污油泥在地层中运移规律研究

为了研究污油泥在地层中的运移规律,提高污油泥调剖效果,选取辽河油田曙光采油厂污油泥进行封堵实验,并进行理论计算与分析。研究发现:污油泥在地层中的运移规律受地层渗透率影响很大,渗透率越高,污油泥越容易在地层中传输运移,当初始渗透率大于20000.0×10~(-3)μm~2时,污油泥能够进行大量传输运移,出现"渗流"现象;污油泥注入温度对污油泥运移也会产生影响,当注入温度达到100℃时,污油泥运移效果最好。结合实验和理论计算,分析污油泥粒径的分布范围与最大孔喉直径关系。结果表明,当污油泥粒径主要分布范围小于地层最大孔喉直径时,污油泥能够大量运移进入到地层中。形成的认识对发展污油泥调剖技术具有很好的理论支持作用和实践指导意义。     

基于COMSOL Multiphysics模拟的瓦斯抽采钻孔合理间距研究

为考察坪上煤业主采3号煤层的合理抽采钻孔间距，利用瓦斯在煤层中的运移和渗流规律，结合实测煤的参数条件，在相同的抽放负压、抽放时间等影响条件下，运用COMSOL Multiphysics有限元软件模拟了不同钻孔间距时所抽煤层在抽采时间为400 d时钻孔影响范围内煤体瓦斯含量变化规律，得出了满足抽采时间条件下的合理钻孔间距为5 m。结合矿井2305（上）回采面巷道内开展了不同钻孔间距实测，在相同的瓦斯地质参数及抽采系统条件下，连续抽采且观测时间达到400 d时各钻孔的瓦斯抽采纯量和钻孔浓度变化。确定了在抽采时间达到400 d时，抽采钻孔间距为5 m时的钻孔瓦斯浓度为35%、流量为0.04 m3/min，受抽采系统影响明显；而间距在6 m的钻孔的流量和浓度仍保持自然衰减特征。模拟和现场实测均验证了该矿瓦斯抽采钻孔间距布置以5 m最佳，该研究为实际生产过程中确定合理的钻孔间距提供理论依据，为矿井瓦斯抽采布局及瓦斯治理提供了技术保障。     

煤储层排采液流携粉运移模型与产出规律

基于液固两相流理论建立煤层液流渗流数学模型,并给出描述煤岩产气通道流动状态的偏微分方程和煤层液流携粉运移特征的数学模型,依据数值求解结果分析产气通道中的液流压力和流速以及煤粉随液流运移的浓度分布情况。结果表明,煤储层近井区域液流高流速状态使得通道液流中的含煤粉量达到最高值,排采初期较大的排液量和压差波动使得其煤粉产出较多,而稳产阶段的产液量减小且煤储层与井底间的生产压差降低使得通道中煤粉浓度较低,生产压差由2.05 MPa提高到3.05 MPa后,产气通道各节点最大含煤粉量由0.112%迅速升至0.608%;且稳产阶段煤层泄流体产气通道孔径的增大,会进一步降低通道中煤粉浓度,产气通道高度由0.30 mm扩大到0.90 mm,产气通道各节点最大含煤粉量则由0.759%降至0.160%。该算法提出煤储层泄流体煤岩产气通道管流的概念并定量描述排采液流携煤粉运移的特征,为准确预测煤层气井排采中的煤粉产出情况和制定合理的防煤粉措施提供了依据。     

极近距离煤层固体充填充实率协同控制 覆岩运移规律研究

针对南屯煤矿工广区域下极近距离煤层难以安全回收的问题,采用物理模拟、数值模拟和概率积分法相结合的方法,研究了极近距离煤层固体充填开采充实率协同控制覆岩运移规律。通过对比垮落法与固体充填法开采条件下的覆岩运移特征,得到了极近距离煤层覆岩运移控制关键。通过模拟分析不同充实率条件下极近距离煤层固体充填开采的覆岩运移规律,揭示了上下煤层充实率协同控制覆岩运移机理,从而实现极近距离煤层充实率的优化设计。最后利用概率积分法预计了极近距离煤层固体充填开采下的协同控制效果。结果表明:上下煤层充实率均为80%时可保证工广煤柱回收时地表建筑物的安全稳定。     

