魏元龙
- 作品数：20 被引量：321H指数：9
- 供职机构：中国科学院武汉岩土力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：建筑科学石油与天然气工程天文地球更多>>
- 一种油气储层岩石多场耦合硬度测试装置及其使用方法
- 本发明提供了一种油气储层岩石多场耦合硬度测试装置及其使用方法，所述硬度测试装置包括：腔室,其内部用于放置岩石试样及岩石试样周围的液体介质；施压装置，用于对岩石表面施加压力；升温装置，用于对腔室内的液体介质加热，以调节岩石...
- 徐峰杨春和郭印同张萍王磊魏元龙侯振坤汪虎
- 文献传递
- 单轴循环荷载下含天然裂隙脆性页岩变形及破裂特征试验研究被引量：36
- 2015年
- 利用RMT–150C岩石力学测试系统,对重庆彭水含天然裂隙脆性页岩在单轴循环荷载作用下的变形及破裂特征进行了试验研究。研究结果表明：（1）在循环加卸载和裂隙的共同影响下页岩所含天然裂隙使页岩性质局部劣化、加剧裂隙扩展和破坏提前,导致屈服应力、破裂压力和峰值强度等减小,其中峰值强度降低了13.7%~58.3%;（2）轴向应变形成封闭的＂尖叶＂状滞回环,并呈疏—密—疏排列,而横向应变形成上开口＂8＂字形滞回环,并呈密—疏排列,横向应变-循环次数曲线可分为初始变形阶段、小速率等速变形阶段、大速率等速变形阶段和失稳破坏阶段等四阶段演化规律,前期横向应变突变现象可作为天然裂隙和新裂隙扩展、交汇完成,进入大速率等速变形阶段的标志,后期突变可作为整体失稳破坏的前兆;（3）含天然裂隙页岩的破坏模式主要呈拉剪贯通模式和拉贯通模式,两种贯通模式均至少包含一条贯通天然裂隙的拉裂隙;（4）在弹性阶段,有效弹性模量与损伤面积系数呈线性关系,损伤面积系数越大,有效弹性模量越小;（5）在低应力水平内循环,不可逆变形缓慢增加,轴向应变-循环次数曲线始终处于初始变形阶段,试样不发生破坏;在高应力水平内循环,经历3个变形阶段后试样发生破坏;在接近峰值应力的应力水平内循环,曲线直接进入加速变形阶段,几次循环后试样发生破坏。该研究为认清页岩的裂隙扩展形成复杂裂隙网的发展机制提供了有益参考。
- 魏元龙杨春和郭印同刘伟王磊衡帅
- 关键词：页岩循环荷载
- 须家河组致密砂岩水力压裂裂缝形态的试验研究被引量：17
- 2016年
- 为研究建南地区须家河组致密砂岩储层水力压裂裂缝延伸特征及空间展布规律，利用室内真三轴水力压裂物理模拟系统，开展致密砂岩水力压裂试验研究。基于试验结果，初步揭示水力裂缝的起裂与扩展机制，分析水力裂缝的裂缝形态，讨论压裂液排量、类型及地应力差异系数对水力裂缝的影响。研究结果表明：致密砂岩水压致裂后主要形成单一、单翼的水力裂缝，较少形成交叉网络裂缝。水力裂缝主要有4种起裂模式和6种扩展模式，岩石性质是控制起裂与扩展模式的主要因素之一。泵压曲线可分为4大类，第1类泵压曲线对应于单一、单翼的平面型裂缝，第2～4类曲线对应于交叉网络裂缝。破裂压力与排量呈正相关的关系，而与地应力差异系数没有明显规律。压裂液为蒸馏水时，必须考虑滤失效应，而压裂液为液压油时，则不考虑。
- 魏元龙杨春和郭印同刘伟王磊侯振坤徐峰
- 关键词：须家河组致密砂岩水力压裂
- 基于室内水力压裂试验的水平井起裂模式研究被引量：15
- 2015年
