孔中心连线方向;(3)钻孔直径30mm、间距300mm的试块致裂压力为18.6MPa,远大于顶板岩体抗拉强度,将套筒致裂法应用于顶板弱化是可行的。本研究对解决采空区坚硬顶板大面积悬顶具有理论意义和应用价值。     

横观各向同性油气藏水力压裂裂纹扩展规律研究

针对横观各向同性与各向同性油气藏水力压裂裂纹扩展的差异性,基于扩展有限元法建立水力压裂力学模型,通过ABAQUS子程序开发了各向同性和横观各向同性岩体的起裂判据。在各向同性岩体数值模拟结果与解析解以及现场压裂典型曲线对比吻合的基础上,得到了包含层理构造的横观各向同性岩体水力压裂过程中裂纹扩展规律。层理类岩体水力压裂的裂缝扩展方向由地应力状态、层理方向以及岩体与层理界面抗拉强度共同决定;水力压裂过程中,注水压力在裂纹尖端产生应力集中,层理面法向分量先达到界面抗拉强度时,裂纹沿层理方向开裂,反之裂纹沿垂直最小地应力的方向扩展;裂纹扩展速度随层理抗拉强度的增加而降低;由于地层的滤失,随压裂液的注入,裂纹长宽尺度增长速率降低。     

多簇压裂干扰应力变化规律及对裂纹扩展的影响

为研究水平井分段多簇压裂缝间的干扰应力及其对裂纹扩展的影响,在现有二维未考虑地应力的单裂缝干扰应力解析解的基础上,利用双平面复变函数保角变换得到了包含地应力项的三维干扰应力解析解。基于扩展有限元法建立三维多裂缝扩展力学模型,利用Python脚本二次开发平台实现了三维多裂缝水力压裂参数化建模,通过解析解与数值计算对比分析,得到如下结论。裂纹两侧裂纹面法向和走向干扰正应力分别为压应力和拉应力,均呈纺锤形,法向干扰应力影响范围大约为走向干扰应力的5倍;裂纹尖端裂纹面法向和走向干扰正应力分别为拉应力和压应力;裂纹尖端两侧存在干扰剪应力;考虑初始地应力对干扰应力解析解进行修正后的干扰应力值均变小;多簇压裂中裂缝间的干扰应力叠加,簇间距越小,叠加效果越强;多簇压裂的干扰应力使裂缝间裂纹面法向压应力增大,走向压应力减小,导致裂纹扩展注水压力升高,裂缝张开的宽度降低,不利于单裂缝的扩展;干扰应力使裂缝间应力差降低,甚至局部最小地应力方向发生改变,有利于形成复杂缝网。     

新鲜植物样品的冷冻制样技术

为电子显微分析提供一种制备新鲜植物样品的方法，样品经过琼脂包埋，冷冻断裂，真空干燥处理，完好地保持了植物原来的自然结构，化学成分以及他们的对应关系。     

水泥试样爆炸压裂实验及裂纹分形评价

通过室内爆炸压裂模拟实验,得到常压和20 MPa围压2种情况下的爆炸压裂效果,并对实验结果进行了对比分析,分析结果表明:围压对裂纹扩展路径、形状、弯曲度都有一定影响,与常压下的裂纹扩展情况相比,施加围压后得到的裂纹数量少、长度短、弯曲明显.在对爆炸压裂形成的裂纹进行定性描述的基础上,利用分形理论,对裂纹的分形特征进行了...     

应用模糊综合评判和灰色关联度分析评价水平井多级压裂效果

水平井多级压裂是低渗透和非常规油气田开发的有效技术手段,其压后产能评价问题已成为相关研究的热点和难点.水平井多级压裂压后产能的各项影响因素之间关系复杂,通过常规理论分析量化研究困难,压裂效果很难准确预测.本文提出应用模糊综合评判和灰色关联度分析相结合的方法,对多级压裂水平井的压裂效果进行评价.首先运用灰色理论分析影响压裂效果的各因素之间的灰色关联度,计算各影响因素在综合评判中的权重值,再结合模糊综合评判方法,对多级压裂井压后效果进行预测评价.通过目的区块24口多级压裂水平井压后效果评价与实际生产情况对比,表明模型计算准确率达到95.8%,评价结果准确可靠.     

整体压裂裂缝导流能力与储层渗透率匹配关系研究

针对低渗透油藏存在非达西渗流的问题,建立了整体压裂三维油水两相油藏和裂缝系统的数学模型,并采用有限差分法进行求解.利用建立的数学模型,针对不同储层渗透率级别,研究裂缝导流能力对油井产能的影响.结果表明:在各级储层渗透率级别下,随着裂缝导流能力的增加,采油强度逐渐增加,但增加的幅度越来越小.在此基础上,引入采油强度变化率的概念,确定了不同储层渗透率级别下裂缝导流能力与采油强度变化率的关系,进而得到不同储层渗透率级别下的最佳裂缝导流能力.为合理、高效开发低渗透油藏提供技术支持与保障.     

煤岩体压裂分形损伤突变演化模型的研究及应用

煤岩与其他普通岩石的力学性能明显不同.为了描述煤岩体压裂岩体突变形成裂缝以及裂缝的扩展问题,基于突变理论定义了损伤变量,并建立了岩体突变过程的能量释放计算模型.基于能量守恒原理,建立了突变后微裂缝扩展的能量方程.通过对黑龙江省鸡西煤矿张晨矿区西三采区3#层右六巷区块煤样在不同压裂阶段缝内流体净压力和微裂缝扩展规律的观察分析,得到由于岩体物性参数不同,微裂缝开始破裂的时间不同,为后续裂缝演化内在混沌特征的研究提供了依据.     

3-D Fracture Propagation Simulation and Production Prediction in Coalbed

NｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅＡ(ｘ,ｔ)—Ｃｒｏｓｓ＿ｓｅｃｔｉｏｎａｒｅａｏｆｆｒａｃｔｕｒｅａｔｔｉｍｅｔａｎｄｓｉｔｅｘ,ｍ2 ;Ｂｇ,Ｂｗ —Ｃｏａｌｂｅｄｇａｓａｎｄｗａｔｅｒｖｏｌｕｍｅｆａｃｔｏｒ,ｄｉ ｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓ;ｂ—Ｌａｎｇｍｕｉｒｆａｃｔｏｒ,(ＭＰａ) - 1 ;Ｃｇ,ＣＲ,Ｃｗ —Ｃｏａｌｂｅｄｇａｓ,ｒｏｃｋａｎｄｗａｔｅｒｃｏｍ ｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ,(ＭＰａ) - 1 ;Ｃｐ —Ｓａｎｄｒａｔｉｏ ,ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓ;Ｃｔ(ｘ ,ｔ)—Ｔｏｔａｌｆｒａｃｔｕｒｉｎ…