单轴压缩条件下土石混合体开裂特征研究

土石混合体作为一种物质成分和内部结构特征极为复杂的多相多组分散粒材料,其破坏是一个复杂的结构变化过程。应用CT试验和数值模拟方法研究土石混合体的变形破坏特征,指出开裂是土石混合体区别于其他地质体变形破坏的一个显著特征。土石混合体破坏的根本原因是块石与土体的弹性不匹配和土–石界面的差异滑动,破坏的实质是内部裂纹产生、扩展、互锁和贯通的过程。通过对土石混合体开裂机制的研究得出以下结论:(1)基于CT试验的变形特征分析表明试样、块石包裹体及其邻近土体三个感兴趣区域的CT数随应力水平的增加而不断减小,且块石包裹体的CT数变化较土体更为敏感。(2)数值模拟结果表明试样破坏过程经历了土石结合裂纹的萌生、慢裂、快裂致贯通破坏的过程。土石接触面是最薄弱的部位,荷载作用下界面差异滑动引起裂纹的产生,随后裂纹沿块石边界缓慢扩展直至扩展到土体中,受块石形状及分布的影响,裂纹会出现局部化发展和互锁现象。大量裂纹在土体中快速扩展聚集引起试样的破坏。(3)土石混合体的破坏具有渐进性的过程,破坏可分为三级:一是土–石界面的开裂,二是土体中裂纹的扩展、聚集和贯通并且最终导致试样的破坏,三是针对软弱的片岩块石的穿石破坏。     

超临界二氧化碳无水压裂新技术实验研究展望

超临界二氧化碳是一种介于气体和液体之间的流体,密度接近于液体,而黏度接近于气体;它的表面张力很低,扩散系数高,具有很强的渗透能力,能渗透到岩石中的天然微裂缝,压裂中有利于复杂网络裂缝的形成,而且能置换被岩石吸附的烃类,使其变成游离态而有利于油气的增产与产出;超低的表面张力有利于液体的返排,从而降低油气层的伤害。因此,将超临界二氧化碳流体作为压裂液进行压裂改造,是二氧化碳干法压裂的一种发展方向,不仅可以节约水资源,还具有返排率高,储层伤害小,增产潜力大等特点。实验研究表明,超临界二氧化碳压裂的破裂压力比清水和液态二氧化碳压裂的破裂压力低,并且其分形维数和声发射源到平面(源到该平面距离平方和最小)的平均距离大,更容易产生波状的裂缝和裂缝分支,有利于形成复杂的网络裂缝,特别适合页岩气的增产改造和有效开发。     

油田用绿色阻垢剂聚天冬氨酸的合成及性能评价?

以马来酸酐和碳酸铵为原料,磷酸为催化剂,在一定温度条件下合成了聚天冬氨酸(PASA),并对其阻垢性能进行了评价。实验结果表明,产物的相对分子量受聚合时间与聚合温度的双重影响,当聚合温度为170℃,聚合时间为2小时,产物对碳酸钙具有最佳的阻垢性能。通过室内动态试验表明该产物可运用于油田二次采油中,为阻垢剂与缓蚀剂保护生产管线,也可作为降粘剂运用于钻进液与堵漏液中。     

非常规压裂技术在川东页岩气开发中的应用

页岩储层孔隙度小、渗透率低,页岩气井完井后需要经过储层改造才能获得理想的产量,而水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。与常规压裂施工相比页岩气非常规压裂施工规模大、施工设备设施多,通过对处于龙马溪组同一层位的A页HF-1井和B页HF-1井的施工对比分析,完善了适用于川东龙马溪组海相页岩气开发的非常规压裂技术。     

页岩结构面特征及其对水力压裂的控制作用

页岩是沉积岩中的一种，具有十分明显的层理构造。探究页岩层理结构面对其水力压裂行为的影响，对页岩气的开采具有重要意义。通过对鄂尔多斯盆地南部延长组页岩不同尺度下（米级到十微米级）沉积结构特点的分析，结合不同层理倾角条件下的大尺寸页岩试样水力压裂试验，研究了页岩结构面（层理面）的特征及其对水力压裂过程和结果的控制作用。结果表明，米级、分米级、厘米级、毫米级和10微米级等不同研究尺度下的纹层平均厚度分别为2.26 m，2.09 dm，1.70 cm，1.48 mm和11.7μm，呈现出分形特征，且分形维数为1.06。页岩水力压裂行为受层理结构面影响显著，主要体现在压裂前后裂缝形态对比与破裂压力两个方面。层理倾角小于30°时，页岩试样压裂前后裂缝形态对比明显，新生裂缝较多，破裂压力较大，且随着层理倾角的增大急剧减小；大于45°时，压裂前后试样的裂缝形态几乎没有改变，破裂压力较小，且随着层理倾角的增大呈现小幅度的波动；整体上不同层理面角度下页岩的破裂压力呈斜“S”型变化。试验中的裂缝扩展，水压曲线以及破裂压力随层理倾角的不同均发生变化。     

钻完井过程中储层动态裂缝宽度研究进展

碳酸岩盐储层裂缝广泛发育且分布复杂,在这类储层的钻完井过程中,井筒液柱压力作用于裂缝壁面,易造成裂缝的突然开启和闭合,极易引起漏失.因此,防漏堵漏的关键在于准确的预测地层中的裂缝宽度及变化规律.目前储层动态裂缝宽度预测国内外研究均较多,为了更好地了解国内外动态裂缝宽度预测方法的发展情况,为此,从静态到动态,裂缝模型建立到计算机模拟技术以及漏失控制技术等方面对前人研究成果进行回顾和展望,从而对动态裂缝宽度研究理论有一个新的认识,有利于钻完井过程中储层动态裂缝宽度预测的进一步研究.