多功能油层保护剂JQD的研制与应用

针对新疆小拐油田裂缝-孔隙型储层特点,开发研制了一种新型的兼具防漏堵漏及油层保护功能的JQD处理剂。该处理剂具有较好的油溶率、酸溶率,与现有钻井完井液体系配伍性良好,加工粒径可调,对1—4mm的裂缝堵漏效果良好。动态损害实验表明,JQD体系的岩心渗透率恢复值不小于80％。现场试验三口表明,JQD与钻井液配伍性良好,防漏堵漏效果显著,性能调整及维护方便,起下钻及电测顺利。三口井投产后,两口井产量分别为30和28t/d,一口井产气量为1.1×10~4m~3/d,说明储层得到了有效的保护,实现了“堵得住、解得开”的目标。     

Permeability analysis of fractured vuggy porous media based on homogenization theory

Based on the characteristics of fractured vuggy porous media,a novel mathematical model was proposed to model fluid flow in such media on fine scale,i.e.,the discrete fracture-vug network model.The new model consists of three systems:porous rock system,fracture system,and vug system.The fractures and vugs are embedded in porous rock,and the isolated vugs could be connected via the discrete fracture network.The flow in porous rock and fractures follows Darcy's law,and the vugs system is free fluid region.Usi...     

裂缝性潜山油藏储集层识别与预测

埕北30太古宇为裂缝性潜山油藏,裂缝是其主要的储集空间和流体运移通道。裂缝性储集层识别与预测是这类油藏描述的核心和关键。为此,岩心、录井、测井、试井结合建立了储集层划分和分类标准,识别描述了井点储集层的分布;以井点储集层为约束条件,应用三维地震反演技术,预测了埕北30潜山太古宇油藏的储集层三维空间展布。     

暴雨入渗下裂隙岩体边坡渗流及稳定分析

根据单裂隙饱和-非饱和渗流实验结果,确立了裂隙岩体渗流时饱和度与负压及饱和-非饱和渗透系数与负压之间的实验关系式,进而建立了有暴雨入渗下三维裂隙网络饱和-非饱和渗流数学模型,针对龙滩水电站左岸蠕变体边坡进行了不同工况下的渗流与稳定性分析,并相应给出了其高边坡工程安全施工建议措施．     

采空区复合灾害环境下含瓦斯煤自燃特征研究进展

采空区瓦斯与煤自燃复合灾害日趋成为制约矿井安全生产的主要灾害模式,煤自燃作为瓦斯燃烧、爆炸等灾害事故的“点火源”,无疑是防范煤矿采空区复合灾害的关键。目前关于采空区遗煤残余瓦斯(吸附态为主)与风流瓦斯(游离态)对煤自燃影响机理的认识还不够深入,为此探究了含瓦斯条件下煤自燃相关研究的最新进展。现阶段针对含瓦斯风流/气氛下煤自燃特性的研究内容较为丰富,但吸附态瓦斯影响条件下的煤自燃特性实验平台及相关研究成果较匮乏。研究表明,游离瓦斯易引起煤低温氧化气体产物出现明显的“滞后效应”,同时煤体放热强度减弱、活化能整体增大,这反映出氧化气氛中的瓦斯对煤自燃具有抑制作用;相应地,煤自燃过程中的官能团、自由基及煤微晶结构等微观特征参数均会随瓦斯体积分数呈现规律性演变。进一步,考虑到遗煤内部残余瓦斯与风流瓦斯的赋存状态差异,探究了瓦斯对煤自燃过程的影响机理,包括CH₄对O₂的驱替稀释作用、CH₄与O₂的竞争吸附解吸引起的置换效应,以及高温环境下的O₂分子化学吸附和煤氧复合效应作用。基于此,提出了采空区遗煤在吸附态瓦斯影响下的自燃过程特性、含瓦斯煤自燃流–固–热–化多场耦合特征、含瓦斯煤自燃监测预警理论应用等亟待突破的瓶颈问题。     

