摘要：含硫气井在生产过程中,硫元素的沉积将降低储层孔隙度和渗透率,极大地破坏气井产能,此时常规气井产能计算模型已经不再适用。考虑硫元素在近井地带沉积引起的储层渗透率变化,将储层分为沉积区和非沉积区。基于渗流力学理论,建立了含硫气藏直井、直井压裂井在平面径向非达西稳定渗流条件下的二次三项式产能方程。通过分析硫沉积、启动压力梯度、裂缝长度、裂缝宽度对气井流入动态的影响,认为气井产能随硫沉积饱和度的增大而减小,但增长速度逐渐减小。气井无阻流量与启动压力梯度呈负相关关系。压裂措施能增大含硫气井产能,当气井产能受硫沉积影响较大时,可采取压裂的办法增产,必要时可用酸化压裂工艺,并对裂缝长度设计进行优选。

摘要：针对以往模型进行压裂设计与分析方法对结果偏差较大的实际情况,在对经典裂缝延伸和扩展PKN和KGD理论模型研究的基础上,运用断裂力学和流体耦合方法,建立新的缝壁表皮数学模型,获得新的裂缝缝壁表皮效应分段数学函数.将新模型与以往Cinco-Ley模型进行现场参数计算对比,结果表明:以往认为该表皮效应对产量影响只有5%,新模型表明该表皮效应对产量的影响可以达到50%,新模型揭示了以往认为高效压裂工艺下反而压后减产矛盾现象的真正原因.利用新模型指导压裂设计可降低裂缝缝壁表皮对产量的影响,增强压裂设计对储层的适应性和科学性.现场35井次试验表明,采用新模型后在降低成本的情况下,压裂效果增加1.5倍.

摘要：页岩油气作为烃源岩层系内自生自储的油气资源,其可开发性受页岩储层特征的控制明显。由于不同类型富有机质页岩形成环境的差异性,页岩油气储层在纵向上具有多重非均质性,包括岩性的纵向非均质性、储层物性的纵向非均质性、岩石力学参数的纵向非均质性、地应力的纵向非均质性以及含气性特征的纵向非均质性等,这造成了页岩油气储层的纵向非均质性明显强于横向非均质性,有机质丰度、孔隙度、渗透率、储层的可压裂性、地应力、含气性及吸游比等参数在纵向上的变化均较大,且直接影响了后期页岩油气开发方案的设计与实施。优质开发目的层段的选择首先要考虑单段页岩油气储层的连续厚度在30~50m左右、有机碳含量均值达到2.0%以上、有效孔隙度大于2.0%、岩石泊松比小于0.25、脆性较大、最小主应力相对上下邻层较小、含气性较高的层段。页岩油气开发井型的选择,水平井段的部署,压裂分段的长短、射孔簇的设计等均要充分考虑这种非均质性的影响。

摘要：可持续发展的概念最先是1927年在斯德哥尔摩举行的联合国人类环境研讨会上正式提出的,自此以后,各国致力于界定"可持续发展"的含义,其中可持续发展最广泛被接受的定义是:既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。它是一个密不可分的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的自然资源和环境,使得子孙后代能够永续发展和安居乐业。其核心是协调发展,即资源、经济、环境之间的协调发展。面对世界性能源危机的今天,可持续发展的方案是中国能源发展的出路。遥望二十二世纪,在能源危机声中,怎样实现能源与经济、环境的可持续发展是摆在世界各国面前的重大难题。本文在世界和中国经济能源情势的基础上,设计了3个可供选择的能源发展方案,运用可持续发展原则和数学分析方法,对各个方案进行了环境与经济的分析评价,进而得出更适合中国可持续发展的能源发展方案。

摘要：为了研究大管径吸气式脉冲爆震发动机(PDE)的爆震性能,设计了不同结构的旋流式气动阀,由弯曲叶片构成气动阀推力壁"封闭"平面.开展了气动阀阻力系数实验与工程计算方法研究,不同气动阀的阻力系数差别很大,实验结果与理论计算结果相符.爆震燃烧实验证明,阻力系数较大的气动阀能够产生爆震波,要求气动阀阻力系数大于10,堵塞比大于60%,才能实现PDE的协调工作.从而获得了气动阀设计一般原则与工程计算方法,对于气动阀的优化设计有重要的参考价值.

