摘要：塔里木盆地克深气田井距小,压裂易窜,造成裂缝相互干扰,严重影响压裂效果,然而邻井压窜机理尚不明确。基于扩展有限元数值方法,研究了储层原地应力场及有效最大、最小水平主应力(SH,Sh)大小、方向的变化范围,分析了子井人工裂缝在扰动应力场中的延伸机理及压窜机理,并据此提出了小井距防窜压裂工艺。结果表明:母井压裂过程中,储层SH,Sh的方向均发生变化,SH,Sh值均减小,且SH值减小幅度更大;母井生产过程中,储层SH,Sh方向的变化范围减小,SH,Sh值变化幅度小;半缝长与压裂液规模呈正相关关系,与压裂液黏度呈负相关关系;储层动用面积与半缝长呈正相关关系。基于该结果,进行了B井现场施工,改造后日产气53.64×104 m3,约是改造前的3.77倍,压裂施工增产效果显著。该研究对于致密砂岩气藏的压窜机理研究、防窜工艺参数优化设计具有一定意义。

摘要：气井压裂施工过程中产生砂堵在影响压裂效果的同时将会产生严重的经济损失。通过考虑影响压裂施工的地层、压裂液、工程、设计等各种因素,剖析了压裂过程中产生砂堵的常见原因。针对M气藏6口压裂施工井的砂堵情况,结合压裂施工曲线、测井曲线、测井解释成果、压裂施工设计及实际施工参数对产生砂堵的具体原因进行分析,在此基础上提出了防止M气藏压裂施工砂堵的具体建议。砂堵原因的深入认识和相关建议对M气藏后续压裂设计和施工具有很高的参考价值,对其他类似的低渗砂岩气藏的压裂施工也具有重要指导意义。

摘要：为了提高稠油冷采开发水平,利用高18.25 m的垂直多相管流实验回路开展了稠油气举流动实验及压降模型优选。基于实验结果及井筒传热机理,建立了环空掺稀气举井筒压力-温度梯度耦合预测模型,并可通过耦合环空与油管内流动进行循环迭代求解。实验结果表明:注气有助于稠油与稀油更快更充分混合;压降模型优选表明,Ansari模型误差相对最小,为12.12%。针对吐哈油田吐玉克区块稠油井筒举升困难的实际情况,提出了稠油环空掺稀+气举工艺思路,并开展了实例井掺稀气举设计,对注气量、掺稀量等进行了敏感性分析。实例设计结果表明,实例井仅靠气举无法生产,其掺稀生产极限产量可达到16 m3/d,而掺稀+气举极限产量能达到52.5 m3/d;定产油量条件下,在特定范围内增加注气量能极大地减小掺稀量,且井底掺稀气举能极大地提升稠油井的产能。

摘要：关于膨胀管膨胀过程中的摩擦问题,目前还没有文献考虑各因素对摩擦因素的影响,而摩擦因素对膨胀管的膨胀过程有直接的影响.根据膨胀管膨胀过程塑性成形特点,分析了膨胀管膨胀过程摩擦力的构成,讨论了管材材料、膨胀速度、膨胀锥表面状态、膨胀率等因素对摩擦因素的影响.在此基础上建立了膨胀过程摩擦力学模型,并用有限元建立了一个N80实体膨胀管模型验证膨胀管膨胀过程中摩擦因素对套管膨胀过程的影响,给出了摩擦因数分别为0.1,0.15,0.2,0.25,0.3时的等效应力云图.通过对等效应力云图分析发现,摩擦因数大于0.25时膨胀管内出现了明显的犁沟,而摩擦因数小于0.25时膨胀管内不会出现犁沟.有限元计算结果与膨胀管实际膨胀过程特点相吻合,在摩擦因素较大时很容易出现犁沟而使摩擦力增加.因此,在设计膨胀工艺时,应综合考虑各种情况,降低摩擦因素,以满足实际的工程需求.

摘要：采用Gaussian 03程序中的密度泛函(DFT)理论B3LYP/6-31++G(d,p)方法,对木聚糖一个循环单元的热解机理进行了理论研究.设计了八条热解路径,对每条路径中反应物、中间体、过渡态和产物进行能量梯度全优化,并对过渡态进行了IRC验证,在298～1098 K温度范围内计算了每个路径的热力学及动力学参数.结果表明:Path1,Path2为放热反应,Path3在798 K由吸热反应转变为放热反应,其余路径为吸热反应;室温到798 K,2-糠醛和水的转化率最高,温度高于898 K,Path4成为主反应路径.通过动力学分析给出了木糖分子不同断键方式下的三个最优路径:Path2的控速步为Step5活化能为236.9 kJ/mol;Path6的控速步为Step7,活化能为363.9 kJ/mol;Path7或Path8的控速步为Step15,活化能为336.5 kJ/mol.分析表明,无论热力学或是动力学都优先支持Path2生成2-糠醛和水,其次是Path6生成乙醇醛和甲醛,Path7或Path8生成乙醇醛、乙二醇和一氧化碳.

