地下水非达西渗流分析

非达西渗流分析是地下水资源分析与评价的重要内容。系统地分析与总结了岩土体中地下水非达西 (非线性 )渗流的理论与试验规律 ,采用解析分析和数值分析相结合的研究方法 ,对一维、二维非达西渗流进行了求解 ,并与相应的达西 (线性 )渗流解进行了比较。可以看出 ,不能采用线性渗流规律来近似代替非线性渗流规律     

低渗透介质非达西渗流研究进展

在低渗介质中,流体渗流往往表现出对达西定律的一定偏离。该文对低渗透介质非达西渗流的研究进展进行了总结,内容包括:1)低渗透介质非达西渗流存在的模型;2)低渗非达西渗流是否存在;3)低渗非达西渗流的成因;4)低渗非达西渗流出现的判据;5)低渗非达西渗流的应用。并对其发展提出展望,这些工作可以为从事相关工作的科研、工程应用人员提供参考。     

煤层气达西、非达西渗流理论和扩散理论的研究进展综述

大量实验与资料表明煤层气在开采中普遍存在达西、非达西渗流和扩散三种流态。通过调研国内外相关文献,对煤层气达西、非达西理论和扩散理论的研究进展进行了综述,其中包括达西渗流理论、非达西渗流理论、线性扩散理论、渗透与扩散理论、考虑多种因素的非线性扩散理论,并分析了这些理论的真实性与存在的问题,指出了其未来的发展方向。     

低渗透非达西渗流研究

达西定律是渗流的基本规律,但是在低渗透油藏中,渗流表现出对达西定律的偏离,这就使我们有必要对非达西渗流进行深入的研究,从低渗透非达西渗流特征、低渗透非达西渗流模型、造成非达西渗流的原因、低渗非达西渗流的判据以及非达西渗流的计算方法等几个方面的研究进展进行了总结,并对非达西渗流的发展提出展望,为从事相关工作的研究人员提供参考。     

含瓦斯煤Forchheimer型非达西渗流实验研究

针对目前非达西渗流在含瓦斯煤三轴应力状态下研究较少的问题,基于Forchheimer型非达西渗流理论,采用自行研制的含瓦斯煤准三轴渗流试验装置,研究了2个煤矿的贫煤煤样在不同围压、轴压条件下Forchheimer型非达西渗流特性并计算了相关参数。研究结果表明,三轴应力状态下煤样中瓦斯气体流速随瓦斯压力梯度的变化而出现明显的Forchheimer型效应。相同介质和流体下,瓦斯压力和三轴应力状态成为煤体瓦斯渗透规律的主要影响因素。不同围压、轴压条件下,瓦斯渗透速度会随瓦斯压力的增大而增大,但其渗透速度的增大速率最终会趋于恒定。相同围压下,非达西渗流因子β随轴压的增大而增大,且β越大,压力梯度与渗流速度之间的非线性关系越明显,而非达西渗透系数K值会有减小的趋势。     

基于非达西渗流的采空区自然发火数值模拟

为了研究非达西渗流下的采空区自然发火情况,对4种不同平均粒度的破碎岩样分别进行了稳态渗流实验,再对得到的数据按非达西方程处理,然后进行二元拟合得到非达西渗透系数 K 与孔隙率 n 和粒度 d 的关系式以及非达西流因子 β 与 n 和 d 的关系式。依据流体动力相似准则的雷诺准则将这些关系式推广应用到实际采空区,结合采空区动态移动的特点,建立了移动坐标下的采空区漏风流场、氧浓度场和温度场相耦合的自然发火数学模型,利用有限体积法编制了数值解算程序。以河东矿31005工作面的采空区为例,解算得到了不同推进速度下的氧浓度场和垮落煤岩温度场的分布情况,比较分析后得出加快推进速度能显著降低该采空区自然发火危险。     

煤中瓦斯运移的非达西渗流机理研究

通过煤体中瓦斯渗透性能测试,采用渗流理论分析瓦斯在煤体中的渗流机制,结果表明:在高压阶段,瓦斯渗透流量Q与压力项△²p/L线性相关,在低压时,渗流曲线Q-△²p/L表现为对Darcy定律线性关系的偏离;瓦斯在煤体中的渗流由非线性转变为线性,即瓦斯在煤体中的渗流由非达西渗流转变为达西渗流,存在转变的临界点。瓦斯在煤体中的渗流与雷诺数相关,雷诺数大时渗流属达西渗流,雷诺数小时渗流为非达西渗流。理论计算分析揭示了瓦斯分子自由程和煤体孔隙结构共同作用导致了非达西渗流现象。     

非达西渗流条件下的单孔注液强度计算模型

把潜水非完整孔分解为潜水完整孔与承压非完整孔, 建立非达西渗流条件下的单孔注液强度计算模型, 通过室内试验确定渗流指数和渗透系数, 比较达西渗流和非达西渗流条件下的注液强度与现场实测注液强度的差异。研究结果表明: 潜水非完整注液孔主要以潜水完整孔的形式向矿体注液, 同时承压非完整孔的注液强度也是不可忽略的, 基于现场实测的单孔注液强度计算得到承压非完整孔液面升高高度约为潜水非完整孔液面升高高度的1/7, 承压非完整孔长度约为潜水非完整孔长度的1/4; 注液孔周的渗流过程与达西渗流存在较大误差, 当注液孔中液面升高高度为0.4~1.0 m时, 非达西渗流条件下的计算注液强度与实测注液强度误差小于15%, 满足工程要求。     

破碎岩体非达西渗流的非线性动力学分析

基于多孔介质的有效应力原理,建立起饱和破碎岩体非达西渗流流固耦合的非线性动力学模型,并对其一维解耦动力学方程进行无量纲变换,通过逐次亚松弛迭代法,得到其收敛于平衡态的孔隙压力及渗流速度时间序列.分析了系统在不同控制参数下的动力学响应,并给出了其相轨线图案.研究表明,渗流速度时间序列曲线存在周期2轨道,当非线性项参数递增或系统远离平衡态时,系统会发生渐进失稳,引发水渗流动力灾害.     

