考虑固壁作用力的微可压缩流体纳微米圆管流动分析

针对流体在纳微米尺度下的流体流动规律不符合泊肃叶规律的理论依据不足的难题,研究了纳微米圆管中流体的流动,将流体的微可压缩和固壁对流体的作用同时考虑进来,并将固壁对流体的作用采用固壁作用力的形式引入到流体力学方程,采用涡函数流函数将方程解耦,并用正则摄动法求得一阶精度的压力和速度的解析解.结果发现:固壁作用力导致零阶径向压力的出现,一阶压力的增强和一阶速度的降低;量纲一的体积流量偏离了不可压缩流体的体积流量,偏离效应受流体的微可压缩性和固壁作用力的共同影响.体积流量在同尺度下偏离泊肃叶流动的流量大小随着可压缩系数和流体中和壁面产生作用的离子浓度增大而增大,随着纳微米圆管管径减小而增大,纳微米圆管管径低于某一尺寸时,流体将不能流动.通过研究表明:纳微米尺度下产生微尺度效应的原因是流体的微可压缩性和壁面力的共同影响.      

考虑固液界面作用的表观渗透率分形模型

考虑微流动中固液界面作用,基于Navier-Stokes理论,推导牛顿流体在圆管中的流速分布及流量表达式,引入界面因子以表征固液界面作用的影响;利用分形渗流理论及界面因子,得到表观渗透率表达式,建立综合考虑微流动固液界面作用和复杂孔隙结构特征的渗流数学模型.结果表明:考虑固液界面作用时,微流动流速下降;其影响程度与管径有密切关系,微管直径越小,界面因子越大,表明固液界面作用的影响越大.存在着临界直径,当小于临界直径时,固液界面作用的影响随微管直径减小呈非线性迅速增加;大于临界直径时,流速趋于泊肃叶定律的预测.在分形多孔介质中,随着固液界面作用增大,表观渗透率首先呈非线性迅速下降,随后趋于稳定,说明固液界面作用对渗流影响不可忽略.该数学模型能清晰表征固液界面作用对渗流的影响,为低渗透和致密油藏开发提供依据.     

中国煤层气产业“十三五”以来发展成效与建议

加大煤层气的开发利用,是推进中国能源清洁低碳转型的重要路径之一。“十三五”以来,在国家政策的大力支持下,中国煤层气产业发展取得积极成效,但总体规模仍偏小,进一步的开发利用仍然值得期待。为此,总结了中国煤层气产业“十三五”以来的6个方面的主要发展成效：(1)储、产量保持增长,近两年重新进入快速发展期;(2)两大煤层气产业基地地位进一步夯实,形成了两个千亿立方米级大型煤层气田;(3)中深层煤层气实现重大突破;(4)已开发的主力煤层气田实现了长期稳产增产,保障我国煤层气产量稳中有升;(5)四川省、贵州省和新疆维吾尔自治区等地有望建成一批新的产业基地;(6)国家煤层气管理体制改革不断深化,效果初显。同时,针对煤层气产业发展面临的资源赋存条件日趋复杂、矿权相对较少、开发企业效益总体较差、优惠政策和改革措施有待加强等关键问题,提出了加大勘探力度、加强技术攻关、增加区块供给、体现多元价值等方面的4条建议,为中国煤层气产业在“双碳”目标下的快速健康发展提供了有益的参考和借鉴。     

低渗致密气藏低速非线性渗流产能研究

依据地层水的赋存状态将低渗致密气藏划分为3类储层,根据不同类型储层渗流的主控因素,建立考虑滑脱效应、应力敏感性和启动压力梯度同时存在和各自组合存在时的渗流数学模型,推导出低渗致密气藏低速非线性渗流3类储层产能公式.计算表明,低渗致密气藏低速非线性渗流不同流态下,气井计算产量都明显区别于传统达西流动情况,且生产压差较大时...     

