摘要：水力压裂过程中支撑剂在裂缝中有效填充是形成高导流裂缝通道的关键。目前,关于支撑剂在裂缝中运移与沉降规律的研究方法多为物理实验或数值模拟,且主要聚焦支撑剂沉降结果,对支撑运移和沉降机理的研究较少。为进一步揭示支撑剂在裂缝中的运移和沉降规律,采用实验与数值模拟结合的方法探究了支撑剂尺寸、注入速度以及压裂液黏度对支撑剂在单一与交叉裂缝中的运移沉降行为的影响。研究结果表明:①支撑剂尺寸主要通过对沉降角的影响决定颗粒运移的分布,支撑剂尺寸越大,颗粒沉降角越大,运移距离越短;②注入速度对砂丘形态影响较大,当注入速度从0.2m/s增加至1.0m/s时,单一裂缝内砂丘有效支撑面积比和最大高度都明显降低,而分支缝内砂丘有效支撑面积比增加34.3%,表现出与单一裂缝中相反的变化趋势;③压裂液黏度主要影响流体携砂能力,随着压裂液黏度增加,主裂缝内砂丘有效支撑面积比降低8.4%,砂丘最大高度下降6.1cm,而在分支裂缝内表现为先增加后降低。结论认为,分支裂缝与主裂缝内支撑剂运移受施工因素影响往往表现出不同变化规律,该研究成果将进一步完善了水力压裂相关理论认识,同时为压裂现场施工设计优化提供了理论支撑。

摘要：CO_(2)干法压裂后气体进入致密砂岩气藏,通过焖井方式与储层油气进行置换,既可以提高油气藏采收率,又可以解决CO_(2)封存问题,减少其排放量,对环境保护和提高油田产量具有双重效益。油气藏中CO_(2)焖井置换宏观效益显而易见,但焖井置换过程中CO_(2)对储层微观孔喉侵蚀作用研究较少。基于长庆油田C7、C8油藏和H8、S2气藏在室内设计驱替置换实验,研究CO_(2)焖井置换驱替油气效率,并结合XRD和SEM扫描结果研究CO_(2)置换过程对储层矿物成分及微观孔喉结构的影响。结果表明:油藏中CO_(2)置换驱油效率普遍较低,约为25.27%,且受岩心渗透率影响较大,而焖井时间对其置换效率影响相对较小;气藏中CO_(2)置换甲烷气效率较高,约为76.50%,且受岩心渗透率影响较小,但焖井时间对其置换效率影响相对较大。XRD结果表明,CO_(2)对储层黏土矿物产生微弱溶蚀作用并造成岩心中方解石含量降低;SEM结果表明,CO_(2)侵蚀后岩心孔喉表面产生少量的蚀变产物附着于岩石颗粒表面,使得岩石矿物颗粒形态、边界及孔隙结构变得略微模糊,且焖井时间越长,固相表面侵蚀越严重。

摘要：传统电导法测量气液两相流持液率时,测量精度易受流型影响。为此,提出了基于强制环状流的电导法气液两相流持液率测量技术,通过数值模拟和室内试验,用单头电导探针直接测量法对气液两相流持液率进行了测量研究。研究结果表明:当进口气液比一定时,气体不足以携带液体,但气相折算速度的逐渐增加使气体开始携带液体,液膜厚度随之不断增加,且随着气体体积流量的增加,液膜厚度呈先急速增加后趋于平缓态势;当入口气相表观流速一定时,随着液相体积分数的增加平均液膜厚度也随之增加,但随着流动路径增加,液膜变薄;该测量装置有效测量范围为气相表观流速5~20 m/s,液相表观流速0.079~0.480 m/s。研究结论可为移动式探针寻找强制环状流气液界面装置的设计提供理论依据。

摘要：生产指数是水平井压裂后生产能力评价的重要指标,目前非常规油气水平井压裂后产能预测方法较复杂,参数较多,需进一步优化设计。基于统一压裂设计理论的支撑剂指数法,借用支撑裂缝流动效率优化无因次裂缝导流能力及无因次生产指数,采用多元线性回归方法建立了水平井长度、裂缝半长、裂缝条数、井控边界、储层厚度5种因素影响下的最优无因次裂缝导流能力及无因次生产指数计算模型。结果表明:利用新建模型回归的最优无因次裂缝导流能力多元线性方程决定系数R2为0.933,回归的无因次生产指数多元线性方程决定系数R2为0.980,平均相对误差均小于5%,与传统预测方法相比,精度有了明显的提高。敏感性分析结果表明,生产指数与水平井长度、裂缝条数、裂缝半长和储层厚度呈正相关,与矩形渗流区域长度呈负相关,其中与裂缝条数的关联性最强。研究成果对快速实现非常规油气水平井压裂后产能准确预测、经济评价和施工参数优化都具有重要意义。

