摘要：采用定面射孔技术可降低页岩储层破裂压力,有效改善近井筒裂缝复杂形态,定面射孔参数设计是决定岩石破裂的关键。通过有限元方法建立页岩储层的数值模型,对定面射孔参数进行单因素分析,得出不同射孔参数组合方式影响破裂压力的规律。结果表明,破裂压力随射孔密度的增加呈非线性降低,随射孔孔径增加大幅度下降,而与射孔深度变化无相关性。优化得出最优射孔参数组合方式为孔密21孔/m、孔径0.03 m、孔深0.52m。采用灰色关联度分析法,对定面射孔参数进行多因素分析,评价上述射孔参数组合的优劣性,发现射孔参数组合的破裂压力值与其关联度呈负相关性,并且射孔参数组合(孔密12孔/m、孔径0.03 m、孔深0.52 m)为最优射孔参数。开展室内真三轴物模实验对比分析储层破裂压力,进一步验证了灰色关联度分析方法的可靠性。

摘要：淹没空化射流具有很强的空化冲蚀能力,在石油钻井、储层改造等方面有着广泛的应用,空化射流中空泡云的动态变化与射流冲蚀过程密切相关。本文开展了高速摄影拍摄淹没空化射流实验,利用图像差分法对空泡云动态规律进行了深入分析,讨论了空泡云周期性脱落的机理,并首次研究了变量类型(空泡云长度、面积、宽度、射流中心点灰度值、灰度均值)和取值位置对确定空泡云脱落频率的影响,优化了确定空泡云脱落频率的方法。研究结果表明,淹没空化射流中的空泡云具有明显的周期性,一个周期主要包括产生—发展—脱落—溃灭4个阶段。空泡云周期性脱落与剪切层内涡的周期性脱落、喷嘴结构以及空泡云导致的喷嘴过流面积变化("憋压效应")有关。灰度均值是计算空泡云脱落频率的最佳变量,只有在射流中游一定区域内才能得到一致稳定的脱落频率。本研究有助于加深对淹没空化射流中空泡云动态变化规律的认识,为优化喷嘴结构建立基础。

摘要：井眼轨道整体防碰设计是保障密集丛式井钻井施工安全的关键因素之一,而上部井段井眼轨道设计参数的优选与优化则是降低井眼轨迹碰撞风险的基础。对比分析了国内现行标准对密集丛式井整体井眼轨道防碰设计的指导作用及适用性。针对密集丛式井整体井眼轨道防碰设计问题,应用实钻井眼轨迹碰撞风险分析的分离系数概念,计算分析了分离系数为1时,密集丛式井上部井段造斜点深度、邻井造斜点深度差、造斜率、造斜方位等4个关键参数的临界值。研究结果表明:井口间距是影响密集丛式井上部井段井眼轨道防碰设计参数取值的关键,井口间距越小,临界造斜点深度、造斜深度差及造斜方位差越小,临界造斜率越大;现行标准所规定的邻井造斜点深度差预留了足够的安全余量,加密调整井防碰设计时可适当减小。

摘要：加快天线残余能量释放以减弱天线振铃信号有利于缩短低场核磁共振仪器的回波间隔(TE),从而提高快弛豫组分的测量分辨率和信噪比(SNR).而天线Q值对能量的发射效率和泄放速度起着相反的作用.为此,我们首先设计了一种新型Q转换电路,在保证发射效率的同时,可以大大缩短能量泄放时间.在此基础上,应用了一种优化的脉冲序列以弥补传统相位交替对脉冲序列(PAPs)不能消除90脉冲振铃的缺陷,通过相位循环的方法进一步提高了信噪比.最后,在2 MHz岩心分析仪上测试了新型Q转换电路,当天线Q值降为发射期间的约1/5时,天线恢复时间由280.0μs降为18.2μs;而且,使用新型Q转换电路和优化的脉冲序列后,TE=60μs时,可以有效获得快弛豫组分的T2信号.

