国家自然科学基金(U1262202)
- 作品数：7 被引量：43H指数：4
- 相关作者：孙宝江王志远侯磊王志远蒋廷学更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）中国石油大学中国石油集团工程技术研究院有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程矿业工程水利工程理学更多>>
- 页岩支撑裂缝中渗透率变化规律实验研究被引量：7
- 2015年
- 在页岩气藏的压裂开发中,支撑裂缝的渗透率是影响裂缝导流能力和压裂增产效果的重要因素。通过实验手段,研究了吸附气体的溶胀作用和支撑剂的嵌入作用对Greenriver页岩支撑裂缝渗透率的影响。采用Pulse test实验方法,测量并对比了非吸附气体和吸附气体的渗透率。以He为代表性的非吸附性气体,实验测得其在花岗岩和页岩中的渗透率曲线为线性,渗透率随着有效应力的减小而增加,且支撑剂的嵌入作用使页岩中的渗透率明显降低;以CO_2为代表性的吸附性气体,实验测得其在页岩中的渗透率曲线呈典型的"U"型,这是由于CO_2溶胀作用和有效应力共同作用的结果,从而说明在页岩支撑裂缝中,溶胀作用同样对渗透率有显著影响;与He在页岩中的渗透率相比,相同压力下的CO_2渗透率更低,且在Langmuir压力值附近达到最小值。
- 侯磊Derek Elsworth孙宝江王金堂
- 关键词：支撑剂嵌入
- 裂缝内超临界二氧化碳携带支撑剂两相流动数值模拟研究
- 应用计算流体力学软件,研究了裂缝内温度、压力、超临界二氧化碳流速、支撑剂浓度等参数条件下裂缝内超临界二氧化碳携带支撑剂两相流动规律。模拟结果表明:压裂液流速为1m/s、支撑剂进入裂缝20s时,开始形成砂堤区,随着流动时间...
- 王金堂孙宝江刘云王志远
- 关键词：超临界二氧化碳支撑剂沉降时间数值模拟
- 文献传递
- 基于UFD理论的致密气藏分段压裂优化被引量：4
- 2016年
- 考虑油藏物性和投资约束,提出基于UFD理论实现物理和经济产能双重最优的致密气藏水平井分段压裂优化设计思路。应用表明:裂缝内的支撑剂质量影响最佳支撑缝长、缝宽和导流能力等参数;净现值(NPV)和投资回报率(DROI)的高低与压裂横向裂缝数量密切相关,NPV值会随裂缝条数的增加而增加,DROI值则随着裂缝数量的增加而降低;NPV值和DROI值均具有随时间先升高,达到最高值之后再随时间逐渐下降的一般规律;相同泄流面积下,裂缝条数的优势将随生产时间的增长而表现出更明显的压裂经济效益。该套压裂优化方法和理论成果将对确保致密气水平井压裂效果的长效性和经济性提供可靠技术支撑。
- 时贤张凯奥程远方李友志张矿生
- 关键词：水平井分段压裂经济优化苏里格气田
- 超临界CO_2钻井井筒水合物形成区域预测被引量：2
- 2015年
- 为了保证超临界CO_2钻井安全并快速钻进,需要解决井筒内水合物生成的问题。为此,在分析水合物形成机理的基础上,建立了超临界CO_2钻井井筒水合物形成区域预测模型,并给出了模型的定解条件和数值求解方法。通过设计算例进行了计算分析,结果表明:环空内水合物形成区域的临界井深,随注入温度或水合物抑制剂加量增大呈二次多项式非线性下降;随井口回压增大先呈对数函数增大、后呈二次多项式关系增大,增大的幅度逐渐变小。分析结果可为超临界CO_2钻井防治水合物形成提供理论参考。
- 孙小辉孙宝江王志远王金堂
- 关键词：水合物压力场
- 非常规天然气储层超临界CO2压裂技术基础研究进展被引量：20
- 2019年
- 非常规天然气(致密气和页岩气)储层一般呈现低孔隙度、低渗透率、低孔喉半径等特征,气流阻力大,对于非常规天然气藏开发,主要采用压裂方式改造储层,提高单井产量和稳产有效期。水力压裂是实现商业开采的常用手段,但水力压裂针对非常规天然气储层存在水敏、储层污染等一系列问题。超临界二氧化碳(SC-CO2)无水压裂可以避免上述问题,是一种潜在的经济有效的压裂新方法,并具有减排优势。针对非常规天然气储层SC-CO2压裂技术进行跟踪调研,介绍非常规天然气储层压裂改造技术应用现状和非常规天然气储层SC-CO2压裂改造基础研究进展,分析SC-CO2压裂非常规天然气储层滤失特性、相态控制技术、SC-CO2压裂液增黏方法和SC-CO2压裂液携带支撑剂跟随性评价技术;提出SC-CO2压裂设备及工艺流程。开展结合现场工艺的SC-CO2压裂相态精确预测、研发不含氟、碳氢类聚合物的SC-CO2压裂液增黏剂体系、优选低密度支撑剂和进行SC-CO2压裂设备防腐、密封和流动保障技术攻关是非常规天然气储层SC-CO2压裂技术最重要的发展方向。
