储层砂岩纵波衰减的实验结果分析

在超声波频率下,利用脉冲透射法,探讨了实验室条件下流体饱和岩石的频散和衰减机制,对不同围限压力下的干燥和不同粘度流体饱和砂岩样品的衰减特征进行了系统的研究.给出了岩石样品衰减的测量方法,分别对干燥样品和流体饱和样品进行了频谱分析,对衰减机制进行了讨论.利用Biot流模型和BISQ模型分析了流体饱和岩石中与流体流动作用有关的衰减.定量分析了各种衰减机制对弹性波总衰减的相对贡献.讨论了将实验结果引入地震勘探时,与流体流动相关的各种衰减机制的适用性.     

温度对低渗透砂岩应力敏感性影响实验研究

目前国内外对低渗透砂岩储层应力敏感评价通常在常温下进行实验。为评价温度对低渗透砂岩储层应力敏感影响作用,本文以鄂尔多斯盆地低渗透砂岩为对象,在对岩样和皮套进行老化处理后,保持内压5 MPa不变,改变围压,实验测试了三块岩样不同温度、不同有效应力下岩样渗透率的变化。实验结果表明:(1)随有效应力增加,岩样渗透率减小。随着温度增加,岩样渗透率也减小;(2)对于岩样A和岩样B来说,温度在20℃弱应力敏感,而温度升高至40℃、60℃、80℃,岩样变成中等应力敏感。温度对低渗透砂岩储层应力敏感影响不容忽视;(3)对同一块岩样,温度对岩样渗透率的影响低于有效应力对渗透率的影响;(4)对应力敏感系数分析得出,随温度增大应力敏感系数增大,并且应力敏感系数与温度呈线性关系。推导得出渗透率与温度呈线性关系。     

裂隙密度对纵波传播特性影响的实验观测

 在利用纵波对裂隙储层预测中，速度和振幅是两个不可缺少的参数，实际资料处理时更需要知道裂隙密度与速度和振幅的关系。在实验室，通过把圆薄币状填充物嵌入基质材料中的方式来模拟裂隙模型，制作了裂隙密度从0到12%的9种裂隙模型，并用四种频率的超声纵波换能器测试了平行和垂直裂隙方向上的纵波速度和透射振幅，得到了裂隙密度与纵波速度及振幅曲线。实验表明，纵波沿裂隙方向传播时，其速度随裂隙密度变化的影响不大，当裂隙密度增大到12%时，速度仅有2%的变化；纵波垂直裂隙传播时，速度比平行传播时下降一半。随着裂隙密度的增加，纵波振幅下降的趋势不但与裂隙密度有关也与频率相关。实验结果定量地给出了在裂隙介质中裂隙密度和频率对纵波参数的影响。     

微观孔隙结构对页岩应力敏感影响的实验研究

研究页岩储层在开发过程中的应力敏感对产能评价具有重要意义。通过脉冲法测量了渝南下寒武统牛蹄塘组2块页岩岩心的应力敏感曲线,应用毛管理论推导了毛管半径随有效应力变化的关系式,结合扫描电镜图像分析了孔径变化对应力敏感的响应特征。最后采用低温液氮吸附实验研究了页岩的微观孔隙结构特征,同时对毛管半径应力敏感公式进行了验证。研究结果表明:该地区2块页岩岩样均体现出强应力敏感,其渗透率随有效应力的变化符合指数关系式;毛管半径随有效应力的变化同样符合指数关系,孔隙越容易被压缩,毛管半径保留率越低,应力敏感越强;低温液氮吸附实验结果验证了毛管半径应力敏感公式的有效性,表明了在MK64-2岩样中,大孔比例较少,压缩过程中平均毛管半径保留率更低,小孔的比例较高,其压缩后提供给大孔的渗流通道较少,因此该岩样应力敏感性更强。     

