活性水压裂液对高煤阶煤岩力学性质的影响

煤层气低产井重复压裂增产效果差异大,裸眼压裂水平井井眼容易垮塌,需要研究压裂液对煤岩力学性质及其对重复压裂及水平井稳定性的影响。通过煤岩样品单轴压缩试验和三轴压缩试验,研究了压裂液对煤岩抗压强度、弹性模量及变形特征的影响,并探讨了其对重复压裂和水平井井眼稳定性的影响。结果表明:煤岩弹性模量和抗压强度随压裂液浸泡时间增加而持续降低,塑性特征更加明显,重复压裂容易形成短宽缝,压裂效果较差,因此需要快速返排压裂液;浸泡后煤岩的弹性模量随围压的增加先增加后降低,围压6 MPa左右时,煤岩弹性模量最大,因此埋深700～800 m时,重复压裂形成长裂缝的可能性较大;浸泡后煤岩的抗压强度随围压的降低而降低,且围压越小,降低幅度越大,因此,储层埋深越浅,浸泡后储层裂缝闭合程度越强,渗透率降低程度大,越需要尽快排出压裂液。     

地质统计学反演的应用研究

油田经典地质统计学反演方法是一种随机声波阻抗反演方法。通过执行地质统计学反演算法,结果生成多个等概率波阻抗实现。其结果受到地震数据,测井数据,地质统计学参数的约束。反演结果的应用是多方面的,其中一种应用方法是利用地质统计学反演结果,进行岩相模型的实现。在此基础上,再进行岩相模型统计分析,从中选出较好的实现进一步应用于油田开发或者约束储层物性参数模型的建立。     

中低煤阶煤层气储层孔隙结构分段分形特征

为明确韩城、保德区块煤岩孔隙结构分形特征,基于火柴棍模型,推导了新的分形特征表征方法,并利用扫描电镜实验和压汞实验数据对新方法进行验证,在此基础上研究了中、低煤岩孔隙结构分形特征。结果表明,火柴棍模型更能精确表征中、低煤阶煤岩的双重孔隙结构特征。在双对数坐标中,进汞饱和度与毛管压力成双线性关系,即以半径1 μm为界,中低阶煤岩孔隙结构具有分段分形特征,孔隙和裂缝具有不同的分形区间和分形维数。韩城、保德区块裂缝分形维数和孔隙分形维数分别在2.80~2.98和2.17~2.33,且裂缝分形维数随孔隙分形维数增加而增加,两类分形维数均随平均孔隙半径、孔隙度和渗透率的增加依次降低。表明煤岩分形维数可以作为储层评价的关键指标,分形维数越小,储层物性越好。煤岩分形维数能够表征其孔隙结构的非均质性,分形维数越大,孔隙结构非均质性越强。韩城、保德区块割理、裂缝的分形维数远远大于孔隙分形维数。     

煤层气储层应力敏感性定量表征及影响因素研究

煤层气储层应力敏感性较强,对煤层气开发具有重要影响。采用不同区块天然煤样开展应力敏感性室内实验,应用应力敏感性系数和渗透率伤害系数2个参数评价了各煤样应力敏感性程度,并研究了煤阶、渗透率和储层气体压力等参数对煤岩应力敏感性的影响。结果表明:镜质组反射率R_o<1.7%时,煤阶越低,应力敏感性程度越大,渗透率伤害程度越高;而镜质组反射率R_o>1.7%时,煤阶越高,应力敏感性程度越大,渗透率损害程度越高;煤岩初始渗透率越高,应力敏感性系数越低,应力敏感性越弱,利用初始渗透率与其应力敏感性系数之间的经验公式可以估算煤岩应力敏感性,方便现场应用;储层气体压力越低,渗透率越高,越有利于煤层气开发,而煤岩应力敏感性系数和渗透率伤害系数也略高,需预防应力敏感性造成的渗透率伤害。      

预测油藏岩石物性及不确定性分析研究

预测油藏岩石物性的方法论是存在的.这个方法论的目的是为预测油藏属性提供一个全面的方案,其中包括估计和不确定性分析.这个方法从以下两个方面进行:(1)不确定性分析.(2)用一个直接的方法,综合多中地球物理学数据集,岩石物理分析信息和先验信息.这个直接的方法利用了贝叶斯定理.在这篇论文中,主要目的是解决孔隙度估计问题.信息来源是叠前地震数据,测井数据和岩心样本.波形弹性叠前反演被包含在这个方法中,目的是从叠前地震数据中得到多孔介质物理属性信息.地质统计学模型被包含在这个方法中,目的是从测井数据中得到多孔介质空间变异信息.应用这个方法,需要把一个油藏分成许多个单元格.对每一个油藏单元格,一个后验概率密度函数被计算出来.最后,两个数据体包含了最终的结果.     

