液氮超低温诱导岩石类材料裂缝形成机制研究

液氮压裂是一种采用温度极低的液氮对储层进行压裂的方法。与常规压裂方式不同,液氮的超低温作用会使得储层岩石温度急剧降低,产生强烈的温度应力,诱导储层岩石产生裂缝。为探究液氮超低温作用诱导岩石裂缝的起裂和扩展机制,分别对裸眼井筒、预制裂缝和水力裂缝进行液氮超低温冲击作用模拟实验,获得诱导裂缝分布特征,并测量超低温冲击作用过程中井筒径向和预置裂缝法向温度场变化,研究最大拉应力准则和应力强度因子断裂准则,判定超低温诱导裂缝扩展范围的适用性。结果表明,超低温诱导裂缝主要垂直于裸眼井筒井壁、预制裂缝和水力裂缝等已有裂缝面起裂,且诱导裂缝两侧同样会出现垂直于诱导裂缝起裂的次级诱导裂缝,形成复杂裂缝网络。根据超低温诱导裂缝扩展尺度的实验结果,提出采用最大拉应力准则和应力强度因子断裂准则分别判定诱导裂缝扩展长度下限和上限的方法。此外,提出水力压裂结合液氮压裂改造储层的方法,并进行实验验证。研究结果为液氮压裂可行性和设计提供了依据。     

液氮对煤岩的冷冲击作用机制及试验研究

在煤层气开发过程中,利用液氮对近井地带煤层进行“冷冲击”能使煤层产生裂纹,同时液氮辅助煤层气压裂具有增能助排、减小地层伤害等优点。分析液氮对煤岩冷冲击的作用机制,建立煤岩基质的冷缩应力的计算模型,并进行不同条件下的冷冲击试验,测试冷处理前、后煤岩的声波传播特性,分析冷冲击对煤岩力学性质的影响。研究结果表明,液氮的超低温作用能使煤岩基质收缩,产生热应力裂缝,同时煤岩天然裂缝中的水结冰膨胀产生的应力超过煤岩的强度,可在煤岩内产生局部裂纹;冷冲击应力产生得裂缝将沿着垂直于面割理裂缝的方向延伸,有助于增加煤岩的整体渗透率。经过液氮处理,煤岩的声波速度与幅度有较大的下降,表明液氮冷冲击作用能对煤岩的内部结构和力学强度产生较大改变。     

川东北碳酸盐岩酸化损伤及力学特性试验研究

通过岩芯静态酸蚀试验并结合矿物微观组构分析和岩石力学特性试验,从不同尺度和性质研究了酸液对碳酸盐岩储层岩石力学特性损伤问题及其规律,并通过压裂室内模拟试验研究了裂缝起裂和扩展演化规律以及酸液化学作用对体积缝的影响。该研究有助于指导现场储层酸压改造设计及优化技术参数,对于提高碳酸盐岩储层深度酸压增产改造技术具有重要的工程意义。试验结果表明:酸液对碳酸盐岩试样主要以表面溶蚀为主,微细观结构形成了溶蚀缝洞和微裂隙,矿物含量方解石由73.43%减至47.51%,方解石含量高且易酸化,属可压性较高储层;酸液对岩石物理力学特性劣化衰减具有明显的时间效应,酸岩反应后试样纵波波速迅速降低,岩石单轴抗压强度和弹性模量均随酸化时间增长而降低,破坏模式仍呈现拉伸劈裂破坏,但破坏方式有脆性向延性转化的趋势;碳酸盐岩水力压裂和酸化压裂的泵注压力随时间演化和声发射特征具有一定的相似性,但酸压裂缝更为复杂,裂缝表现出粗糙的溶蚀孔缝,且酸压起裂泵压明显小于水压起裂泵压。     

缺陷储层重复压裂实验研究

首次利用大尺寸真三轴岩石力学实验系统,对缺陷储层重复压裂后裂缝的分布进行了研究。实验结果表明：应力重定向对新裂缝的分布情况影响较大;对缺陷储层进行水力压裂,当外加载荷达到某一临界值时,储层中的缺陷被激活,并产生比较复杂的裂缝;重复压裂时,新裂缝是否沿预置裂缝扩展在很大程度上受地应力状态、地质条件等因素控制;尤其是在较高的均匀压应力状态下,缺陷储层中新裂缝的产生方位可能与预置裂缝无关。     

