长江学者和创新团队发展计划(RT1086)
- 作品数：23 被引量：257H指数：10
- 相关作者：程远方时贤王欣蒋恕李友志更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）中国石油大学中国石油天然气集团公司更多>>
- 发文基金：长江学者和创新团队发展计划国家科技重大专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球建筑科学更多>>
- 深水钻井隔水管-井口系统涡激疲劳详细分析被引量：21
- 2014年
- 提出基于威布尔分布的隔水管一井口系统涡激疲劳详细分析方法，根据海洋环境条件的长期统计分布特征，采用随机变量的威布尔分布理论划分涡激疲劳详细分析的工况，得到具有不同超越概率的流剖面。在此基础上，应用涡激振动疲劳分析程序SHEAR7计算各个流剖面对应的涡激疲劳损伤，按照其发生概率折算得出隔水管系统总的疲劳损伤。算例结合南海某油井隔水管系统设计和具体海况参数，给出了上述方法的具体应用。研究表明，采用常规三种单一流剖面计算得到的涡激疲劳寿命分别为1．95年、0．039年和0．012年，而采用基于威布尔分布的涡激疲劳详细分析得到的疲劳寿命约为40年。两种方法相比，由于后者更符合实际的海洋环境条件，预测隔水管-井口涡激疲劳损伤更为合理，从而可以避免过于保守的隔水管钻前设计。推荐涡激疲劳详细分析工况数量为20-28个。
- 畅元江杨焕丽刘秀全刘康
- 关键词：深水钻井威布尔分布
- 压裂中顶底板对缝高控制作用的数值模拟研究被引量：2
- 2015年
- 裂缝在缝高方向的延伸会导致裂缝有效长度的降低,影响压裂效果;也可能直接穿过水层,造成压裂施工的失败。因此,基于FEPG有限元平台,利用网格开裂技术,开展了煤层气井压裂数值模拟研究,对垂向裂缝起裂、扩展及穿层的全过程进行分析。数值模拟结果表明:煤层气井压裂过程中,控制裂缝是否向隔层扩展主要取决于作业的净压力与隔层水平地应力差之间的关系;与储集层岩石力学性质相比,储集层的地应力剖面是影响裂缝垂向扩展范围的主要因素;T型缝、工型缝等复杂缝是由储集层的岩石力学性质和地应力共同作用的结果。这对于提高现场煤层气井水力压裂的效果具有重要的指导意义。
- 黄浩勇韩忠英王光磊程远方
- 关键词：数值模拟有限元法
- 不同因素作用下致密灰岩声波特性和孔压关系研究被引量：1
- 2014年
- 灰岩的成岩作用复杂,常规的孔隙压力预测方法不再适用;可以利用灰岩的声波性质和孔压之间的关系来实现孔压的预测。为了探究致密灰岩声波特性和孔压之间的关系,对苏里格气田马五组灰岩岩样进行了声波特性试验,研究了孔隙度、层理、围压和轴压等不同影响因素作用下,灰岩纵横波波速随孔压的变化规律及其产生的原因。实验结果表明,灰岩的孔隙度与渗透率没有特定关系;纵横波波速与孔压的关系呈现规律性变化。当孔压较小时;纵横波波速变化较小,当孔压增大到一定程度后,纵横波波速随孔压的增大而迅速减小,这种现象可以通过有效应力来解释。随着孔隙度的增加,纵横波波速会呈现非线性减小;平行层理方向纵横波波速要大于垂直层理方向,因为平行层理方向声波阻抗小;不同围压和轴压作用下,灰岩纵横波波速随孔压的变化规律相似,并且在孔压较小时,纵横波波速相差不大,当孔压增大到一定程度后,纵横波波速之间差距变大。
- 孙元伟常鑫陈冲杨佳
- 关键词：孔压层理围压轴压
- 定向射孔体积压裂复杂裂缝扩展机理试验研究被引量：2
- 2015年
- 基于线弹性岩石力学和定向射孔增产理论,提出了利用定向射孔诱导地层形成复杂体积裂缝的增产设计思路。通过大型真三轴水力压裂物理模拟实验对其压裂机理进行了研究,分析了射孔方位、水平地应力差、射孔深度等对破裂压力以及裂缝扩展形态的影响。结果表明:定向射孔方位角和水平地应力差对破裂压力的影响最为明显;并且控制着裂缝转向半径。随着射孔方位角的增大,破裂压力逐渐升高;随着射孔深度的增加,破裂压力逐渐降低;同时存在一个最佳射孔方位角范围,在此范围内可以诱导地层产生"S"型、"X"型等复杂裂缝形态。研究成果可为定向射孔压裂施工参数优选提供理论支撑。
- 常鑫程远方时贤韩修廷
- 关键词：体积压裂定向射孔水力压裂多裂缝
- 不同影响因素下致密灰岩声波特性研究
- 2014年
- 在研究岩石力学性质、获取地层参数的过程中,岩石的声波特性发挥着重要作用。为了研究致密灰岩的声波特性,从鄂尔多斯盆地3 500 m以下4段灰岩地层取不同孔隙度的岩样进行实验,研究了不同孔隙度、层理、围压、轴压对致密砂岩声波性质的影响。实验结果表明,3 500 m以下致密灰岩的孔隙度分布在5%-13%之间,并且随着孔隙度的增加,灰岩的弹性模量减小,纵横波速呈线性减小;致密灰岩在平行层理方向纵横波速大于垂直层理方向,因为垂直层理方向灰岩声阻抗大;在0-5 MPa内,随着围压增大致密砂岩纵横波速增大明显,围压继续增大,纵横波速变化不明显;轴压较小时,致密灰岩的纵横波速随着轴压的增大变化不明显,当轴压增大到一定程度时,不同围压下纵横波速基本一样,围压对其影响减小。
