摘要：煤粉在煤储层裂隙中沉积会降低裂隙导流能力,制约煤层气井高效稳产开发。设计了裂隙中煤粉运移及解堵可视化物理模拟实验方案,通过裂隙中煤粉运移可视化物理模拟实验,分析了裂隙不同位置煤粉颗粒沉积面积的变化和沉积形态特征,揭示了煤粉运移、沉积的动态规律;通过裂隙中煤粉解堵可视化物理模拟实验,分析了解堵时间和流速对裂隙中沉积煤粉解堵面积的影响,揭示了煤粉启动、解堵的动态规律。实验结果表明:煤粉颗粒在裂隙不同方向和位置聚集状态不同,裂隙喉道由入口向垂直主运移方向的两端及主运移方向煤粉颗粒沉积面积逐渐减少,支路通道沿主运移方向煤粉颗粒沉积面积逐渐增加。裂隙喉道、支路通道和主路通道处煤粉沉积的形态分别呈鹰嘴状、层状和流线型,其原因是裂隙不同位置对含煤粉流体的阻力不同,导致煤粉在不同位置的沉积形态不同。在相同流速下,随解堵时间增长,煤粉解堵效果越好,但前期解堵面积大,后期解堵面积小,裂隙喉道处煤粉解堵效果明显优于支路通道,其原因是松散、易于解堵的煤粉颗粒会被首先解堵,随时间进行,剩余未被解堵的煤粉颗粒需要更大的启动流速。流速越大,裂隙喉道处和支路通道处的煤粉解堵面积越大,其原因是提升流速能增强煤粉颗粒的流动性。

摘要：南海北部琼东南盆地深水区宝岛凹陷北部断阶带资源潜力巨大,然而深水深层天然气输导体系不清、运聚过程不明,制约了该地区乃至南海北部的油气勘探进展。因此,基于琼东南盆地深水区宝岛凹陷北部断阶带构造沉积与储层特征,建立地质模型,并设计3种模拟宝岛凹陷北部断阶带天然气运聚的物理模型,据此开展油气成藏物理模拟实验,深入分析研究区主要通源断层在不同启闭条件下对天然气成藏的影响。结果表明:①断层封闭性和储层相带、物性是控制天然气运聚的重要因素,而由于超压驱动作用,断层封闭性具有相对性:断层在封闭状态下,对天然气运移起到遮挡作用,但随充注压力的增加具备幕式开启的可能,且断层在开启状态下对天然气运移无遮挡作用;②在陵水组三段与三亚组二段砂体厚度及物性相同条件下,天然气沿开启性断层垂向运移优于侧向运移;③在陵水组三段与三亚组二段砂体厚度及物性不同条件下,半封闭性断层幕式开启导致天然气在断层两盘物性更好的陵水组三段砂体中存在幕式动态成藏过程。研究成果为宝岛凹陷北部断阶带的天然气输导体系与运聚过程研究提供理论指导,对琼东南盆地乃至南海北部深水深层油气勘探具有借鉴意义。

摘要：鄂尔多斯盆地东北缘临兴气田以多薄互层型致密砂岩储层为主,储层岩性复杂、渗透率低,受多种因素影响且作用机理不明确,导致压裂施工难度大、效果差异大。为此,针对临兴气田致密砂岩储层不同岩石组分、黏土含量、粒径、沉积旋回、平面及纵向非均质性等特性,设计并开展了不同地质条件下的水力压裂室内大型三维物理模拟实验。根据相似准则,参照二叠系石盒子组三向地应力、岩石强度、井身结构参数、现场压裂施工参数,确定了实验基本参数。根据临兴气田典型井主力储层特征,制作了考虑不同岩石组分、黏土含量、粒径、沉积旋回组合、平面非均质性组合、纵向非均质性组合的15块立方体岩心,开展了15组压裂模拟实验,并从分析注入压力曲线和观察岩样破裂面两个方面总结了影响水力压裂缝扩展规律的储层主控因素。研究表明,岩石矿物和粒径、沉积旋回、平面及纵向非均质性对致密储层裂缝扩展形态有显著影响。砂岩粒度较大、胶结较弱、黏土含量较高、平面非均质性较强,使得裂缝面更易于屈曲,扩展压力增大,导致加砂困难;沉积旋回会使得水力压裂缝易于沿旋回层面扩展,从而形成水平缝,其中反旋回界面突破难度比正旋回大;由于砂—泥层间界面、砂—煤层间界面、天然砂岩弱面易被激活,从而产生“工”或“T”字形裂缝,对于砂泥多薄互层还会产生“工”+“T”+“十”字形的组合裂缝。实验研究揭示了不同地质条件下的水力压裂缝扩展形态,也为类似区块的研究提供了借鉴。