基于物质平衡方程的页岩气井产能预测方法

页岩气井产能受地质和压裂改造参数综合影响,在开发初期,难以确定可靠的地质模型来预测气井产能。为了快速、准确地预测气井产能,在研究页岩气物质平衡方程和产能方程的基础上,考虑吸附气和异常高压气藏岩石弹性能量影响,建立了基于物质平衡方程的页岩气井产能预测方法,该方法需要参数较少,可在开发初期快速对页岩气井产能进行预测。涪陵地区X1井实例计算表明:该方法综合考虑了页岩气吸附气解吸、异常高压气藏岩石弹性能量的影响,产能预测结果准确、可靠;吸附气对气井累产气量影响明显,约占总累产气量17%,对定产生产气井的稳产期影响不大;吸附气的贡献在2.5~4年逐渐体现出来,定压放喷生产初期产量高,地层压力下降快,吸附气的产出贡献比控制产量的定产生产方式要早;考虑岩石弹性能量的影响,气井稳产时间和累产气有所增加,但影响不明显。     

垂直压裂井和水平井产气量的计算方法

本文介绍了垂直压裂井和水平井产气量的一种计算方法，通过建立垂直井眼和水平井眼的水力模型，推导出产气量及其它参量的计算公式，引用具体的地层参数、流体特性和煤层中煤的吸附特性数据，进行定量计算。     

Calculation of Fluid Flow in the Oil Well under the Action of Powder Gas Generator

A numerical algorithm is developed, and the parameters of fluid flow in the oil well under the action of powder charge are calculated. For different combustion conditions, the dependence of gas pressure on the time and the maximum amplitude of fluid rise are found. The value is obtained for decreasing the pressure in the well relative to the hydrostatic pressure in the stratum; the hydrostatic pressure arises in cooling down the gases to the ambient temperature.     

潘庄煤层气井分压合采技术及其应用分析

为了查明潘庄煤层气分压合采井的主控因素和适用条件,选用了潘庄区块生产达五年以上的分压合采井为研究对象,通过对储层地质特征、水力压裂施工参数和排采数据的整理分析,探讨了分压合采井成功实施的地质和工程因素。研究结果表明,煤层气合采井成功的关键是压裂裂缝在煤层中充分扩展,控制裂缝的缝高,避免煤层与顶底板含水层在近井地带发生水力联系;各煤层的原始储层压力、临界解吸压力相匹配时或相差不大时,通过坚持"连续、缓慢、稳定"的排采方针,合层排采会取得成功。     

灰色理论应用于储层综合评价的方法研究

储层综合评价是对储层特征的全面总结,它对指导油气开发具有重要意义。文15块沙三上段主力油层储层综合评价研究是以取芯井地质、测井资料为依据,在沉积相、储层基本特征研究的基础上进行的。利用灰色理论对储层的含油程度、分布状况、物性、产能大小及非均质性作出全面的综合评价,划分出一、二、三、四,四类储层,明确了各类储层的展布特征,一、二类储层在该区主力油层中分布发育规模范围大,是该区油田最为有利的开发层位及相应井区。     

大牛地气田水平井优快钻井技术探索

大牛地属于低压、低渗、低丰度的三低油气藏,能否实行优快钻井成为制约水平井发展的主要因素,通过对井身结构、钻具组合、钻头选型及泥浆体系结构等统计分析,总结出适合大牛地气田水平井优快钻井技术,形成了一套大幅度提高机械效率、缩短钻井周期,适合大牛地工区的优快钻井技术。     

煤矿瓦斯抽排井套管强度校核计算方法探讨

近年来在煤矿安全生产中瓦斯抽排井得到越来越广泛的应用。这类井施工周期长、难度大、要求高,再加上套管直径大、总质量大、施工和套管的成本费用也很高,据所掌握的工程资料,国内已有数口井在施工过程的不同环节发生了不同形式的套管挤毁事故,造成整井报废,损失惨重。以某瓦斯抽排井下套管过程中工作套管发生严重挤毁事故为例,对其受力情况进行了深入分析,并在此基础上对大直径套管三轴应力强度校核计算方法作了详细论述。通过与传统单轴应力强度计算方法进行对比分析认为,套管三轴应力强度计算结果更准确科学,采用三轴应力强度计算方法指导前期套管设计,工程质量更加安全可靠,值得推广应用。     

闸底井注浆封堵处理实践

闸基下安装监测设备时需施工设备井,在施工及使用过程中因井封堵不严出现喷水冒砂现象。结合宿鸭湖水库工程,介绍了闸底井注浆封堵的方案设计和施工工艺,对侧向挤压注浆的注浆压力、水灰比及注浆措施进行了阐述,并对注浆原理及注浆效果进行了分析。     

大口径瓦斯抽排井表层技术管下管方法

文章介绍了大口径瓦斯抽排井表层技术管下管方法,管材的材质与连接,采用提吊加浮力塞方法下入钻孔及技术参数要求。介绍了固管设备、固管方法及下管中的操作要求。