不同振型振动筛的岩屑运移和堵筛规律研究

为降低钻井振动筛堵筛率并提高岩屑处理量,对不同振型下振动筛堵筛率和椭圆振动筛不同运动轨迹下岩屑运移规律开展研究非常必要。鉴于此,基于离散元法与振动筛运动理论,建立了不同轨迹振动筛运动模型,对岩屑在筛网上运移过程进行仿真。分析了振动筛不同振型时的岩屑堵筛规律,研究了椭圆振动筛不同长轴方向角与椭圆度时岩屑的运移速度和透筛率的变化规律。研究结果表明:椭圆振动筛的脱筛能力最强,圆振动筛其次,直线振动筛最弱;椭圆振动筛振幅大小一定,轨迹椭圆长轴方向角为45°时,岩屑运移速度最大;椭圆振动筛X方向振幅一定时,岩屑运移速度随轨迹椭圆度的减小而增大,透筛率随轨迹椭圆度的减小而减小。研究结果对提高振动筛筛分性能具有一定意义。     

生物滞留槽径流污染物运移规律研究

通过实验研究生物滞留槽径流污染物运移规律,包含污染物削减系数计算公式,之后对生物滞留槽减控径流污染技术进行试验示范.结果 表明,生物滞留槽可削减径流15％～85％,污染物排放量可削减35％～95％,同时具有较好的生态景观效果.通过本研究,能够为海绵城市建设中道路生物滞留槽的设计方法提供参考,并为后续城市雨水径流综合管控平台的构建,水质水量综合措施的布局优化提供基本技术方法和参数.     

油气微运移方向与圈闭有效性及其控藏模式——以济阳坳陷勘探实践为例

油气的二次运移方向可以分为2种:一种是从烃源灶到正向构造带的宏观运移方向,适用于有利勘探区带的预测;另一种是近圈闭处的微运移方向,适用于有利勘探目标的评价。利用济阳坳陷多口失利探井的勘探实践资料总结发现,在油气宏观运移方向明确的前提下,相邻2套地层等高线的组合关系决定圈闭的有效性及成藏位置。当断层两盘构造等高线近于平行、断层走向与等高线(近于)平行,则上、下两盘的圈闭都有成藏的可能性。当断层两盘构造等高线近于垂直,近油源一侧(下降盘)等高线与断层走向(近于)平行时,则邻近油源一侧的圈闭可以成藏。这一控藏模式的总结,为研究人员开展勘探目标评价提供了依据,有利于提高探井成功率。     

水平环空井段内岩屑运移规律实验研究

利用PIV技术具有可视化、可靠性、准确性等特点,通过实验方法研究了流体黏度、入口流量、井斜角等影响因素对水平环空井段内固体运移规律的影响。结果表明:随着入口流量的增加液体对固体的携带作用增强,临界携砂流量为42 m3/d,流量继续增加井筒对固相的携带作用不再明显增加;黏度的增加使液体速度减小,从而使固体运移速度也相应减小,但黏度增加有利于携砂,临界携砂黏度为0.4 Pa·s,黏度继续增加液相对固相的携带作用增加缓慢;井斜角增加不利于液相携砂,井斜角达到90°时固定厚度最厚。     

注浆充填开采对地下水水质的影响研究

为了研究离层注浆充填开采对地下水水质的影响，分析了淮北矿区海孜矿Ⅱ102采区的充填开采现状，通过理论分析、数值模拟和现场实测等手段，在研究采动裂隙和离层带空间关系的基础上，进行浆液运移通道探测示踪试验，开展浆液运移规律模拟研究，并在注浆站附近区域和井下采集水样，进行水质检测。结果表明：垮落带高度为12.0～12.8m，导水裂缝带高度为46～52.24m|注浆有效支撑区域面积占整个采空区面积的70%，注浆体形成了有效支撑作用|示踪离子在巷道中出现，说明浆液与巷道具有一定的水力联系|随着时间的推移浆液发生迁移，迁移影响范围在注浆孔的1km之内|注浆浆液对第四系松散层饮用水无影响，但对煤层顶板局部的煤系地层砂岩裂隙水水质造成部分影响，随着矿井水的稀释，该部分影响可忽略不计。