砂页交互页岩油储层开采诱导应力场演化规律

页岩油储层立体开发中地应力演化规律复杂,影响邻井工程作业。本文以纵向砂页互层页岩油储层为研究对象,建立应力敏感模型,基于多孔弹性力学建立压裂储层开采诱导应力场演化预测模型,初步表征了页岩纵向非均质性条件下层内、层间开采诱导地应力动态演化规律。结果表明:多层合采时,水平井不同位置处的应力剖面演化规律不同,水平井中段近井处的层间水平应力差随时间减小,而端部的层间水平应力差随时间增大;随着生产进行,高渗层(砂岩)内有效最小水平主应力增大幅度和应力转向角度均大于低渗层(页岩);生产3年后,高渗层(砂岩)内最大应力转向角度达到79°。研究成果可为页岩油储层立体开发布井、压裂设计提供了理论支撑。     

超深层碳酸盐岩储层孔隙弹性动力学起裂规律

深层碳酸盐岩储层天然裂缝发育,为保证井壁不被压裂而引发严重漏失,必须明确地层的起裂规律。采用孔隙弹性动力学方法,考虑钻进过程中井壁上的载荷变化和地层中的流体流动,得到井眼周围的应力场变化。与传统计算模型相比,模型考虑了应力场的时变特性、井壁载荷的传播、流固耦合以及流体和固体惯性的影响。以一组深层井参数为例,求解井周应力场,分析发现得到的井周应力分布与弹塑性力学规律相同;但随着井壁载荷以弹性波形式向地层内传播,孔隙弹性动力学得到的井周应力场随时间迅速变化,在无因次时间■=100 (2.87 ms)之后趋于稳定。分析了井壁对不同井底压力的起裂响应,发现当井底压力达到135 MPa,井壁在■=105 (3.01 ms)时起裂;弹性模量对井壁的起裂影响很小,泊松比对起裂的时间和范围有较大的影响,随着泊松比的增大,井壁对井底压力的起裂响应更加迅速,且起裂的区域范围增大。     

致密气自扩散渗流模型

致密气藏已经开始在世界上大规模开发，但其基本渗流机理尚不明确，现有渗流模型难以对生产数据进行完善的解释。笔者介绍并通过实例对Jin和Chen （2019）提出的新渗流模型及其适用性进行了研究。Jin和Chen从可压缩流体的N-S方程出发，基于Klainerman和Majda （1982）的小马赫数流动理论，利用渐近展开，多尺度分析和体积平均升尺度技巧，得到了时间尺度大于声波时间尺度时致密气藏一次开采油藏尺度下新的渗流方程。新的渗流方程反映了致密气藏一次开采完全是由气体的膨胀性驱动的物理本质，其扩散系数与孔隙度和气体黏度成正比，与气体密度成反比。通过实例对比自扩散模型与目前基于Darcy定律及其修正的渗流模型发现，Darcy渗流以及组合流动模型得到的气体产量仅在生产压差较小时才能与实际生产数据吻合，此时的产量较小；生产压差越大，Darcy渗流模型与实际生产数据偏差越大；而自扩散模型计算的产量能够较好地拟合实际生产数据。     

翻料丝杆柱面圆弧的数控加工与程序优化

塑料两辊开炼机上的翻料丝杆,以往都是用普通铣床加工。为了提高丝杆的加工质量,决定采用数控机床加工,并自行编制了加工程序。文中给出了详细的程序清单。对于类似的工件可以参考此种加工方法。     

用FANUC宏指令功能简化数控编程

介绍了用G65/G66等FANUC用户宏指令编制圆形型腔铣、镗粗、精加工程序,旨在将常用程序固定化、通用化,即减少自动编程每次都要画图的麻烦,又避免了手工编程反复修改及易出错的问题,提高了编程与加工效率.     

