CO_2-水-岩作用对致密砂岩性质与裂缝扩展的影响

基于CO_2水溶液浸泡致密砂岩实验和室内压裂模拟实验,研究了CO_2-水-岩作用对致密砂岩性质和裂缝扩展的影响,并通过CO_2水溶液浸泡试样裸眼段考察CO_2在压裂过程中的化学作用。研究结果表明:CO_2水溶液浸泡后,方解石和白云石含量显著降低,钾长石和斜长石被溶蚀生成高岭石;石英和黏土矿物含量升高,但伊利石和绿泥石含量降低;溶蚀孔隙数量增多,孔径变大,孔隙度和渗透率增大;抗张强度降低,且平行层理降低幅度大于垂直层理;相比于滑溜水压裂,超临界CO_2压裂的破裂压力降低14.98%,形成的水力裂缝数量增多,裂缝形态更复杂;CO_2水溶液浸泡裸眼段后,超临界CO_2压裂的破裂压力相比于未浸泡情况降低21.61%,且水力裂缝多点起裂,裂缝复杂程度进一步提高。实验证明CO_2的物理和化学特性能有效提高CO_2压裂裂缝的复杂性。     

空心抽油杆在油井举升中的应用

针对空心抽油杆在油井举升中的实际应用情况，结合目前空心抽油杆的材料及性能参数，研究分析了空心抽油杆用于以上工艺的采油装置组成、工作原理、性能特点及适用条件。该研究结果时特殊类型油井举升方式的选择和空心抽油杆在矿场中的实际应用具有指导意义。     

多层压裂流量分配数值模拟方法研究

常规的水力压裂设计方法,一般都假设仅有一条裂缝,对低渗透、多油层油藏一次压裂施工,往往会同时产生多条裂缝,因此,需要研究多层压裂设计方法.多层压裂设计中,对裂缝几何参数影响最主要的因素是各层流量分配.基于三维水力裂缝几何参数模型,建立了一个多层流量分配数值模型,综合考虑了炮眼磨损、地应力差、地层特性等的影响;根据建立的流量分配模型,对多层压裂设计中影响各层流量分配的一些主要因素进行了分析.研究结果,对多油层限流法压裂具有一定的指导意义.     

基于压力脉冲法的储层基质压裂液伤害评价

低渗透油气藏储层基质致密,发育微纳米孔喉,毛管压力作用明显,在压裂过程中由于压裂液返排不彻底而受到伤害,导致油气藏产能降低。目前大量的研究集中于压裂液对储层裂缝的伤害,忽略了对基质的伤害。基于压力脉冲法测定原理,建立基质渗透率测定模型,并根据模型研发了压力传导仪,系统地研究压裂液对塔里木油田克深地区致密砂岩、四川盆地鲁家坪组以及须家河组页岩储层基质的伤害规律。与常规岩心流动伤害评价方法相比,压力脉冲法不需计量岩心出口端流量,而是以记录流体通过岩心时下游压力随时间的变化来评价岩心渗透性和损害程度,从而解决了低渗透岩心渗透率过低而引起的实验误差大、流量监测时间长等常规评价问题。     

集成主角及其在故障检测中的应用

为了解决稀疏化造成的核主角不稳定问题, 提出了集成主角方法. 集成主角求再生核希尔伯特空间的多组近似基, 将核主角问题极值向量的解空间限定在近似基张成的空间求核主角, 然后集成特征值. 利用集成主角(ensemble principal angle, EPA)可以对复杂环境下的多变量工业过程进行在线故障检测. 最后本文通过在Tennessee Eastman数据集上的实验, 对集成主角在故障检测中的应用进行了说明.     

用于故障检测的集成核主分量分析

针对复杂环境下的多变量工业过程在线故障检测问题, 提出基于集成核主分量分析的解决方法. 该方法首先求出样本映射后的无限维空间的多组近似基, 将主分量分析问题特征向量的解空间限定在近似基张成空间求解; 然后集成特征向量和特征值, 并计算Hotelling ??2 统计量和平方预报误差; 最后据此判断检测结果. 该方法对Tennessee Eastman 过程故障检测样本进行测试, 并与其他两种方法进行对比. 测试结果表明了所提出方法的有效性.

     

致密砂岩气层伤害特点分析

亲水致密砂岩气藏在一定的地质条件下，可能存在亚束缚水饱和度现象。这种具有自吸捕集水的能力将成为致密砂岩气藏的主要伤害因素。在完井、改造及作业过程中应加以防范。     

水平井压裂多裂缝扩展诱发光纤应变演化机理

在平面三维多裂缝扩展模型基础上,构建了压裂监测井光纤应变与应变率的计算模型,提出了水平井压裂多裂缝扩展诱发光纤应变正演计算方法.基于该方法,开展了水平井压裂多裂缝扩展诱发光纤应变与应变率数值模拟分析,结果表明,裂缝扩展诱发光纤应变演化可分为应变增强、收缩汇聚和直线状汇聚3个阶段;应变率演化可分为应变率增强、收缩汇聚、直...     

天然气对清洁压裂液的破胶实验

黏弹性表面活性剂(VES）清洁压裂液由于低伤害等特点已广泛应用于压裂与防砂等作业。原油和地层水对VES破胶机理与实验研究已相当充分，但天然气对VES的破胶作用至今无公开的实验数据，影响了清洁压裂液在气井改造中的推广应用。为此设计了一套实验流程，通过流变仪测量VES内充入天然气后的黏度变化，评价了天然气和套管伴生气对３种VES压裂液的影响。实验证明，不同类型的VES被天然气降黏幅度存在较大差别，降黏幅度随天然气的压力升高而提高，随天然气中Ｃ₂以上成分含量的提高而增高。实验评价的阳离子型和两性离子型的VES可在低压下大幅度被天然气降黏，而阴离子型降黏需要较高压力。二氧化碳对降黏阴离子型的VES有一定影响，而对阳离子型和两性离子型的VES没有影响。被天然气降黏后的VES经过真空脱气后，黏度不能恢复，说明真空条件不能破坏天然气与VES的胶束结构，经天然气破胶的VES重复利用还存在技术困难。     

孔隙结构特征参数的分形表征

储层岩石的孔隙结构具有分形特征,孔隙结构的分形维数可以定量描述孔隙结构的复杂程度和变化规律.应用分形几何的原理,根据储层岩石孔隙分布和毛细管压力曲线的分形几何模型,建立了孔隙结构特征参数的分形表征方法.根据毛细管压力曲线资料,应用该方法计算了孔隙结构的分形维数和各种特征参数值.计算结果表明,孔隙结构的分形维数在2到3之间,用该方法计算得到的储层岩石孔隙结构特征参数的变化规律与传统统计参数的变化规律是一致的.该方法不仅简单易行,精度很高,并且使孔隙结构的特征参数从传统的定性描述转变为定量计算,对油田开发具有实际意义和参考价值.