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基于射孔完井水平裂缝中支撑剂均匀充填,考虑充填层强度、油层和流体物性以及裂缝的渗流条件,研究了地应力及渗流引起的附加应力联合作用的支撑剂充填层渗流模型和力学模型,并进行现场应用.研究表明,所建立的模型对压裂油井支撑剂回采出砂状况分析具有较高的符合率,油井总体符合率、不出砂井符合率和出砂井符合率分别为84.66%,84.18%和88.10%,为大庆油田压裂油井防砂措施实施方案制定提供了决策支持,有利于提高措施有效率.  

页岩气吸附解吸规律研究

页岩中天然气的吸附解吸规律是页岩气开发的基础。根据物质平衡原理,自行设计了页岩气吸附解吸实验装置。用该装置对取自鄂尔多斯盆地的三个页岩岩样在不同温度(30～90℃)、不同压力(0.1～10MPa)条件下,进行页岩气吸附及解吸规律研究。实验结果表明,吸附量随有机碳含量的增加而增大;随压力的增加吸附量增大,而随温度的增大吸附量减小。同一温度压力条件下,相对吸附过程而言,解吸过程有滞后现象,解吸不够彻底。对粘土含量较大的页岩,朗格缪尔模型拟合效果较差,而利用修正的双朗格缪尔模型可以得到较好的拟合结果。  

初始压力对多孔介质中气体水合物生成的影响

利用自制的一维天然气水合物生成与开采模拟实验系统,实验研究多孔介质中天然气水合物生成时不同初始压力对生成量、生成时间的影响.分别用相同气水比注入、相同注气量不同注水量、相同注水量不同注气量三种方式来控制初始压力.结果表明:在砂粒粒径300μm～500μm,盐水质量浓度2%,系统温度为2℃、初始压力为5MPa～9MPa的条件下进行水合物的等容生成实验时,初始压力越大,生成的水合物量越多,水合物开始生成的时间越早;但初始压力越大,实验系统中水合物生成最终稳定所需的时间越长.本实验系统采用的三种不同的控制初始压力的方式都可以得到上述结果.由此,可以为今后室内进行天然气水合物的生成实验提供科学指导.  

三孔单渗模型数值模拟研究

保留了非线性偏微分方程中的所有项,没有忽略二次梯度项的影响。建立了由基岩、裂缝及溶洞系统组成的三孔单渗模型。采用有限差分的方法获得了无限大地层定产量生产、有界封闭地层定产量生产和有界封闭地层定压生产时的三孔单渗模型的差分方程,用解非线性方程组的Broyder迭代法求得了方程组的数值解。分别讨论了三重介质参数变化时的压力变化规律,并考虑了井筒储集和表皮效应对压力的影响,做出了典型压力曲线图。  

考虑二次梯度项及动边界的双重介质低渗透油藏流动分析

在传统试井模型的非线性偏微分方程中根据弱可压缩流体的假设,忽略了二次梯度项,对于低渗透油藏这种方法是有疑问的.低渗透问题一个显著的特点就是流体的流动边界随着时间不断向外扩展.为了更好地研究双重介质低渗透油藏中流体的流动问题,考虑了二次梯度项及活动边界的影响,同时考虑了低渗透油藏的非达西渗流特征,建立了双重介质低渗透油藏流动模型.采用Douglas-Jones预估-校正差分方法获得了无限大地层定产量生产时模型的数值解,分别讨论了不同参数变化时压力的变化规律及活动边界随时间的传播规律,还分析了考虑和忽略二次梯度项影响时模型数值解之间的差异随时间的变化规律,做出了典型压力曲线图版,这些结果可用于实际试井分析.  

砂岩岩石力学参数各向异性研究

对胜利油田不同深度的四口井的砂岩岩芯进行了三轴压缩试验和动态岩石力学参数试验。根据获得的垂直地层方向和平行地层方向的试验数据,计算了各岩石力学参数的各向异性系数。通过分析围压以及深度对各向异性系数的影响,给出了砂岩峰值强度各项异性系数、静泊松比各向异性系数、纵波波速各向异性系数、纵横波速比和动泊松比各向异性系数与深度的拟合公式。发现峰值强度、纵波波速和纵横波速比的各向异性系数都随着深度的增加而减小,而泊松比各向异性系数随着深度的增加而增大。动、静弹性模量各向异性系数与深度相关性都很差,动弹性模量各向异性较弱,静弹性模量相对较强。  

具有井筒储集的变形介质双渗模型的压力分析

为更好地研究碳酸盐油藏和低渗油的渗流问题,引入渗透率模数,考虑应力敏感地层中介质的变形,介质的双孔隙度、双渗秀率特征,同时考虑井筒储集的影响,建立新的数学模型。渗透率依赖于孔隙压力变化的流动方程是强非线性的,模型采用Douglas-Jones预估-校正法获得了无限大地层及有界封闭地层的数值解,形成了新的理论图版,并利用这些图版对模型中的有关参数进行了敏感性分析。  

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20MPa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描述,并对裂纹的分形维数进行了求解。结果表明:同一实验条件、 同一试样表面形成的裂纹,分形维数也不完全相同,围压条件下形成的裂纹维数高于常压下的裂纹维数。  

多孔介质中天然气水合物注热+降压开采的实验研究

为研究注热与降压相结合的开采方式是否更加有利于天然气水合物的开采,在自制的天然气水合物开采模拟实验系统上进行了实验研究。在一维填砂模型中人工生成天然气水合物之后,进行先注热盐水然后再降低压力(注热+降压)的开采模拟实验,分析了开采过程中系统温度、电阻率变化规律以及产气量、能量效率等。结果表明:产气规律具有明显的阶段性,各测点的温度、电阻率变化能够很好地反应水合物分解的动态变化过程。通过对不同开采方式下能量效率的对比分析可以看出:单纯注热盐水时能量效率仅为1.80,但将注热盐水与降压相结合时,能量效率可增大到2.88,这说明注热与降压相结合的开采方式可获得更大的能量效率,更有利于水合物的开采。  

特低渗油藏不同开发方式室内实验研究

把特低渗透油藏岩心根据渗透率划分为不同等级,分别对不同等级岩心进行注水、注氮气和注二氧化碳室内实验。测得了不同开发方式条件下注采压差梯度和洗油效率,回归出不同开发方式下洗油效率随渗透率变化关系式,并对不同开发方式效果进行对比分析。研究结果表明:特低渗油藏在不同方式开发过程中,注入压力都表现为先上升后下降,最后趋于稳定值;由于启动压力的存在,洗油效率在注入开发初期都为零;注氮气开发注采压差大于注二氧化碳开发注采,小于注水开发注采压差;在渗透率较高情况下,注氮气和二氧化碳注采压差相差不大;二氧化碳驱油效果最好,氮气次之,水驱最差。