钻井—压裂—生产全过程储层应力演化与加密井压裂优化

水平井水力压裂是致密油藏的有效开发模式,而新钻井则可以提高油藏的开采程度。钻井、压裂和生产过程均诱发储层应力发生变化,进而影响加密井的压裂设计。国内外尚未有相关研究使用同一种方法实现钻井—压裂—生产全过程储层应力演化模拟,从而指导加密井的压裂施工优化。采用基于有限元的非连续离散裂缝数值方法,在钻井和压裂过程中通过动态网格技术描述井筒和裂缝的延伸,非连续离散裂缝模型可采用常规有限元网格进行计算,可以与离散裂缝模型完美契合,从而实现钻井—压裂—生产一体化数值模拟。以致密油区块加密井施工为例,对加密井区域待施工井进行钻井—压裂—生产一体化模拟,并以井区开采经济最大化为导向,为加密井压裂优化提供指导方法。模拟结果显示:老井的长期生产过程使得加密井区域地层压力和地应力均减小,最大水平主应力方向发生偏转;考虑老井生产的影响,加密井钻进过程中的钻井液密度不能再使用原始地层压力剖面设计;在钻井液柱压力不大于现阶段最小水平主应力的情况下,井筒钻开后,加密井周围最大水平主应力方向进一步发生偏转,使得裂缝初始扩展方向沿井筒偏转;在加密井压裂前对老井进行注水增压可以改善加密井压裂效果。所建立的数值方法可以实现钻井—压裂—生产全过程储层应力演化模拟,以及压裂—生产一体化数值模拟,进而优化加密井压裂设计。     

橡塑机械镶嵌式硬齿面齿轮机械加工工艺设计与分析

概述了镶嵌硬齿面齿轮结构特点和材料性能,从加热、冷却及机械加工工艺特点出发,对镶嵌硬齿面齿轮机械加工工艺进行了设计与分析。     

海域天然气水合物降压开采诱发储层力学性质劣化及沉降规律建模研究

降压法是海域天然气水合物储层开采的一种常见方法。降压开采会导致近井储层出现复杂的多物理场耦合响应，诱发压力变化、温度变化、水合物分解、储层力学性质劣化及地层沉降。本研究通过一种全耦合流固热化数值模型分析水平井筒降压导致的海域天然气水合物储层力学性质劣化及沉降特征，表征水平井筒及井周储层的多场耦合响应规律，明确储层力学性质劣化区域及沉降的影响因素。模拟结果显示：储层压力和温度变化的波及区域远大于水合物分解前缘，有效正应力的分布在不同方向差异明显，降压开采诱发的内聚力劣化区域与塑性区和水合物分解区关联程度高，水平井筒以浅区域和以深区域的沉降呈现出不同特征，沉降程度可相差5 mm以上。模拟结果对水平井降压开采海域天然气水合物的储层稳定性分析具有参考意义。     

页岩油藏油气两相流动模型及其对油藏开发的启示

页岩油藏开采中若井底压力低于饱和压力，储层压力下降会导致溶解气变为游离气，使储层流体流动规律复杂，因此油井产能预测需要考虑早期溶解气驱的影响。国内外相关研究尚未阐明原油依靠游离气泡膨胀流动的本质规律。基于流体自扩散模型，考虑储层压力衰减导致溶解气析出建立自扩散两相流动数学模型，初步表征了储层压力衰减与溶解气驱油的耦合扩散流动过程。通过与已有实验数据对比，论证了模型的合理性。在自扩散主导的致密页岩油藏一次开采流动中，随着溶解气析出变为游离气且原油含气饱和度增大，游离气泡膨胀驱动原油流动的能力不断增强。重点分析了原油泡点压力与溶解气油比对页岩油流动的影响，发现在相同生产条件下更高的原油泡点压力与溶解气油比可显著提高原油中游离气的饱和度，流动中更多原油被膨胀的气泡“挤”出，原油产量更高。最后探讨了研究结论对页岩油藏开采的启示。