“十三五”全国油气资源勘查开采规划2016年度目标执行情况评估

2016年是中国“十三五”规划的开局之年,相关部门陆续发布了油气资源领域的纲领性文件,对全国油气资源勘查开采制定了详细的规划。对相关规划实施效果进行及时的评估、提出改善意见建议,对于维护国家油气资源安全、规范资源勘查开发意义重大。为此,从石油、常规天然气、非常规天然气等三个方面梳理了相关规划的目标,并对实施进展进行了评估。结果表明：①2016年我国石油、天然气、煤层气新增探明地质储量分别为9.14×108 t、7 265.59×108 m3和576.12×108 m3,完成各年均规划目标的91.40%、121.09%和68.59%,页岩气无新发现;②石油、天然气、煤层气和页岩气产量分别为1.997×108 t、1 231.72×108 m3、168.51×108 m3和78.82×108 m3,完成各年均规划目标的99.85%、72.45%、105.32%和26.27%,其中石油产量同比减少1545×104 t,降幅为7.19%,为2008年金融危机以来首次减产;③受低油价和投资持续下降的影响,石油、天然气产能建设相比“十二五”期间年均产能建设降幅约30%、50%,油气产业可持续发展形势严峻。结论认为：在持续低油价的形势下,仅靠现有体制和技术完成“十三五”全国油气勘查开采规划目标难度较大,迫切需要加快油气体制机制改革、强化技术创新、稳定并努力增加勘查开采投入,以稳定石油、增加天然气产能建设规模,提高国内能源资源供应保障能力。     

考虑固液分子作用的多孔介质动态网络模型

根据质量守恒定律,从固液分子力作用出发,结合岩心的孔喉分布特征,建立考虑固壁与流体分子作用的动态网络模型.利用模型模拟得到不同时间步的孔隙压力变化,分析了固液分子间力、喉道半径、润湿性等因素对剩余油饱和度分布和水驱相渗曲线的影响.研究结果表明,考虑固液分子间力作用时剩余油饱和度增大,岩石骨架与流体间的分子作用在多孔介质的孔隙流动中不可忽略.      

考虑固液范德华力作用的微圆管流动数学模型

细小孔隙喉道下流体流动呈非线性流动,达西定律不适用,非线性流动的机理认识不清.在现有微尺度流动实验和理论基础上,分析影响多孔介质中流体流动的微观力种类和作用范围及对流动的影响,建立考虑固液间范德华力的圆管流动数学模型.结果表明:对比泊肃叶流动下的速度分布和平均流量,随着微管尺寸的减小,固液间的范德华力作用增大,流体在微管内的流动规律影响也增大,因此固液间范德华力作用在细小孔隙流动中不可忽略.     

中国“十二五”油气勘探开发规划目标后评估及“十三五”目标预测

在中国"十二五""十三五"两个五年规划交替之际,国际油气市场形势发生了巨大变化,开展"十二五"油气勘探开发规划目标后评估,对于科学合理编制"十三五"各类油气发展专项规划具有重要的意义。评估结果认为,"十二五"期间,全国油气勘探开发规划目标完成情况总体较好,但尚有差距:①石油年产量目标2×10~8 t超额完成、而储量目标65×10~8 t相差6.4%,天然气储量目标3.5×10~(12)m~3超额完成、年产量1 385×10~8 m~3目标相差6.2%;②非常规气规划目标完成情况相对较差,其中页岩气好于煤层气。新常态下,油气消费量增速放缓、油价暴跌、资源品位下降及统计口径的变化是导致"十二五"油气勘探开发部分规划目标未能完成的主要因素。预测结果表明,"十三五"期间,在国际油价介于50~70美元/桶的条件下,国内年均新增常规石油、天然气探明地质储量将分别为10.0×10~8~12.0×10~8 t、6 000×10~8~8 000×10~8 m~3;年均新增探明页岩气、煤层气地质储量将分别为1 000×10~8~2 000×10~8m~3、500×10~8~1 000×10~8 m~3;国内石油年产量将保持在约2.0×10~8 t;到2020年,天然气年产量将介于1 800×10~8~2 000×10~8 m~3,其中页岩气年产量将达200×10~8 m~3,煤层气年产量将达150×10~8 m~3。