榆林气田储层地质建模研究

储层地质建模是储层地质和数学的紧密结合、并通过计算机运算获得储层三维地质定量信息的产物,是将储层的结构、地质形态、参数等进行定量化的一种技术手段,是油气田开发生产和研究工作的基础,对油气田勘探开发具有十分重要的意义。本文针对榆林气田某研究区的地质情况,利用序贯指示模拟方法建立榆林气田某研究区的岩相模型,并在相控的地质约束条件下,利用序贯高斯模拟方法建立孔隙度、渗透率等属性模型。然后采用频率直方图、属性相关性等方法对属性模型进行验证。验证结果表明,属性模型符合地质认识,具有较高的可靠性,为后期的数值模拟和动态开发奠定基础。     

水平井多段压裂非常规裂缝压力动态特征

为了解决复杂地层压裂过程中裂缝关于井筒不对称的试井解释问题,通过点源函数基本理论,建立有限导流垂直裂缝试井解释数学模型,利用压降叠加原理获得水平井多段压裂非常规裂缝试井解释模型,采用积分变换获得该模型的半解析解。对压裂裂缝进行数值离散,结合半解析解与杜哈美原理,根据Stehfest数值反演方法绘制考虑井储和表皮效应的井底压力及压力导数曲线。研究表明:该模型总体上划分为井储、双线性流、早期线性流、第一径向流、第二线性流、过渡流和系统径向流阶段;不对称因子主要影响双线性流阶段持续时间的长短;裂缝导流系数主要影响双线性流阶段和早期线性流阶段井底压力及压力导数曲线特征,导流能力越大,双线性流阶段井底压力导数曲线特征越不明显。     

地质统计学反演结果的不确定性分析

对地质统计学反演模拟结果的不确定性进行分析,在不确定性分析当中,有随机种子引起的不确定性,还有不同算法参数下的不确定性。在分析不同算法参数下引起的不确定时,有必要选出适当的算法参数,使得模拟结果更加合理。适当的算法参数确定以后,由于随机种子的不同,仍然可以得到许多不同的模拟结果,可以通过取平均,对模拟结果进行进一步的认识。     

煤化工废水处理用复合金属氧化物催化剂的制备与性能研究

针对煤化工废水处理过程中面临的催化剂效果较差问题，在活性焦ACO上成功负载了Fe₃O₄和CuO金属氧化物；通过比表面分析，说明活性焦ACO及ACO@Fe₃O₄-CuO复合金属氧化物催化剂均为介孔结构，有利于吸附污染物并与氧化剂充分接触。评价结果表明，ACO@Fe₃O₄-CuO/PS体系具有宽泛的p H适应范围，pH=5时去除效果最好。复合金属氧化物催化剂投加量为0.l5 g·L^-1、PS浓度为2.4 mmo1·L^-1的条件下对苯二酚降解效果最好，降解率可达93%以上。XRD结果表明，反应前后催化剂的形貌和结构均无明显的变化，具有良好的稳定性和循环利用性。经ACO@Fe₃O₄-CuO/PS体系处理后，在30 min内，生化尾水中的COD去除率达到了53%。经过180 min的反应后，50%以上的总酚也得到了去除，对于模拟实际煤化工含酚废水有较好的适用性。     

煤化工废水用改性分子筛催化剂的研制与表征

采用等体积浸渍法以ZSM-5分子筛为载体，制备负载分子筛催化剂。分别研究了不同活性物质、前驱体盐、焙烧温度和活性物质载量对催化剂性能的影响。通过BET检测、N₂吸附-脱附等温线、催化剂孔径分布、CWOO评价(包括催化剂抗硅性、间甲酚转化率和TOC去除率)方法对催化剂性能进行表征。研究表明：采用前驱盐Fe(NO₃)₃·9H₂O和活性组分Fe对载体ZSM-5分子筛进行负载，且活性组分负载量达到4%(质量分数)，并用500℃进行焙烧，制备出的负载分子筛催化剂具有较好的抗硅性、较高的间甲酚转化率与TOC去除率，综合性能最好。