页岩气藏渗流机理及压裂井产能评价

为了掌握页岩气藏生产动态特征,提高页岩气井产能,对页岩气藏渗流机理及产能评价进行研究.页岩气藏与常规气藏最主要的差异在于页岩气藏存在吸附解吸特性.利用Lang-muir等温吸附方程描述页岩气的吸附解吸现象,点源函数及质量守恒法,结合页岩气渗流特征建立双重介质压裂井渗流数学模型,通过数值反演及计算机编程绘制了产能递减曲线图版.分析了Langmuir体积、Langmuir压力、弹性储容比、窜流系数、边界、裂缝长度等因素对页岩气井产能的影响.     

水力压裂技术在地下资源开采中的应用

水力压裂是一项多学科交叉的复杂工程技术,是利用液体的传压作用,经地面设备将压裂液注入地下煤层或岩层,压开煤层或岩石的裂缝,形成多条具有高导流能力的渗流带,沟通储层的裂隙,达到高效开采资源的目的。论文在总结水力压裂技术在开采低渗透储层的煤层气和石油过程中应用的基础上,分析了该技术在应用过程中存在的裂缝监测困难、数学模型不合理等一系列问题,提出了水力压裂技术发展的一些积极建议。     

低透气性煤层井下分段点式水力压裂增透

通过数值分析和现场试验的手段分析了井下低透气性煤层分段点式水力压裂的原理和过程.井下分段水力压裂意在改变传统压裂的受力方式,使煤体多点受力,相互作用,最后产生压裂的效果.经过在城山煤矿西二采区水力压裂孔的试验,在压裂半径为5~7m条件下,得出了试验地点临界注水压力为14MPa,水压在14~20MPa进行分段点式水力压裂较为适宜,试验过程简单易行,在现有条件下压裂可在5 min内完成,试验地点压裂后钻孔平均抽放瓦斯流量和体积分数明显提高.     

低、特低渗透油藏压裂水平井产能计算方法

考虑低、特低渗透油藏裸眼压裂水平井流体从基质-裂缝-水平井筒及基质-水平井筒的耦合流动,以等值渗流阻力法及叠加原理为基础,将裸眼压裂水平井渗流区域划分为三个流动区域:流体在水平井压裂裂缝内的达西线性流动区域、水力压裂裂缝泄流引起的非达西椭圆渗流区域和流体在地层中的径向渗流区域.建立裸眼水平井水力压裂多条横向裂缝相互干扰的非达西产能预测模型,分析水力裂缝参数对产能影响,揭示裸眼压裂水平井开采变化规律.模拟结果表明:裂缝条数越多,裂缝干扰越强,水平井压裂存在一最优裂缝条数;裂缝沿水平井筒排布靠近两端、中间相对较稀,且两端长、中间短的开发效果最好.     

页岩气渗流特征及压裂井产能

依据分子运动学理论,对含纳米孔隙页岩储层气体渗流规律进行理论分析,建立适用于多尺度介质的气体运动方程和页岩气输运数学模型,得到径向流条件下的压力分布公式,形成页岩气井控制区域计算方法,建立了压裂井三区耦合非线性渗流产能方程.采用牛顿迭代法进行数值计算,研究分析了生产压差、裂缝半长、裂缝导流能力、扩散系数等参数对页岩气井产量的影响.计算结果表明：气井产量随扩散系数的增大而增大,对于含纳米孔隙的页岩储层中扩散效应对气井的产量贡献不容忽视;在一定的储层和生产条件下,气井产量随裂缝半长的增大而先快速增大后趋于平缓,因此存在一个最佳范围,各参数应进行定量的、合理的优化配置.     

水力压裂治理坚硬顶板技术研究

为了解决矿井坚硬顶板难垮难落问题,利用数值模拟软件对定向水力压裂进行研究。首先分析不同钻孔形态及尺寸钻孔下的岩石裂缝扩展形态,最终确定在高径比为1∶4时的菱形预裂缝下岩石起裂效果最佳;同时分析钻孔内部压力随时间变化趋势,发现随着注液时间的增加,钻孔内部压力呈现出先增大后减小再平稳的趋势;最后分析不用预裂角下裂缝扩展,确定最佳预裂角为15°该研究结果可为后续水力压力参数设定提供参考。     

定向水力压裂软化岩体过断层技术研究

以杜家沟煤矿2-105工作面过断层为工程背景,探究水力压裂技术在软化岩体方面的作用。基于工作面地质构造的条件来进行理论计算,从而得出水力压裂起裂压力与裂缝扩展半径,确定钻孔布置参数,现场实施钻孔压裂。结果表明：水力压裂技术可以促进岩体内部裂缝扩展,降低岩石完整度,提高采煤机破岩效率,缩短工作面过断层时间。     

一种新型清洁压裂液的室内合成研究

研究清洁压裂液的粘弹性,合成季铵盐阳离子双子表面活性剂VES-G.通过测定不同温度和不同水杨酸钠加量下的压裂液体系粘度,得到不同温度下的压裂液配方.研究表明,该压裂液体系在110℃、170s-1剪切速率下,其表观粘度在100mPa·s以上,其抗剪切能力良好,破胶能力强,破胶后无残渣,对地层伤害小.     