碳酸盐岩含气饱和度对超声波衰减特性影响的研究

对四川盆地碳酸盐岩地层28块岩样不同含气饱和度下衰减特性的超声波测试表明:①纵波衰减随含气饱和度的增加呈先增大后减小的趋势,当含气饱和度处于0.4～0.6范围时衰减出现一个峰值;横波衰减则随含气饱和度增加呈线性减小,变化幅度相对纵波较小。②含气饱和度对纵波衰减的影响程度随频率增加而变大。③对纵波而言,含气饱和度对衰减的影响程度随孔隙度的增加而变大;对横波而言,含气饱和度高于0.6时受孔隙度的影响不明显,含气饱和度低于0.3时,随孔隙度的增加而增大。     

温度、有效应力和含水饱和度对低渗透砂岩渗透率影响的实验研究

为了全面评价温度、有效应力和含水饱和度的变化对砂岩渗透率的影响,实验测定了在不同条件下低渗透砂岩渗透率的变化规律。根据实验结果定性地分析了温度、有效应力和含水饱和度对低渗透砂岩渗透率的影响以及三者之间的相互作用关系。实验结果表明:在有效应力相对较小时温度对渗透率的影响较大,而随着有效应力的增大其作用逐渐减小;随着含水饱和度的增加,温度对渗透率的影响增大;渗透率与有效应力近似呈指数关系变化,但随着温度和含水饱和度的增加需要作校正处理;含水饱和度越高岩石渗透率越低,且随着有效应力的增加,渗透率下降幅度呈递增的趋势,而温度的增加使得含水饱和度越高的砂岩渗透率下降越严重。     

可动水对储层应力敏感性影响的实验研究

针对存在可动水条件下气水两相渗流测定时压力难以达到稳态、测试周期长的问题,提出了一种高温高压气水两相渗流条件下应力敏感性实验评价方法,通过引入电容法液体计量计控制岩心含水饱和度、蠕动泵调节气水循环流动获取应力敏感性数据,进而分析可动水对储层应力敏感性的影响,摆脱了单一调整入口端气水比例和回压阀联合控制的测试局限,丰富了...     

同步体积压裂对井间裂缝特性的影响

针对多井同步体积压裂优化设计的要求,在假设岩石为均质、各向同性材料的条件下,基于弹性力学理论,建立了同步体积压裂过程中的二维诱导应力场计算模型;考虑到井间裂缝诱导应力对原始水平主应力的影响,结合裂缝转向机理,得出压裂裂缝转向形成网状裂缝的力学条件。研究结果表明：可通过改变同步体积压裂的裂缝施工参数,改变诱导应力场,调整井间地层的最大、最小水平主应力差值,诱导裂缝转向形成网状裂缝;改变与设计转向裂缝相邻或距离较近裂缝的参数时,诱导应力场变化明显,利于裂缝转向。     

应力加载对TP110TS管钢在高含H2S腐蚀条件下腐蚀速率影响的实验研究

随着日益增加的酸性气藏开发,以高含 C02 和 H2S 为特征的酸性条件下管材腐蚀规律的研究成为套管柱在酸性环境中服役时安全性评估的基础.在本研究中,分别采用莱卡体视显微镜和扫描电镜来观察 TP110TS在 CO2 和 H2S共存时受不同外应力加载情况下的腐蚀件表面腐蚀产物宏观和微观形貌,用 X 射线衍射仪和能谱分析仪观察腐蚀产物成分的变化情况,以此来研究外加载荷对腐蚀速率的影响规律.实验结果表明随着腐蚀件所受外加载荷的增加,腐蚀严重度和腐蚀膜的厚度增大但腐蚀产物晶粒之间的胶接程度下降,腐蚀膜的致密性和在腐蚀件表面的附着能力不断下降.因此,外加载荷对腐蚀速率有明显的影响.     