摘要：页岩压裂改造过程中渗透率变化和压裂缝扩展的机理对页岩气开发压裂工程设计具有重要意义,通过页岩岩心首次加载-卸载-二次加载流-固耦合物理模拟实验和二次加载实验后岩心微米CT成像分析,揭示出两个重要现象:(1)首次加载-卸载-二次加载过程,有助于提高岩心的渗透率;(2)在二次加载过程中,岩心渗透率随轴压增加出现增加或降低不同的现象,分别对应压裂缝的有序化和方向性扩展或无序化和局部糜棱化扩展.实验获得的认识对页岩储层压裂改造有两条启示:(1)泵入-停泵-再泵入循环压裂有助于改善页岩气储层的渗透率;(2)对天然裂缝发育的页岩储层,压裂规模的针对性设计十分关键.

摘要：球塞气举是一种特殊的气举方式,具有举升效率高、稳定性好、特别适应低压且液相滑脱损失严重的油气井条件。根据球塞连续气举的采油原理,2000年建立了一套高14.2 m、(?)40 mm的U型可视化球塞气举实验装置,其实验研究的目的为:一是优化设计地面投球器和井下气液混合器等主要配套部件;二是系统地开展球塞连续气举物理模拟实验研究,测试对比不同球塞直径、材料和投球频率对气举特性的影响。该研究成果对于研发配套装置、观测认识球塞气举气液球三相流动规律和指导现场应用均具有重要的指导意义。

摘要：运用自行设计的天然气运移物理模拟装置 ,研究天然气在运移过程中所发生的组分分异和碳同位素分馏特征 ,目的是了解天然气在不同疏导层运移过程中所发生的组分及同位素变化规律。实验结果表明 ,天然气在运移过程中发生了比较明显的成分色层效应和碳同位素分馏现象 ,粘土矿物对天然气中重烃组分具有较强的束缚能力 ,甲烷碳同位素对运移条件及过程较为敏感。

摘要：Flash全交互智能化新型课件以其交互性强、智能化程度高、探究性强等优势,在物理模拟实验课程中应用广泛,其有助于锻炼培养学生的创新精神、探索实践精神,是当前物理实验教学课程改革的重要发展方向。本文介绍了Flash全交互智能化课件的特点与优势,并对Flash全交互智能化课件的设计与实现进行了分析与探讨,希望能为新型课件在物理实验课程中的设计与应用提供参考。

摘要：冲断带物理模拟实验的现有模型无法模拟完整变形带,不完全符合中国复合陆内冲断的构造背景。通过设计具有横向、垂向流变差异的“挤压—碰撞”模型,模拟了冲断结构的分带特征和过渡带内逆断层演化。几何学分析表明,改进的实验模型可以模拟完整的变形带,从腹陆向前陆依次为厚皮带、过渡带、薄皮带,分别对应造山带、冲断带和盆地;断层的发育规律方面,实验模型与地质模型亦具有较好对应关系。运动学分析表明,过渡带内逆断层的演化经历了脆性变形、韧—脆性变形和韧性变形3个阶段,但有无滑脱层会造成逆断层的演化有所差异。横向上断层发育规律分析表明,初始破裂角小和演化时间短是冲断带内前缘逆断层倾角小于后缘的成因机制。

摘要：运用Flash软件开发全交互智能化模拟实验课件,将为学生提供直观而形象的认知,帮助他们实现规律的建构。本文从物理教学中进行模拟实验的可行性研究开始,结合实例对Flash全交互智能化模拟实验课件的设计开发进行了探讨。

摘要：根据准噶尔盆地南缘地质构造特征和相似理论 ,成功地设计并进行了两组实验 :①利用砂箱模拟了该区剖面中可见的三排背斜带以及背斜紧闭、向斜开阔的特征 ;②利用湿粘土模拟了南缘几排背斜带与边界断裂斜交成“入”字型的平面特征 ,对西南缘存在东、西分段性的形成机制给予了很好的解释。模拟实验结果表明 ,压扭性走滑作用可以产生准噶尔盆地南缘的复杂构造现象 ,在右行压扭的区域动力学背景下可以产生与主位移带呈高角度斜交的张扭性断裂 ,以此可以解释南缘地区东。