考虑非达西效应的低渗气藏水平裂缝井产能特征研究

针对低渗气藏经压裂后形成水平裂缝,考虑地层条件下的气体PVT参数变化,基于稳定流理论,推导出气井压裂后产生水平裂缝条件下,推导建立了考虑启动压力梯度、滑脱效应、应力敏感共同影响下低渗气藏有限导流水平裂缝井产能预测模型,通过实例分析各因素对产能产能特征的影响.研究结果表明：启动压力梯度和应力敏感使气井产能下降,且启动压力梯度和应力敏感系数越大,气井产能下降幅度越大,而滑脱效应使气井产能增大,且滑脱因子越大,气井产能增加幅度越大;在高流压阶段,启动压力梯度对气井产能影响显著,而在低流压阶段,对气井产能影响更大;气井产能随裂缝半长的增加而增加,而增加幅度随裂缝半长的增加而减小,且在一定裂缝长度下,裂缝导流能力存在一个最佳值.     

产水对低渗气藏气井流入动态的影响

低渗气藏由于储层具有低孔低渗的特征,气井产能普遍较低,而气井产水则严重影响了气井产能的发挥,从而加大了气藏开发的难度。基于平面径向渗流原理,定义气水两相拟压力以及气水两相启动压力梯度,考虑启动压力梯度、应力敏感、滑脱效应、表皮效应及紊流效应对产能的影响,推导出了低渗气藏气水同产井三项式产能公式。实例分析表明气井产水将会降低气相驱动动力,使气井无阻流量降低43.58%。     

非线性流下低渗气藏酸压井产能方程

针对酸压过程中形成的蚓孔区对气井产能影响,根据酸压裂后气体渗流规律变化,建立考虑滑脱效应、启动压力梯度、应力敏感共同影响下低渗气藏有限导流垂直酸压裂缝井产能预测模型,进行酸压井产能的影响因素敏感性分析.结果表明:启动压力梯度和应力敏感使气井产能下降,启动压力梯度和应力敏感系数越大,气井产能下降幅度越大,滑脱效应使气井产能增大,滑脱因子越大,气井产能增加幅度越大;气井产能随裂缝半长的增加而增加,增加幅度随裂缝半长的增加而减小,且在一定裂缝长度下,裂缝导流能力存在一个最佳值,其随裂缝半长增加而增加;蚓孔区系统的蚓孔长度越长,气井产能下降幅度越大,而蚓孔区渗透率越大,气井产能下降幅度越小,渗透率达到一定值后,下降幅度可忽略.     

低渗气藏中分支水平井的产能预测公式

采用齐成伟的环形裂缝群复势通式,重复陈小凡等人的推导过程,得出了低渗气藏中分支水平井的产能预测公式。该预测公式可以严格退化为陈小凡等人的低渗气藏水平井产能修正公式。     

滑脱效应和启动压力梯度对低渗透气藏水平井产能的影响

针对低渗透气藏,在考虑滑脱效应和启动压力梯度的条件下,利用保角变换和镜像反映方法推导水平井产量计算模型,比较滑脱效应和启动压力梯度对水平井产能的影响并分析压力平方差对采气量和采气指数的影响.结果表明:启动压力梯度对水平井产量的影响呈近似下降趋势,滑脱效应对水平井产量的影响呈近似上升趋势;开发初期,启动压力梯度影响大于滑...     

低孔低渗气藏测井识别方法的应用研究

低孔低渗油气藏一直是储层测井评价中的一个难点问题。锦旗工区根据岩性、物性以及含油气性的关系,采用侵入特性、孔隙度曲线重叠、含气指示、声波速度比值等方法进行低孔低渗气藏的识别。锦旗地区面积大,气水关系复杂,应充分利用各种测井资料,采用多种方法开展流体性质分析,进行综合判别。从应用效果来看,孔隙度重叠,含气指示方法最为可靠。     

低渗气藏单井动态储量计算方法研究

气井动态储量是气井合理配产、开发方案制订的重要依据,但由于低渗气藏的低渗透率及强非均质性特征,很难计算出准确的气井动态储量。针对此问题,对比分析常用气井动态储量计算方法,将流动物质平衡法引入到低渗气藏单井动态储量计算中。描述分析气井生产动态曲线的表现特征,提出确定气井动态储量的计算方法。实例分析表明,利用流动物质平衡法计算低渗气藏单井动态储量所需数据量少,结果合理可信。     