破碎围岩预控顶分段嗣后充填技术研究与实践

针对破碎围岩稳定性差、深部矿压显现剧烈等难题,结合大尹格庄金矿现有采矿工艺,提出预控顶分段嗣后充填技术。在阐述预控顶分段嗣后充填技术特点、施工工艺、技术关键的基础上,采用正交实验优化充填材料配比,重点采用理论分析和数值模拟相结合的方式优化设计采场结构参数。实践表明,预控顶分段嗣后充填技术在各矿得到广泛应用,效益显著。     

含充填物的大理岩裂隙扩展过程及破坏特性

为了进一步了解非直裂隙的破坏机理,以天然粗粒大理岩及含不同充填物的大理岩为研究对象,采用全自动化雕刻设备进行裂隙试件制作,然后分别对“/”型裂隙试件和“S”型裂隙试件进行单轴压缩试验.试验结果表明:1)在压缩试验中,“/”型和“S”型裂隙试件均发生剪切破坏,其破坏迹线基本一致;2)在同样外荷载作用下,含充填岩体破坏损伤度明显小于无充填岩体,充填物不仅影响前期强度还影响峰后残余强度的提高,其充填试件峰后应变增幅达到18.75%;3)不同的充填物对岩体抵抗开裂的能力不同,水泥浆的黏结力和强度比石膏好,故水泥浆具有良好的加固效果.试验探讨了非直裂隙(“S”型)及充填材料对裂隙岩体破坏的影响,总结了充填材料作用下裂隙的扩展模式,为实际工程裂隙化岩体提供实验依据和参考.     

深井超深井钻井堵漏材料高温老化性能评价

深井超深井钻进裂缝性油气层极易发生频繁的钻井液漏失,造成严重储层损害和重大经济损失。储层段钻进过程中经常发生重复性漏失,意味着仅用酸溶率、粒度分布等常规堵漏材料评价指标已不能满足钻井液漏失控制工程需要。笔者以塔里木盆地克深气田钻井常用的核桃壳、毫米级碳酸钙为研究对象,开展了堵漏材料高温老化评价实验。实验评价结果表明,在180℃的柴油中老化24h后,核桃壳的颜色由黄色变成黑色,质量损失率为25.16%,摩擦系数下降28.24%,抗压强度下降21.21%;毫米级碳酸钙的颜色由白色变成淡黄色,质量损失率为2.47%,摩擦系数下降1.33%,抗压强度基本不变;由高温老化后的核桃壳和毫米级碳酸钙所形成的封堵层,其承压能力下降了48.84%。分析指出,堵漏材料高温老化失效是深井超深井裂缝封堵层结构破坏并在储层段发生重复性漏失的一个重要因素。     

裂缝型漏失地层钻井液防漏堵漏数值模拟研究

钻井液防漏堵漏是保障钻井安全、保护储层、减少经济损失、提高钻井效率和助力环境保护的关键技术措施。由于现场实际观测和实验条件限制,漏失地层的堵漏机理难以探究。为更好地解释裂缝型漏失地层的颗粒堵漏机理,本研究使用COMSOL Multiphysics建立了裂缝型地层的封堵模型,并分析了颗粒浓度、颗粒粒径及颗粒级配对裂缝型漏失地层封堵效率的影响,从而揭示其颗粒封堵的具体机理。结果表明：（1）封堵效率与颗粒尺寸呈正相关。在相同浓度下,颗粒粒径越大,封堵形成时间越短。（2）颗粒浓度存在一个有效封堵范围,颗粒浓度过低时无法形成有效封堵,而颗粒浓度过高时封堵效率趋于饱和。（3）颗粒级配可协同提升封堵效率和封堵致密性。大尺寸颗粒浓度相同,小尺寸颗粒浓度质量分数增加1%时,最终漏速降低了35%;小尺寸颗粒浓度相同,大尺寸颗粒浓度质量分数增加4%时,裂缝桥堵形成时间减少了50%。堵漏颗粒中小颗粒主要影响封堵层的致密性,大颗粒主要影响封堵效率。