液氮压裂作用下页岩破裂特征试验研究EI北大核心CSCD

液氮压裂作为一种新型无水压裂方法,有望为页岩气高效开发提供一条新途径。为揭示液氮压裂作用下页岩破裂特征,利用自主研制的试验装置开展了液氮压裂试验,获得不同初始温度及液氮处理方式下页岩的破裂压力及裂缝形态,在此基础上探讨液氮压裂对页岩的致裂机制,进而提出一种新的液氮压裂方法。研究表明,超低温液氮产生的热冲击效应会对页岩破裂压力及破裂模式造成显著影响,当页岩温度从室温(25℃)升高至80℃和150℃时,破裂压力分别降低22.58%和32.26%,破裂模式从室温状态下的沿初始弱面破坏转变成沿孔眼轴线的拉张破坏。经液氮低温处理页岩的破裂模式以随机分布的局部裂缝为主,局部裂缝的复杂性随页岩初始温度的升高而增大。在液氮低温冷冻状态下,由于页岩的渗透性的增大,在压裂过程中岩样表面出现了严重的漏气现象,破裂模式转变为开度较小的局部裂缝。液氮低温冷冻会导致页岩破裂压力升高,但能够降低流体进入页岩的难度,有利于页岩内压力的传递。液氮压裂可对页岩储层产生热冲击、低温损伤、冷冻开裂和压力致裂多重致裂效应,建议采用氮气压裂–液氮冷冻交替作业的施工方式,以充分发挥液氮的低温冷冻作用。     

重复压裂造缝机理研究

从岩石破坏基本机制入手,研究重复压裂造缝机理。通过分析目的井层天然裂缝分布特征、地应力场和岩石力学特征以及射孔完井工艺、开采因素、压裂工艺等对于重复压裂造缝的影响,给出了具有天然裂缝低渗透储层重复压裂造新缝的理论判据。以安塞油田王窑区块为例,进行了具体实例分析。结果表明,裂缝转向并不等同于地应力场转向,即便地应力场不发生变化,也可通过采取其他合适的压裂措施或工艺来实现裂缝转向。     

酸液预处理对深部裂缝性页岩储层压裂的影响机制

深层裂缝性页岩油气藏具有高温、高应力、高破裂压力以及低渗透的特点,极大提高了现场压裂施工难度,如何有效改善近井筒岩石学性质及降低施工压力是安全高效压裂的关键。从岩石力学性质的影响因素入手,分析了酸化过程中酸与矿物的化学反应,从宏观和微观两方面阐述了酸液预处理改善近井筒岩石性质、降低破裂压力的力学机理。选取川东南地区龙马溪组页岩露头开展真三轴水力压裂物理模拟试验,采用酸液预处理压裂试件的裸眼井段,分析酸岩反应对水力裂缝起裂及扩展规律的影响。试验结果表明,酸液浸泡裸眼井段能够显著降低页岩破裂压力,酸岩反应会引起天然裂缝面性质的变化,容易导致近井筒附近复杂多裂缝的形成;裂缝扩展穿透酸化区时会引起二次憋压,酸化区内的天然裂缝越发育,酸岩反应越剧烈,近井筒裂缝形态越复杂,压裂曲线波动越频繁。室内试验和现场施工结果吻合程度良好,证实了通过酸液预处理提高深部页岩地层改造效果的有效性。     

济阳拗陷页岩储层水平井裂缝扩展数值模拟

由于物理实验受到实验条件、数量的限制,难以对裂缝扩展规律开展大规模的研究。因此,在有了一定的岩石力学测试、页岩压裂破裂方式测试以及页岩压裂裂缝扩展物模试验的基础上,开展了页岩压裂裂缝起裂及扩展规律数值模拟研究。基于流固耦合Biot固结理论、Darcy渗流定律,采用最大拉伸强度准则和Mohr Coulomb准则损伤阈值进行单元损伤判断,引入全新的材料分布算法,建立了水力压裂裂缝扩展的有限元计算模型。进行了岩石样本的参数标定试验。采用有限元计算方法研究了地应力、页岩脆性指数、压裂液黏度和层理特征等关键物理参数对页岩裂缝扩展的影响。结果表明,当脆性指数较小时,水力裂缝主要沿最大主应力方向在页岩基质中扩展,难以转向形成复杂缝网。层理胶结强度较高时,水力作用即便在局部压开天然层理,也难以持续以大角度偏离,而只能形成比较单一的裂缝。地应力比、压裂液黏度越低,层理密度等特性越高时,裂纹网络越复杂。     