低渗气藏压裂水平井渗流与井筒管流耦合模型

目前国内外压裂水平井已成为开发低渗透油气藏的重要手段,正确预测压裂水平井的产能对水平井的开发方案设计、地层及裂缝参数等敏感性分析具有重要的指导意义.应用复位势理论和势的叠加原理,考虑气体在地层中渗流和井筒内管流的耦合,根据流体力学理论和动量定理,结合气体的性质和实际气体的状态方程,建立低渗透气藏压裂水平井地层渗流与水平井筒管流耦合的渗流模型及其求解方法.结合长庆低渗气藏实际进行对比计算,结果表明:(1)水平井筒内的压力损失对压裂水平气井的生产动态有一定的影响;(2)井筒内的压力呈不均匀分布;(3)每条裂缝的产量并不相等.在此基础上还分析了井筒半径、水平段长度、裂缝条数以及管壁粗糙度等参数对井筒压力损失和压裂水平气井产能的影响,得出一些有用的结论.     

低渗气藏非达西渗流实验及影响因素分析

通过室内物理模拟气体驱替岩芯实验和对实验数据的分析,验证了气体在低渗气藏中的渗流存在滑脱现象,即克林肯贝尔效应,遵循非达西渗流规律;并对低渗气藏非达西渗流现象的影响因素做了定性分析,从而为准确确定非达西系数数学表达式奠定了基础.     

储层应力敏感对异常高压低渗气藏采收率的影响

异常高压低渗气藏由于其自身的地质特征,在衰竭式开发过程中表现出较强的储层渗透率应力敏感性,其对气藏开发效果影响显著,并对该类气藏采收率的标定带来较大的偏差。在非线性渗流力学基础上建立考虑储层应力敏感性的三维、气水两相渗流及数值模拟模型。利用室内岩心实验和气藏前期经济评价等参数,模拟计算不同采速和考虑与不考虑储层应力敏感性等多种情况下的气藏采收率,研究结果表明在该类气藏采收率标定中应充分考虑应力敏感性的影响,否则会使标定的采收率偏高10%左右;同时应力敏感性越强,其对气藏采收率的影响就越大。     

汝箕沟煤矿残余瓦斯含量区域效果检验临界值研究

区域措施效果检验指标临界值的准确确定对于保障煤矿安全生产和降低防突工作成本具有重要的意义.以汝箕沟煤矿为例,在分析区域措施效果检验指标临界值确定原则及其敏感性指标的基础上,选择残余瓦斯含量作为区域措施效果检验敏感性指标;从瓦斯动力现象、坚固性系数、临界瓦斯压力、现场考察和瓦斯治理角度分别确定了残余瓦斯含量临界值的大小,最终确定汝箕沟煤矿区域措施效果检验指标——残余瓦斯含量临界值为9.0 m3/t;并进行了应用,实现了巷道的安全快速掘进,应用效果良好.     

Simulation and experimental study of high pressure switching expansion reduction considering real gas effect

Switching expansion reduction （SER） uses a switch valve instead of the throttle valve to realize electronically controlled pressure reduction for high pressure pneumatics. A comprehensive and interactive pneumatic simulation model according to the experimental setup of SER has been built. The mathematical model considers heat exchanges, source air pressure and temperature, environmental temperatures and heat transfer coefficients variations. In addition, the compensation for real gas effect is used in the model building. The comparison between experiments and simulations of SER indicates that, to compensate the real gas effect in high pressure discharging process, the thermal capacity of air supply container in simulation should be less than the actual value. The higher the pressure range, the greater the deviation. Simulated and experimental results are highly consistent within pressure reduction ratios ranging from 1.4 to 20 and output air mass flow rates ranging from 3.5 to 132 g/s, which verifies the high adaptability of SER and the validity of the mathematic model and the compensation method.     

考虑土塞效应时开口管桩的挤土效应分析

为了研究开口管桩贯入过程中土塞效应和挤土效应的相互作用问题,基于弹塑性力学基本原理,考虑开口管桩土塞的增长特征,得出了柱形孔扩张过程中桩周土体的应力场及位移场解析表达式.以土塞增长率(IFR)在开口管桩贯入过程中的变化为依据,提出了土塞增长的理想化模型,推导了土塞模型的解析表达式,分析了考虑土塞效应时开口管桩挤土效应的特征.利用模型试验获得桩周土体的径向位移,并与理论计算结果进行对比.结果表明,位移的计算值与实测值具有相同的变化趋势.     