摘要：由于钒液流电池(VRB)灵活、高效以及无污染等优点,是目前最有潜力的大规模储能系统,受到了研究人员的广泛关注。其中隔膜是VRB的关键组成部分,起着隔绝钒离子避免交叉渗透,提供质子跨膜转移通道的作用。由杜邦公司生产的Nafion系列膜由于化学稳定性好、质子电导率高等优点是目前VRB最为常用的离子交换膜,但其存在阻钒能力差、成本高等问题。因此对Nafion膜的离子交换能力进行合理调控,通过改性的方法,在保留Nafion膜基础优异性能的同时提高Nafion膜阻钒能力,降低Nafion膜成本是目前研究的重点。本文讨论了VRB的工作原理以及Nafion膜的性能特征,同时还详细讨论了Nafion膜改性方法的当前趋势和未来方向。这对理解改性Nafion膜结构与电池性能之间构效关系,以及指导Nafion膜今后的改性与设计具有十分重要的意义。

摘要：基于深部调剖(调驱)液流转向改善水驱技术发展要求,通过材料分子结构设计,在常规吸水体膨网络结构中引入控制吸水速度的高分子网络,形成具备缓膨、高强、性能可调等综合特性的互穿网络结构体系。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法进行了材料微观结构分析,观察到材料互串结构的均匀性。静态吸水体膨实验表明,缓膨颗粒转向剂在水中具有良好的悬浮分散性,完全吸水膨胀时间大于20 d,吸水后弹性模量在104Pa以上,远高于常规体膨颗粒类转向剂。填砂管物理模拟实验证实其具有良好的深部注入性能及吸水体膨封堵性能,可有效克服常规体膨颗粒材料吸水膨胀速度过快、强度较低、进入地层深度有限等不足,为深部液流转向改善水驱(聚驱)技术的实施提供了物质条件。

摘要：以沁水盆地南部安泽区块煤层气储层为例,将TOUGH与FLAC3D搭接耦合来设计模拟,以实现对煤储层水力压裂热-流-固耦合的分析,进而获得在多场控制下的裂缝扩展与穿层规律。研究结果表明:水力裂缝沿着先存裂缝方向扩展更容易发生于二者以较小逼近角相交时。当逼近角较大时,水力裂缝会沿着最大主应力方向扩展。在垂向平面上,由于煤岩与顶底板岩石力学性质差异显著且煤层微裂隙发育,压力在煤层当中传播速度快于在顶底板中,导致在煤层中靠近顶底板的交界面处,形成两个相对高压区域。同时埋深较深的煤层由于原地应力较大,相比于浅层煤层,更易发生塑性变形。深部煤层由于压裂液滤失系数较小且垂向应力较大造成的流压积累,是顶底板被压穿的主要原因。煤样物理实验和压裂曲线分析的结果验证了此次模拟结论的准确性。

摘要：前人研究认为滦平盆地中生界烃源岩不发育、后期构造破坏严重,不利于油气藏的形成和保存,油气勘探一直没有突破。在野外露头发现大量暗色泥页岩的基础上,针对白垩系西瓜园组和侏罗系土城子组设计并完钻滦探1井、滦探2井和滦探3井,首次在西瓜园组发现页岩油气流。综合露头、岩心、测井和试油资料,对滦平盆地中生界烃源岩、储层、保存条件和油气组分等成藏特征进行系统分析。西瓜园组深湖相黑色泥页岩的总有机碳含量最高达3.60%,干酪根类型以Ⅱ型为主,有机质热演化成熟度达1.32%,整体处于成熟阶段。页岩油气储集层岩性主要为黏土质页岩、粉砂质页岩、白云质页岩和混合型页岩,平均孔隙度为1.6%,平均渗透率为0.265 mD,属于低孔超低渗储层。分析认为,对原型盆地认识的欠缺是制约前期页岩油气研究与勘探的主要原因。滦平盆地后期构造抬升以掀斜运动为主,有利于油气保存;火山-陆源-内源相互沉积作用为盆地内寻找页岩油气甜点开辟了新思路。试采阶段,滦探1井原油平均产量为3.23 t/d、天然气产量为3600 m^(3)/d,工业化油气流的发现填补了滦平盆地乃至燕山构造带中生界油气发现的空白。研究认识和勘探突破对于深化燕山构造带石油地质基础认识和进一步开展油气勘探具有重要理论与指导意义。

摘要：压裂后的致密气藏气井在生产过程中的较长时间内均表现为非稳态线性渗流,因此对该类气井线性流特征分析是进行气藏开发方案设计及生产数据分析的理论基础。针对致密气藏非稳态渗流方程,首先定义考虑应力敏感效应的拟压力函数,将天然气非线性渗流偏微分方程初步线性化。再利用Boltzmann变换方法将偏微分方程转化为常微分方程,通过打靶法结合四阶龙格库塔方法求解方程。将计算所得结果与数值模拟器Eclipse对比,二者吻合度较高,验证了模型的正确性。定流压生产时,分析压敏指数对气井早期产量变化以及压力场分布的影响,结果表明:压敏指数越高,产量递减越迅速,压力场延滞效应越严重。将模型运用到实际气井生产数据分析当中,可得到较为准确的结果。研究成果为致密气藏气井非稳态线性渗流特征的分析提供了一种快捷而精确的半解析求解模型。