基于水力压裂技术的降低煤层突出系数方法研究

针对煤矿井下高瓦斯、低透气性煤层在综采作业时所面临的瓦斯抽采困难的问题,提出了一种新的基于水力压裂技术,通过进行钻孔优化、精确分析水力压裂左右范围等,实现了降低煤层突出系数,提高瓦斯抽采效果的目的。根据实际应用表明,该技术能够将煤层透气性系数提升34.7倍,将煤层内瓦斯的抽采流量提升了58.6%以上,有效提升了井下瓦斯治理成本和综采安全性。     

页岩气井压裂工况试验模拟

为模拟国内页岩气开采过程中的压裂施工工况,并评价套管接头在压裂施工后的密封性,设计了一套套管评价程序。利用该评价程序对天津钢管集团有限公司生产的Φ139.70 mm×12.34 mm规格的P110 TP-CQ进行试验评价,结果表明,产品顺利通过了该评价程序该评价实验不影响实验套管的使用性能。     

煤岩等温吸附曲线特征在煤层气研究中的应用

在煤层气研究过程中,通过对曲线形态进行分析,认为在煤层气开采初期和中期,兰氏体积和兰氏压力越大,对产气越有利,而在开采后期,兰氏压力越小,对产气越有利.同时,也可根据曲线方程估算出煤层气采收率,进而获得煤层气可采资源量.     

斜轧零件应力应变特征与内部低周疲劳损伤机制

采用ANSYS/LS-DYNA软件,建立了斜轧零件基本变形过程的三维有限元分析模型,对不同工况下的斜轧过程进行了计算机数值模拟分析。仿真结果揭示了斜轧过程中轧件内部应力应变场的分布规律;导致Mannesmann缺陷的主要原因是在发生大塑性应变变形情况下,金属内部在承受交变应力作用下产生低周疲劳损伤和破坏。

     

切槽爆破断裂成缝机理的探讨

通过对“Ｖ”型切槽爆破断裂成缝机理的分析研究和模拟对比计算,提出了切槽尖端动态应力集中和“Ｖ”型切槽尖端附近区域裂缝生成抑制联合作用的断裂成缝机理。     

陶瓷纤维衰变及损坏机理

介绍加热过程和炉内存在不同气氛中陶瓷纤维微观组织变化及宏观组织呈现的形态,分析了陶瓷纤维老化、断径粉化和损坏机理,从而对陶瓷纤维的应用环境和使用温度提出理论的指导,也针对陶瓷纤维在使用过程中出现的问题,寻找了理论的依据.     

Fluid Mechanism of Wing Rock for Configurations with Chine-Shaped Forebodies

The increasing demand to employ sharp-edged geometries in airframe design of advanced fighters to meet stealth requirements has nudged research to explore the new aerodynamic and dynamic characteristics of such configurations. In this paper, the wing rock oscillation is numerically simulated for a generic wing-body model consisting of cropped delta wing of 65°-sweep and chine-shaped forebody. The purpose is to develop a complete understanding of the complex flow interactions that drive the wing rock oscillation. The numerical simulation is based upon coupling the unsteady Euler fluid dynamic equations with the rigid-body dynamic equations in roll. A subiteration algorithm is employed to simultaneously solve the coupled equations. The numerical model exhibits a limit cycle oscillation in roll at an angle of attack of 35° with 16° peak-to-peak amplitude in roll angle. The complex interactions of the forebody-induced flow and the wing leading-edge vortices during wing rock are fully investigated and visualized. Analysis of the observed vortex breakdown dynamics during one entire cycle of the oscillation is also presented.     

石灰竖窑炉衬损坏机理浅析

结合辅料分厂6×155m3白灰竖窑的实际生产情况,分析了1#、2#、3#窑内衬使用高铝砖和粘土砖损毁机理,并提出相应的延长竖窑内衬使用寿命的措施。     

漩流井吊车吊钩滑轮组损坏原因分析与结构改进

针对漩流井吊车井下抓渣作业时,吊钩及滑轮浸入水中易发生故障问题,对吊车吊钩滑轮组轴承进行了改型、推力轴承采取了防水防渣措施、钢丝绳采取防掉道措施及防掉抓斗等措施,减少了故障的发生,提高了漩流井吊车作业率.     

高炉风口破损机理及寿命分析

结合风口工作环境,阐述了风口破损的4种机理,即熔损、开裂及龟裂、磨损和曲损。结合我国高炉风121现状,从风口结构、风口制造质量、风口冷却、高炉操作、喷吹煤粉等方面分析了影响风口寿命的因素,并根据分析提出了系列提高风口寿命的措施。