摘要：利用光催化技术将温室气体(CO2)转化为C1化合物资源,是解决能源短缺和环境污染问题的有力手段.但光催化还原CO2过程中还存在催化效率低、稳定性差等难题,因此探索高效而稳定的催化剂以提高光催化还原CO2性能是目前紧要的任务.本研究采用化学还原法成功制备了高分散的Co/CdS催化剂,通过X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析发现, Co高度分散在CdS表面,并与CdS中S相互作用形成锚定Co2+的Co–S键.进一步通过荧光光谱(PL)、瞬态光电流(I-t)和电化学阻抗(EIS)等分析表明, CdS表面形成的Co–S键可作为电荷传输通道,促进CdS中光生载流子的分离和迁移,有效抑制CdS中光生电子-空穴的复合;通过第一性原理(DFT)计算发现, Co的引入还可提高CdS对CO2、CO的吸附能力,促进产物CH4的生成.在全光谱光照下, Co/CdS中CO、CH4的生成速率分别为3.23和1.86μmol g–1h–1,比CdS分别提升了2.5和7.5倍,经过5个循环测试,催化活性依然稳定.该工作为设计高效稳定的光还原CO2催化剂提供了思路.

摘要：页岩气藏纳米尺度孔隙发育,气体渗流规律受滑脱效应影响显著。当气体在纳米孔隙中渗流时,基于连续介质建立的常规渗流模型已不能准确模拟页岩气微观渗流特征。为了达到提高页岩气藏产能预测精度、指导压裂施工设计的目的,必须准确分析页岩气藏气体滑脱效应。利用格子Boltzmann方法,建立页岩气渗流模型,确定反弹—镜面组合边界条件,对页岩气藏气体滑脱效应进行模拟分析。结果表明:孔隙直径和努森数是表征页岩气藏气体滑脱效应强度的决定性参数;孔隙壁面附近气体滑移速度沿孔隙通道呈近似线性缓慢增长,在出口端增幅加剧,该现象验证了气体压缩效应及稀薄效应理论;气体滑移速度会随努森数的增加而增大,气体渗流进入滑移区后滑移速度增幅加剧,基于连续介质方程建立的模型局限性更加凸显;页岩储层表观渗透率会随努森数的增加而显著增大,当努森数大于0.1后,Klinkenberg模型不能精确表征气体滑脱效应。

摘要：介绍了分采分输有杆抽油技术的应用价值和工作原理,由空心抽油杆的纵振理论导出其波动方程,并综合考虑了空心泵、管式泵等因素对应力波传播的影响,得出了分采分输有杆抽油系统预测模型的有限差分方程。通过求解此方程,可得知空心抽油杆柱各个截面上的受力状态,从而绘出任一截面的示功图,以便对该系统及其相关的参数进行设计计算和选择,同时为该系统进行故障诊断提供了理论依据。

摘要：对于遮挡层(隔层)较差的储层(尤其对于薄层储层)压裂,广泛应用人工隔层技术有效控制压裂裂缝高度。文章假定浮式、沉式控缝剂在裂缝端部分别形成具有一定厚度和强度(梯度)的人工隔层获得了裂缝剖面上的应力分布。应用线弹性断裂力学张开型裂缝静态延伸准则,首次建立了人工隔层条件下的裂缝高度延伸控制方程,定量描述缝流体压力对裂缝高度的控制作用和人工隔层对裂缝高度延伸的影响。通过编制计算机程序模拟、研究了人工隔层性质对裂缝高度延伸的控制作用,模拟表明人工隔层强度(阻抗)和厚度对于有效控制压裂缝高度都有相当重要的作用。为现场优选控缝剂材料和控缝高压裂设计提供了依据。

摘要：在深水高温高压气井开发过程中,由于深水井水下井口及水泥返高设计的特殊性,使得深水井井口由于井筒温度升高导致的井口抬升存在更大的风险。因此,针对深水高温高压气井面临的井口抬升风险,在考虑井筒温度变化、环空压力及自由段管柱长度影响基础上,考虑固封段管柱胶结情况,建立了海上深水高温高压气井井口抬升预测方法,并进行了实例计算。研究结果表明,产量、环空压力对井口抬升高度的影响较大,随着产量和环空压力的增加,井口抬升高度随之增大,同时当水泥环胶结受抬升力影响发生破坏后,井口抬升高度增加。