滑脱因子的经验关系式研究

通过理论分析和公式推导,比较了不同形式滑脱因子的经验关系式的相关性大小,给出了不同公式中系数的取值范围,对滑脱因子的经验关系式的选择和检验具有一定的指导意义.     

计入构件形变影响的超声波测量应力方法

根据弹塑性力学的基本原理,分析了材料在弹性应变范围内受单向应力情况下应变对超声波传播时间的影响,提出了经应变修正的超声波测量应力模型.采用基于超声波纵波回波信号的声时测定方法测试了立方体试样在无应力和有应力状态下的时间变化量,数据的重复测量误差仅为0.01%.实验证明了超声波测量应力模型的正确性和声时测定方法的可行性.通过对应变的修正,能够很好地反映出由应力引起波速变化所造成的时间变化量随应力变化的关系.     

Confining stress effect on the elastoplastic ground reaction considering the Lode angle dependence

The convergence confinement methods are solutions employed to estimate convergence in circular tunnels. They are mostly based on constitutive equations governed by the Mohr-Coulomb and Hoek-Brown yield criteria. However, the solutions based on these criteria neglect the intermediate principal stress confining effect on the ground reaction estimation. Therefore, in this paper, a Drucker-Prager yield criterion governed solution integrated with the Lode angle parameter is employed. It considers the intermediate principal stress influence and the critical effect of the parameter on failure characterization.Subsequently, it is verified with results attained from numerical simulations which consider an elasticperfectly plastic constitutive law with a non-associative flow rule within FLAC~(3D). It was drawn from the results that the ground reaction and plastic evolution are influenced by the confining stress.Furthermore, considering a suitable yield criterion leads to realistic convergence and plastic evolution estimation. The circumscribed DP criterion governed solution with Lode angle parameter value(0.8) is considered appropriate for the realistic ground reaction estimation in the three-dimensional(3D) stress state rock mass. It estimates approximately 3.4% of tunnel convergence as compared to the classic solutions(5%) and plastic radius estimated to be approximately 2.45 m compared to 2.84 m.     

考虑岩土体变形的边坡临界高度上限解

考虑岩石和土体变形，取对数螺旋面为破坏面，利用塑性力学中的极限分析方法对边坡的临界高度进行了研究,由库仑材料相关联流动法则推得了变形破坏区的速度场．由变形破坏机构得到了边坡临界高度上限解随坡角及岩土内摩擦角的变化规律．并通过比较发现：变形破坏机构对应的上限解略小于刚体平动机构对应的上限解，略大于刚体转动机构得到的上限解．     

考虑岩土体变形的边坡临界高度上限解崔新壮

考虑岩石和土体变形，取对数螺旋面为破 坏面，利用塑性力学中的极限分析方法对边坡的临界高度进行了研究.由库仑材料相关联流动法则推得了变形破坏区的速度场.由变形破坏机 构得到了边坡临界高度上限解随坡角及岩土内摩擦角的变化规律.并通过比较发现：变形破坏机构对应的上限解略小于刚体平动机构对应的上 限解，略大于刚体转动机构得到的上限解.     

流速空间相关性对洪水作用下简支梁桥可靠度的影响

对一个两跨简支梁桥进行洪水作用下可靠性分析,将洪水流速视为随机场,基于模型试验分析了流速沿桥梁跨度方向的空间相关性,采用K-L展开法模拟流速随机场,研究了沿桥梁跨度方向流速空间相关性对洪水作用下桥梁可靠性的影响.结果表明:随着距离的增大,流速沿桥梁跨度方向的空间相关性减弱;可靠指标随着流速、相对淹没深度的增大而减小,当相对淹没深度趋于2.5时,可靠指标趋于恒定;流速空间相关性对可靠指标的影响显著,随着相关距离增大,可靠指标减小,并逐渐趋于常数.     

考虑低电压穿越特性的光伏电站准入容量研究

随着光伏电站的接入,配电网由单电源结构变成双电源或多电源结构,在发生故障时可能引起短路电流大小和方向的变化,导致原有保护的不正确动作。与传统同步发电机相比,光伏电站的短路电流特性有很大差异,且受到光伏电站低电压穿越控制策略的影响。讨论在满足保护正确动作的前提下,考虑光伏电站的短路电流特性,提出在不改变原有保护的条件下确定光伏电站准入容量的方法,并提出提高光伏电站准入容量的改进措施,为电网规划和调度运行提供指导。最后,通过对某含光伏电站的10kV配电网进行分析计算和仿真,验证了该文方法的有效性。