- 孙宝江孙宝江孙文超王志远王志远
- 关键词：非常规天然气水力参数
- 支撑剂在超临界二氧化碳中的跟随性计算被引量：9
- 2016年
- 超临界二氧化碳作为一种新型压裂液,是目前国内外的研究热点,但其携砂机理尚不明确,成为制约该项技术的关键问题之一。将跟随性的概念引入压裂液携砂研究,以支撑剂水平速度和压裂液水平流速的比值来表征支撑剂的跟随性或压裂液的携砂性能,并以跟随性为标准,对超临界二氧化碳的水平携砂性能进行了评价。在经典BBO方程的基础上,改进了拖曳力的表达式,联立拖曳力系数辅助方程组,建立了支撑剂在超临界二氧化碳中的跟随性计算模型,为评价和优化超临界二氧化碳输送支撑剂提供了理论依据。采用自主研发的实验设备,通过跟随性实验对该模型进行了检验,并采用模型进行了支撑剂在超临界二氧化碳中跟随性的影响因素分析。研究结果表明,在常用密度范围内,支撑剂密度对跟随性的影响不大,该数值分析结论与以往学者的实验研究结果相一致。此外,对比了砂粒在超临界二氧化碳、滑溜水以及空气中的跟随性,超临界二氧化碳的高密度特性对其携砂性能的影响大于低黏度特性对其携砂性能的影响,两者综合作用导致其携砂性能远高于空气,小于并接近滑溜水的携砂性能,特别是在较高流速下,超临界二氧化碳的水平携砂性能与滑溜水相当。
- 侯磊孙宝江蒋廷学Geng Xueyu王志远李庆超
- 关键词：超临界二氧化碳
- 超临界二氧化碳钻井岩屑速度分布数值模拟研究
- 2016年
- 超临界二氧化碳钻井技术能有效发现和保护油气藏,提高机械钻速,降低成本,对开发非常规油气资源有着巨大的优势.基于计算流体力学理论,考虑超临界二氧化碳物理特性,分析了超临界二氧化碳钻井液温度、压力、流速和钻杆偏心度、屈曲条件对岩屑速度分布的影响规律.结果表明:温度、压力影响超临界二氧化碳物性进而影响超临界二氧化碳携岩速度,岩屑速度随着温度的升高而降低,随着压力的升高而升高.受偏心环空和重力的综合影响,岩屑在环空流动过程中产生了指进现象,宽间隙岩屑速度明显高于窄间隙岩屑速度;偏心度越大,宽窄间隙内岩屑速度分布差异越明显.在钻杆发生屈曲的窄间隙处岩屑体积分数急剧升高.通过地面设备,精确控制井底温度和压力、调节泵排量,采用钻杆扶正器,建议将偏心度控制在0.6以内,提高超临界二氧化碳钻井岩屑运移效率,为超临界二氧化碳钻井设计提供理论指导.
- 张锋于祥武王金堂
- 关键词：偏心环空数值模拟
- 临界二氧化碳压裂裂缝内温度场计算方法
- 超临界二氧化碳压裂中,裂缝流体温度和压力的变化影响其流动状态及热物性参数的变化。本文给出了超临界二氧化碳压裂裂缝温度场计算模型,并结合特定的初始边界条件,利用有限差分进行了数值求解。模型中,结合相应的二氧化碳热物性参数计...
- 孙小辉孙宝江王志远王金堂王宁
- 关键词：超临界二氧化碳温度场热物性参数裂缝
- 文献传递
- 超临界CO_2中沉降颗粒气液双重规律研究被引量：1
- 2015年
- 通常认为超临界态流体具有气、液双重性,如黏度接近气态,密度接近液态。该文从超临界CO2(SC-CO2)密度、黏度角度出发,分别从黏度随温度变化规律、颗粒沉降受力分析、沉降速度与黏度关系三个角度对这一气、液双重性做了进一步探索,并研究其对SC-CO2动力学特性的影响。分析发现,压力一定条件下,存在一个临界温度值,SC-CO2黏度在临界值附近表现出了明显的气、液两态特性。通过对SC-CO2中沉降颗粒受力的数值计算结果分析发现,颗粒所受的浮力、附加质量力、Basset力均属同一数量级,在沉降加速初期起着重要作用,均不可忽略。在总结大量实验数据的基础上,绘制了颗粒平衡沉降速度与SC-CO2黏度的关系曲线,发现在黏度较低时,颗粒的沉降速度随黏度的增加而增加;当黏度较高时,沉降速度随黏度的增大而降低,具有气、液双重沉降规律。
- 侯磊孙宝江王志远李庆建
- 关键词：超临界二氧化碳沉降规律