- 程远方孙元伟常鑫时贤许瑞
- 关键词：层理孔隙度围压轴压
- 诱导应力下天然裂缝的稳定性及破坏特征被引量：6
- 2017年
- 为了探讨水力裂缝激活天然裂缝的力学机制,基于线弹性断裂力学理论,建立了水力裂缝扩展过程中天然裂缝面诱导应力场解析模型,分析了水力裂缝逼近条件下天然裂缝的稳定性行为及破坏特征。研究表明:天然裂缝的稳定性受到水平应力差、水平应力差异系数、孔隙压力、压裂液黏度及排量、逼近距离、天然裂缝空间展布及粗糙度等因素影响;逼近过程中天然裂缝可能同时出现张性和剪切滑移破坏,但更易发生剪切破坏,且剪切破坏区明显大于张性破坏区,破坏区也主要出现在倾斜天然裂缝的正半轴上,负半轴几乎没被激活;天然裂缝的失稳中心随着走向角的减小逐渐向正半轴移动,随着逼近距离减小逐渐向负半轴移动,其他因素对失稳中心影响很小。研究成果对体积改造复杂缝网形成机制的研究具有重要的参考价值。
- 韩松财魏佳程远方李学亮丁吉平腾飞
- 关键词：诱导应力稳定性破坏特征
- 致密储层应力敏感性分析及裂缝参数优化被引量：14
- 2018年
- 为准确分析体积压裂后致密储层应力敏感性对其渗流的影响,在考虑致密储层体积压裂改造区域以及未改造区域储层应力敏感性对渗透率影响的基础上,建立了致密储层水平井体积压裂3D渗流模型,采用有限元方法进行求解,进一步研究了储层应力敏感性及裂缝长度对产能和渗透率的影响,并针对应力敏感储层进行裂缝参数优化设计。研究结果表明:当裂缝穿透比大于0.40时,储层应力敏感性对产量影响逐渐增大,裂缝穿透比的影响逐渐减小;应力敏感性主要影响渗透率大小,对渗透率分布形态影响很小,而裂缝穿透比对渗透率分布形态影响很大;随着裂缝穿透比增加,近井地带渗透率下降范围进一步扩展,但增加幅度较小。对应力敏感储层进行裂缝长度优化,当改造区域应力敏感系数为0.010 MPa-1时,裂缝穿透比为0.40的情况下可以取得最佳的增产效果。
- 孙元伟程远方张卫防时凤霞印树明
- 关键词：致密储层应力敏感性渗透率分布产能分析
- 致密油体积压裂缝网扩展模型建立与应用被引量：16
- 2014年
- 通过体积压裂获得复杂裂缝网络系统是实现致密油有效开发的关键技术之一。传统水力裂缝几何尺寸计算模型只适用于计算单一裂缝形态,无法有效模拟复杂缝网的扩展规律及获得最终几何形态参数。在传统拟三维裂缝扩展模型的基础上,通过对不规则复杂裂缝网络进行有序化表征,建立了由主裂缝拟三维扩展模型、次生缝几何形态计算模型和压裂液滤失模型组成的缝网扩展数学模型,并开发了相应的计算程序。针对长庆油田某水平井,利用缝网扩展模型计算其缝网几何形态参数,并与微地震监测结果进行对比。结果表明:缝网扩展模型能够有效预测缝网几何形态参数,模型计算结果与微地震监测结果具有良好的一致性,对体积压裂产能计算、经济评价及压裂优化设计具有重要的现实意义。
- 程远方王光磊李友志时贤徐鹏
- 关键词：岩石力学体积压裂
- 致密气藏压裂井产能预测方法被引量：9
- 2013年
- 对低渗透致密气藏实施压裂增产改造是改善储层导流能力、提高储层产能的必要措施。低渗透致密气藏压裂后的产能受多种因素影响,如储层物性、裂缝几何形状、启动压力梯度等。分析产能影响因素、进行压裂井产能预测,有利于制订合理的生产制度,是加快低渗透致密气藏开发进程的关键。基于低渗透致密气藏流体渗流规律,并结合传统的二维裂缝延伸几何模型,通过表皮因子将裂缝几何参数设计与产能分析相结合,形成一种能够快速预测低渗透致密气藏压裂后的拟稳态和瞬态条件下产量的方法。实例分析表明,地层渗透率、气藏厚度、近井伤害表皮因子和压裂施工规模是影响最终产量的主要因素,提出的致密气藏产能预测方法求出的结果与实测数据拟合后误差较小,可为低渗透致密气藏水力压裂设计提供有效技术支持。
- 时贤程远方李友志赵凤坤袁征
- 关键词：致密气藏产能水力压裂
- 考虑裂隙发育的碳酸盐岩地层孔隙压力预测新模型被引量：5
- 2013年
- 利用深、浅侧向电阻率差值定量计算裂缝孔隙度,以有效应力原理为理论基础,结合碳酸盐岩声波试验,研究多因素协同作用机制下的地层波速的总体响应特征,分析孔隙度一定条件下声波波速与有效应力之间的关系,利用回归分析法建立一套适合碳酸盐岩地层的压力预测新模型。结果表明:利用深、浅电阻率差值可以判断地层裂缝的产状,并定量计算裂缝孔隙度和裂缝张开度;在孔隙度一定的条件下,纵、横波速随有效应力的增大而增大;在有效应力一定的条件下,纵、横波速随孔隙度的增大而减小;建立的模型比传统方法具有更好的可靠性和预测精度。
- 程远方时贤李蕾吴玲妍梅伟
- 关键词：碳酸盐岩孔隙压力声波时差有效应力