摘要：为了解决钻井过程中抑制生成的水合物对井筒造成堵塞问题,对天然气水合物生成及评价模拟装置釜内搅拌杆结构及其内部封头进行了重新设计和改进,在此基础上研究了淡水及模拟海水中水合物生成规律,并对比分析了NaCl、MgCl_(2)和Al_(2)(SO_(4))_(3)三种热力学抑制剂对水合物生成的抑制效果。研究结果表明,相比于其他类型的实验装置,具有可视化功能的双反应釜体系,可以同时模拟温度相同时不同液体和压力下水合物生成实验。当热力学抑制剂质量分数为12%时,NaCl产生的离子可以优先与水分子结合,并产生强大的破坏作用,有利于水合物分解,对水合物生成的抑制效果最佳。在温度、初始压力和搅拌速度相同时,改变三种热力学抑制剂的质量分数,分析水合物生成过程中的压降与水合物生成量,1%的MgCl_(2)、10%的Al_(2)(SO_(4))_(3)和20%NaCl对水合物生成的抑制效果最好。研究成果对认识不同基液中水合物生成、热力学抑制剂的抑制规律具有一定借鉴意义,同时为配制更安全的钻井液体系提供思路。

摘要：疏松砂岩出砂的准确预测对于防砂设计具有重要意义。通过研究有限元方法在出砂预测方面的不足,以及当前离散元方法在疏松砂岩出砂预测方面的研究进展,提出利用井筒内圆孔等效塑性应变并结合离散元方法的特点来进行出砂预测。结果表明:离散元方法的提出使得疏松砂岩储层在出砂预测方面的数值模拟精度进一步提高,并可从微观角度观察到疏松砂岩储层的出砂行为。

摘要：针对复杂的精馏塔MIMO温控系统的多变量、非线性、强耦合的特点和自适应需求,设计了基于矩阵解耦精馏塔的VOFFLC系统。首先,对温控系统的多变量控制模型进行改进,利用矩阵解耦理论实现对角解耦,以此改变控制通道的特性;然后,设计基于矩阵解耦的精馏塔VOFFLC温控系统,实现精馏塔的塔顶和塔底的自适应温控;最后,采用仿真实验,对所设计的多种温控系统进行性能比较。实验结果表明,VOFFLC系统可以实现控制参数的自适应,具有更强的论域容错性和鲁棒性。

摘要：航空瞬变电磁法是近年来发展起来的一种快速电磁油气勘探方法,该法具有飞行高度低,探测深度大等特点,广泛应用于森林、山地、戈壁、沼泽、湖区以及浅海等区域的油气勘查。该方法利用发射线圈在空中发射不同波形和功率的电流,接收线圈接收地下地质体感应涡流产生的二次场信息,通过分析和处理二次场信息,进而通过反演或者成像可获取地下地质体的电导率、磁导率的空间分布信息,最终实现对地质目标体的识别和探测。传统的航空瞬变电磁法主要采用单一波形进行供电,极大地影响了航空瞬变电磁法的适用性。通过对比阶跃波、锯齿波、三角波、梯形波和正弦波等5种发射波形激发的电磁响应特征,可知阶跃波和锯齿波的电磁响应最强,梯形波次之,但到了晚期,磁场的衰减均保持一致。在此基础上,提出利用梯形波和锯齿波进行组合发射,可实现航空瞬变电磁法对不同埋深地质目标体探测的目的。研究不同发射电流波形以及组合波的航空瞬变电磁响应特征,对于合理设计和优化航空瞬变系统具有重大意义。

摘要：缝网导流能力是影响页岩气高效开发的要素之一,评价不同缝网结构和测试流体下导流能力的大小可为压裂施工提供参考。采用DLC-II大尺度裂缝导流仪,在页岩岩板端面上设计30°型、45°型、60°型和90°型4种不同的缝网结构,采用等效理论测试并计算导流能力。实验结果表明:闭合压力增加,导流能力下降;次生缝与主缝夹角越小,导流能力越大;在小于30 MPa闭合压力下,其导流能力随闭合压力最大下降速度最快。测试的流体黏度不同其缝网导流能力测试结果也不同,增产倍数随缝网间角度的变大而变小,且闭合压力越大其导流能力相差越大。该实验的缝网导流能力数据可作为参考,用于指导压裂过程中形成具有较高导流能力的缝网。

摘要：针对现有驱动指数分析方法存在需要较为完整的地层压力检测数据、在地层压力史不明确时无法计算驱动指数的问题,提出在不关井影响生产的前提下,通过改进后的物质平衡方法,利用部分生产动态数据计算出相关参数,进而通过推导公式计算出完整的平均地层压力史。然后基于该方法求出的平均地层压力就可以计算出驱动能量与驱动指数。经该方法计算后,与2组实际现场数据对比,平均相对误差分别为1.28%和1.07%,证明了该方法的有效性。研究结果可为指导油藏开发设计与后续优化提供参考。