纤维网络加砂压裂技术研究及其在川西低渗透致密气藏的应用

纤维网络加砂压裂技术是为川西低渗透致密气藏实现低伤害压裂配套的一项新技术,其作用在于优化支撑剂在裂缝中的铺置形态,提高有效支撑缝长,降低压裂液残渣伤害,配合液体快速返排,降低水锁效应,防止支撑剂回流。在纤维携砂机理的基础上,通过室内纤维优选评价实验和纤维网络加砂压裂工艺研究,结合现场试验,形成了以改善支撑剂铺砂剖面、提高有效缝长为目的,强化高效快速返排效果的纤维网络加砂压裂技术,并研制了不可降解和可降解的2类高效纤维。川西地区A气藏的DS101井于2009年4月实施了纤维网络加砂压裂工艺,压裂后测试天然气无阻流量达9.76×104m3/d,是A气藏平均水平的3倍。2009—2010年,纤维网络加砂压裂技术已在B气藏成功应用4井次,平均单井天然气无阻流量为1.99×104m3/d,是B气藏平均水平的2.1倍。现场实践证实,针对川西低渗透致密气藏,纤维网络加砂压裂技术具有良好的适应性和推广应用价值。     

Ⅱ型范德华异质结g-C6N6/GaTe光催化剂的第一性原理研究

二维材料因其独特的物理性质在光催化领域备受关注,通过构建异质结是提高二维材料光催化性能的有效策略。基于密度泛函理论,采用第一性原理方法系统研究了g-C₆N₆/GaTe范德华异质结的光催化性质。计算结果表明：g-C₆N₆/GaTe的晶格失配率为0.6%,形成能为-486 eV,异质结构稳定;异质结是带隙值为1.45 eV的间接带隙材料,形成稳定的能带交错排列,价带和导带的能带偏置分别为0.56和1.54eV,同时在界面处生成由g-C₆N₆指向GaTe的内置电场,构成典型的Ⅱ型异质结构。在内置电场和带偏作用下,有利于光生电子-空穴对的有效分离,提高异质结的光催化性能。异质结在可见光范围内的光吸收系数高达约7×10⁴cm^-1,制氢转换效率为16.48%,有利于光解水反应。最后,尝试对异质结施加载荷,在拉伸应力作用下异质结有明显的红移显现。g-C₆N₆/GaTe异质结是一种具有...     

深层致密气藏异常高破裂压力储层复合改造新工艺

中国深层致密气藏普遍具有高破裂压力特征, 部分气藏破裂压力、 延伸压力异常高, 天然裂缝发育,储层改造方式难以选择, 施工效果不理想。针对川西深层钙质砂岩储层破裂压力异常高, 但其基质存在一定溶蚀率的特点, 形成了“ 预处理 ＋小型加砂压裂 ＋大型酸压” 复合改造新工艺。小型酸化降低破裂压力、 小规模加砂压裂在储层中形成一定长度的支撑裂缝, 大规模酸压把酸沿人工裂缝进入深部储层, 再从人工裂缝进入地层裂缝, 达到深度改造的目的, 从而提高储层改造效果。通过对 Ｆ Ｇ ２ ２井采用该复合改造技术, 产气量增加到２ ３０ ０ ０ｍ ３／ ｄ , 达到了评价储层的目的。该项新技术的应用为深层致密气藏异常高破裂压力储层的勘探评价提供了一种新的手段。     

基底温度对直流磁控溅射制备氮化铜薄膜的影响研究

采用反应直流磁控溅射镀膜法,在氮气分压为0.9Pa、不同基底温度下、玻璃基底上制备了纳米多晶Cu3N薄膜,并研究了基底温度对薄膜结构和性能的影响。结果表明,当基底温度为100℃及以下时,薄膜以[111]方向择优生长为主;在150℃及200℃时,薄膜以[100]方向择优生长为主;250℃时开始出现Cu的[111]方向生长,300℃时已完全不能形成Cu3N晶体,只有明显的Cu晶体。随基底温度的升高,薄膜的沉积速率在13～28nm/min呈U型变化,低温和高温时较高,150℃时最低;薄膜的电阻率显著降低;薄膜的显微硬度先升后降,100℃时显微硬度最大。     

分散剂PVP对液相还原法制备纳米铜粉的影响

采用KBH4在液相中化学还原CuSO4,并加入KOH、络合剂EDTA和分散剂PVP,制得了纳米级的纯净的铜粉,通过调整反应物的浓度,可以消除Cu2O等杂质.研究了分散剂PVP对铜粉粒度的影响,结果表明分散剂PVP有助于粉末的分散.     

Ti—Fe机械合金化中氢致非晶化的研究

研究了氢原子对Ｔｉ－Ｆｅ系机械合金化的影响,应用 ＸＲＤ,ＤＳＣ,ＴＥＭ等方法测试了Ｔｉ－Ｆｅ系和Ｔｉ－Ｆｅ－ＴｉＨ２系的机械合金化反应过程和产物结构的特征。研究结果表明,氢原子在机械合金化过程中诱导非晶ＴｉＦｅ相的形成,由于氢原子的影响,非晶ＴｉＦｅ相的结构弛豫温度和晶化温度低于机械合金化得到的非晶ＴｉＦｅ相相应的温度。     

高能气体压裂合理装药量的设计与应用

难以定量确定既能压开油层又不破坏套管的合理装药量,是制约高能气体压裂全面推广的关键因素之一.针对高能气体冲击破岩的瞬态性、复杂性,及难以用理论精确描述的问题,利用岩石动态损伤模拟实验装置直接对小井眼进行冲击破岩动态模拟实验,得出油井岩石破裂压力与加载速率的定量关系;通过分析套管井井周应力分布,得出了确保套管安全的极限峰压;同时建立了火药爆燃的压力一时间变化模型.最后综合运用上述理论,建立了既能压开油层又能确保套管安全的合理装药量计算模型.应用实例表明,该设计方法安全可靠,可为高能气体压裂的施工设计提供指导.     

LD气田低效气井压裂改造难点与对策

LD气田属于典型的低渗致密气藏,储层非均性强、含气丰度低、展布规模小,稳产难度大。分析了LD气田压裂改造存在的问题,提出了相应的压裂改造关键技术,并分析了应用效果,这些技术包括不动管柱多层压裂技术、水力喷射压裂技术、低伤害压裂技术。这些技术提高了LD气田低效气井开发效果。     

高压气藏不动管柱分层压裂工艺研究与应用

川西低渗高压气藏具有多层系的特点,层间距离一般在十至百米左右。为了提高气井产量与开采经济效益,鉴于气井加砂压裂后压井会严重伤害储层,影响压裂效果,采用压裂管柱直接作为生产管柱,研究形成了以FCY211及Y241封隔器不同组合的两层不动管柱分层压裂工艺。同时,在成熟的两层分压工艺基础上,结合投球选压工艺,研究形成了以"工具分层+投球选压"不动管柱三层分层的压裂工艺。现场应用实践表明,分层压裂极大地增加了单井的产能,取得了明显经济效益,对类似气藏的多层压裂与开采提供了有益参考。     

水力压裂致套管剪切变形机理及套变量计算模型

针对天然裂缝滑移导致页岩气井压裂易出现套管变形(简称套变)问题,在应力分析的基础上建立了裂缝面受力模型,并采用复变函数建立了套变量计算模型,开展井筒剪应力、套变量的影响因素分析.研究表明:①裂缝逼近角与井筒逼近角对井筒剪应力影响显著,在威远页岩气田现场常见井筒逼近角(近90°)条件下,裂缝逼近角为20°～55°(或其补...