滑脱和应力敏感效应对页岩气开发动态影响的数值模拟研究

滑脱和应力敏感效应是影响页岩气藏开发动态的2个重要因素,为定量研究其对产气量的影响,运用等效孔隙介质模型,建立了同时考虑滑脱和应力敏感效应的页岩气藏两相渗流数学模型,采用有限差分方法对该模型进行了数值求解,用Fortran语言开发了页岩气藏数值模拟器,在定产量和定压衰竭式开采条件下应用该模拟器研究了滑脱与应力敏感效应对页岩气井产能的影响规律,并将计算结果与美国Haynesville页岩气藏W3井的实际生产数据进行了对比。结果表明:衰竭式开发导致页岩气藏的压力和渗透率均降低,生产井附近储层压力和渗透率急剧降低;在投产第1年内,产气量虽迅速下降,但滑脱和应力敏感效应对产气量影响较小;生产500 d后,滑脱和应力敏感效应对产气量产生明显影响,滑脱效应使产气量增加,应力敏感导致产气量降低;模拟结果与生产数据的衰减趋势吻合度较高,证明该页岩气藏数值模拟器计算结果具有较高的可靠性。页岩气藏开发数值模拟器的成功研制,为页岩气井产能预测提供了一种新的有效手段。      

工质物性对催化裂化进料喷嘴雾化特性影响的仿真模拟及实验研究

基于欧拉-拉格朗日方法的离散相模型,对一种内混式催化裂化进料喷嘴的外部雾化场进行仿真模拟,研究了进料工质物性对雾化粒径分布规律的影响,并以水及石蜡基基础油为工质,利用马尔文喷雾粒度仪测定雾化场粒度分布,进行了实验研究。仿真模拟结果表明,在雾矩中心处,黏度较小的液体较容易发生二次雾化,雾化粒径分布较小;以水及乙醇为工质,得出表面张力越大,粒径相对较大,不利于雾化。实验结果表明,随着进气压力的增大,雾化液滴的平均粒径逐渐变小,小粒径液滴所占的体积比明显增高,两者的体积分布趋于更均匀,压力变化对石蜡基基础油雾化效果影响更为明显。仿真模拟值与实验值吻合良好。     

钻井隔水导管自振特性及对海上钻井作业安全的影响研究

本文针对自升式钻井平台隔水导管在钻井作业中的工作状态,采用结构力学多自由度系统的自由振动研究方法,建立了隔水导管与防喷器系统的集中质量悬臂杆体系.本文通过求解主振型的位移方程和频率方程,得到了隔水导管系统的自振频率.根据常用钻井条件下的钻井隔水导管和防喷器的工程参数,结合自升式钻井平台工作实际情况,计算结果考虑不同水深条件下自振频率和作业海域的波浪周期,对于在不同海域,提出了在可能发生谐振的海域和水深情况下,作业者从隔水导管串与防喷器设计到钻井作业过程中,应该注意采取的工程措施,为制订合理的设计和工程参数,避免隔水导管发生损坏,保障钻井作业安全,提供了科学的决策依据.     

复合添加剂对二氧化碳水合物生成条件影响的实验研究及动力学模型建立

基于水合物法储存分离二氧化碳具有较广阔的应用前景,通过实验研究了复合添加剂对二氧化碳水合物生成条件的影响,选用十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以及两者的混合溶液作为实验用溶液,研究发现当采用浓度为265mg/L的SDS和SDBS质量比为1:1的复合添加剂溶液时,二氧化碳水合物的相平衡点最低,最易生成,此时的溶液体系能很好的促进水合物生成,而且比单一的SDS溶液或者SDBS溶液体系下水合物的生成条件都有所降低。建立了考虑复合添加剂促进作用的新型水合物生成动力学模型。     

润湿性和滞后效应对电阻率增大率及毛管压力特性影响的实验研究

本文侧重于实验测量电阻率增大率和油／水毛管压力的研究。开发了一种使用水湿和油湿隔膜的新型实验方法。实验过程中，使用6个电位电极和2个电流电极，采集整个岩心和在岩心长度方向上的7个相邻区间的电阻率，根据岩心长度方向的电阻率分布情况，可评估含水饱和度分布和末端效应。饱和度控制装置可以模拟油藏历史上可能出现的各种驱替过程，例如：烃类初次运移时．水被油驱替的过程；钻井过程中井孔周围的油被泥浆滤液驱替的过程；在重力或毛管力作用下，过渡带在水淹过程中的驱替过程。研究结果表明．在进行电阻率增大率和毛管压力的测量时．必须要考虑与驱替相(流体)和循环(驱替顺序)有关的滞后效应。同时．滞后作用也取决于岩样的润湿性。