摘要：以万里长城为代表的古建筑是世界瑰宝,更是中华民族的象征和骄傲.本文提出利用便携式核磁共振(NMR)装置来探测研究这类古建筑的建筑材料,在不对其造成损伤的基础上,发掘其隐含的科学、技术和工程相关的丰富信息.为此,作为第一步,设计了适合于探测这类古建筑的便携式单边NMR探测器组合式磁体.该探测器的磁体结构以semi-Halbach为基础,通过不同磁体模块间的组合得到对应移动探测模式、长距离探测模式和均匀磁场探测模式的磁体结构.随后根据优化结果,设计加工了磁体组件,并采用该磁体进行了流体、长城城砖和现代红砖的NMR实验,实测结果与模拟一致.该组合式磁体的优点在于通过不同磁体模块组合,实现了多种探测方式,适用于探测长城等这类古建筑物需要多种探测模式的科学研究.

摘要：页岩气储层渗透率非常低,采用常规压力恢复测试方法评价储层时需要很长时间才能探测到径向流动,导致效率非常低,而微注入压降测试方法可以使页岩气储层在较短时间内出现拟径向流,从而实现储层的快速评价。在分析微注入压降测试方法快速评价页岩气储层原理的基础上,针对涪陵页岩气储层特点,从设备选择、注入排量、总注入量和注入液体选择等方面对微注入压降测试施工参数进行了优化设计。研究结果发现,涪陵页岩气田可以采用150~500L/min排量注入清水进行微注入压降测试,待地层破裂后再持续泵注10~30min,注入总量控制在5~15m3,就可以获得较好的测试结果。采用微注入压降测试方法对涪陵页岩气田6口页岩气井储层进行了评价,通过对压降测试曲线进行G函数分析获得了原始地层压力和储层有效渗透率,其与试验分析和压力测试结果相吻合。这表明,采用微注入压降测试方法可以实现对页岩储层的快速评价。

摘要：四川盆地缝洞型碳酸盐岩气藏多属于有水气藏,气水两相渗流机理复杂。目前气水两相微观渗流可视化模型多是基于理想孔隙结构或铸体薄片图像制作,无法还原储层中真实孔、缝、洞分布,且机理研究多集中于孔隙型和裂缝型储层,缺少对孔洞型和缝洞型储层的认识。通过将岩心CT扫描与激光刻蚀技术结合,以四川盆地震旦系储层中裂缝型、孔洞型和缝洞型碳酸盐岩岩心CT扫描结果为模板,设计并研制了3类岩心的可视化模型,据此研究了气水两相微观渗流机理及封闭气、残余水形成机理,通过Image J灰度分析法实现了气水分布的定量表征。研究结果表明:3类模型水驱气和气驱水过程中的渗流规律各不相同;绕流、卡断、盲端和角隅处形成的封闭气普遍存在于3类模型中,此外还在"H型"孔道处、"哑铃型"通道处和微裂缝缝网处形成特殊封闭气;孔道、裂缝壁面上的束缚水膜,溶洞中部的圆润水团,狭窄喉道处的卡断水柱和狭长孔道处的滞留水柱是残余水的主要形式;裂缝型模型水窜最严重,无水采收期最短,采出程度最低,而孔洞型模型水驱前缘推进均匀,无水采收期最长,采出程度也最高。该研究实现了对缝洞型碳酸盐岩不同类型储层气水两相微观渗流规律的精准刻画,为类似气藏的高效开发提供了理论依据。

摘要：基于储层物性、压裂施工和排采工艺为出发点,首次将三角模糊数的评价方法运用到高阶煤层气产能评价中,通过建立的层次关系,将影响高阶煤层气产能的复杂因素简单化,得到了各个参数对该区块产能影响的权重,并基于现场大量数据建立了隶属函数,将现场所测的不同参数值标准化,首次系统地建立了一套高阶煤层气压裂井产能影响评价模型。研究结果表明:压裂液黏度、井底流压和储层渗透率的大小是影响鄂尔多斯柳林地区高阶煤层气压裂井产能的主要因素。