煤系页岩储层多气共采水力裂缝扩展规律试验研究

多岩性组合煤系页岩储层在纵向上交替发育页岩、煤岩及灰岩等多类含气层,压裂后储层间的连通程度与裂缝复杂程度是决定多气共采成败的关键。通过制作模拟煤系页岩储层的多岩性组合层状岩石试样,开展真三轴压裂物理模拟试验,分析了水力裂缝纵向扩展形态及多因素影响规律。试验结果表明：岩性界面、页岩层理及煤岩割理等非连续结构面对水力裂缝垂向扩展具有显著抑制作用,水力裂缝缝高扩展往往呈非对称扩展模式;值为0.1的低垂向应力差系数更易被弱结构面捕获,高垂向应力差系数、高压裂液注入速率有利于裂缝垂向穿层扩展,水力裂缝穿透至煤岩中可激活割理系统形成复杂裂缝网络。试验结果证实了多岩性煤系页岩储层多气共采的可行性,研究结果亦可为认识煤系地层水力裂缝形态及指导现场压裂施工提供参考。     

我国深层岩石力学研究及在石油工程中的应用

论述了深层岩石力学的研究范围、特点，介绍了深层岩石力学的全尺寸钻井模拟试验，地应力、岩石断裂韧性、动静态岩石力学参数获取方法和技术，以及在钻井过程中的井壁稳定预测检测技术、水力压裂的室内物理模拟技术、数值模拟技术等问题的研究进展，并提出了深层岩石力学面临的挑战和需要解决的技术问题。     

骨料对混凝土质量影响的探讨

主要研究了粗、细骨料粒径、级配以及砂率变化对混凝土质量的影响,测定了在基准配合比下,砂的细度模数变化以及碎石颗粒级配变化对混凝土质量的影响,并就骨料粒径、级配的变化对混凝土质量的影响从理论上进行了初步的分析。     

浅议建筑结构设计中的概念设计

随着建筑设计的不断发展,概念设计将成为建筑设计的一个趋势。在设计中,会更加考虑建筑结构的稳定、可靠性、经济性,在切实地提高建筑结构的稳固的前提下,收获更多的经济效益。因此,加强建筑结构设计中的概念设计是很有必要的。     

陕北黄土高原绿色住区初探──从延安枣园村的绿色住区建设谈其研究方法与规划设计原则

“可持续发展”已成为世界各国的发展战略，在这一背景下，探讨黄土高原的绿色住区极具现实意义。从枣园村的居住环境建设入手，通过对其特有的自然、生态、居住、生产等系统的分析，结合国内外最新规划理论和经验，采用科学的方法，探讨绿色住区研究方法与规划设计的原则。     

浅谈建筑施工过程中成本控制

将施工过程成本控制从施工准备工作、预算管理、施工队伍管理、物资管理、工程技术管理、财务管理六方面进行了分析,提出了降低施工成本的办法,控制了施工过程成本,从而降低项目成本,增强企业实力。     

内隐性别刻板印象研究综述

通过国内外内隐性别刻板印象的研究成果,我们发现性别刻板印象在两性中确实存在,而且随着认知心理学研究方法的进步,这种内隐性别刻板印象的间接测量方法也在逐步完善。比较典型的有加工分离法(PDP)、内隐联想测验(IAT)和刻板解释偏差(SEB)等方法。     

高效减水剂对钙矾石结晶形成影响的研究进展

在水泥水化初期,钙矾石的形成对水泥浆体的流动性和流动性经时损失等性能有着重要的影响。本文综述了掺加高效减水剂对钙矾石结晶形成的不同作用效果,分析了产生两种不同作用效果(吸附抑制和吸附促进)的原因。     

滨水度假酒店设计探析

在实地考察体验的基础上,以海南三亚和浙江千岛湖滨水度假酒店为例,对滨水度假酒店在特色表达方面的设计策略和手法进行分析。     

Study on the influence of voids on high-rise building on the wind environment

Building Simulation - The purpose of this study was to investigate the effects of voids in tall buildings on the surrounding wind environment. With the development of modular technology, there has...     

合同管理对工程造价影响的研究

叙述了总价合同模式、单价合同模式、成本加酬金合同模式的特点及其适用范围,分析如何结合合同的管理对工程造价进行有效的控制,指出加强合同管理对合理确定和有效控制工程造价、提高投资效益具有重要意义。     

论工程项目前期阶段的造价控制

建筑工程项目前期阶段的造价控制包括设计阶段造价控制以及招标阶段造价控制。设计阶段要求设计单位确保建筑图纸的完整性,选用价格合理的建筑材料。笔者在此进行了详细分析,以便能为读者提供可参考性的依据。