- 为研究水平井水中水力裂缝的起裂模式,利用露头介壳灰岩开展室内水平井水力压裂试验,通过压裂液中添加示踪剂、泵压曲线分析、声发射监测定位、压后试样剖切观察等手段对井壁处水力裂缝的起裂和扩展现象进行描述和分析。得到以下结论:(1)水力裂缝的起裂模式可归纳为3类:I型——单一横向裂缝、II型——多条横向裂缝、III型——纵横交叉裂缝。(2)每种起裂模式有特定类型的泵压曲线与之对应:I型起裂模式对应的起裂压力较小,起裂后压力有较大幅度跌落;II型起裂模式对应的起裂压力较大,起裂后压力持续升高,波动剧烈;III型起裂模式对应的起裂压力较大,但起裂后压力波动较小。(3)试样中水力裂缝的起裂模式具有随机性,且起裂压力具有较大的离散性。(4)声发射的活动性能够较好地反映水力裂缝的起裂扩展,水力裂缝起裂的瞬间,声发射活动性最强。(5)声发射事件点子密集分布的区域与实际的水力裂缝位置有较好的一致性,可利用声发射定位结果初步判断水力裂缝的分布。(6)在较高的排量下,水平井更容易形成单一横向裂缝,而在低排量下水力裂缝的起裂形态可能更趋向于复杂,排量是影响水平井起裂模式的一个关键因素。(7)可尝试结合现场压裂泵压曲线推测储层水力裂缝的起裂与扩展。
- 王磊杨春和郭印同衡帅魏元龙侯振坤李丹
- 关键词：岩石力学水力压裂水平井
- 泥岩样品、利用岩屑重塑泥岩样品的装置及方法
- 本发明公开了一种泥岩样品、利用岩屑重塑泥岩样品的装置及方法，属于深部油气藏钻探及枯竭气藏利用技术领域。该泥岩样品经由泥岩钻井碎屑制备得到。该装置包括套筒、底板、压板和施力机构。该方法包括：获取泥岩层钻井碎屑；对泥岩层钻井...
- 郭印同杨春和王磊徐峰侯振坤魏元龙汪虎
- 文献传递
- 预制横缝条件下水力裂缝的起裂和扩展被引量：8
- 2016年
- 针对高角度天然裂缝发育地层中的水平井水力压裂问题,开展了水力裂缝自天然裂缝处起裂扩展的理论和试验研究。尝试将天然裂缝简化为与井筒轴线垂直的横向裂缝,基于线弹性断裂力学理论和最大拉应力准则,给出了水力裂缝起裂压力和扩展过程中应力强度因子的计算方法。利用预制横缝模拟高角度天然裂缝,开展了室内水力压裂试验,对水力裂缝的扩展形态和起裂压力进行了研究。理论计算表明,(1)水力裂缝自预制横缝端部起裂后,扩展距离超过1倍的预制横缝端部半径时可将预制横缝和水力裂缝合并起来,整体视作一条横向裂缝来计算应力强度因子;(2)水力裂缝尖端距井壁处的距离大于4倍的井筒半径时,应力强度因子的计算可忽略井筒的影响,近似采用硬币形裂缝的计算公式。试验研究发现,(1)水力裂缝在预制横缝端部起裂并扩展,形成与井筒轴线垂直的横向裂缝,裂缝的扩展呈现出Ⅰ型断裂的特点,形态近似呈圆形,未发现与井筒轴线平行的纵向裂缝的起裂和扩展;(2)排量对破裂净压力和起裂净压力有重要影响,大排量会导致较高的破裂净压力和起裂净压力,在大、小两种排量下起裂净压力的离散性均较小,计算得到的KⅠ临界断裂值的离散性也较小。研究结果可为改善裂缝发育储层的近井裂缝形态提供指导,也可为煤矿开采中预制横向切槽的水力压裂设计提供参考。
- 王磊杨春和侯振坤郭印同魏元龙蒋廷学
- 关键词：水平井水力压裂裂缝起裂
- 页岩各向异性特征的试验研究被引量：98
- 2015年
- 为研究彭水页岩气区块储层的各向异性特征,开展了石柱县龙马溪组页岩的单轴和三轴压缩试验,分析了其力学特性、强度特征和破裂模式的各向异性,并揭示了其破坏机制的各向异性。结果表明:(1)龙马溪组页岩具有明显的各向异性特征,弹性模量在平行层理方向最大,垂直层理方向最小,且围压的增加使其增加速率不断减小;0°、30°和60°、90°页岩的泊松比随围压的增加呈现出了相反的变化规律,这可能与页岩层理间孔隙和微裂缝的良好发育有关。(2)相同围压下,0°试样强度最高,90°次之,30°最低,总体上呈现出两边高、中间低的U型变化规律,而不同角度的Hoek-Brown强度准则能较好地反映其强度的各向异性特征。(3)页岩破裂模式的各向异性是由破坏机制的各向异性引起的,而强度的各向异性是由破坏机制的各向异性控制的。单轴压缩时,0°页岩为沿层理的张拉劈裂破坏,30°为沿层理的剪切滑移破坏,60°为贯穿层理和沿层理的复合剪切破坏,90°为贯穿层理的张拉破坏。三轴压缩时,0°为贯穿层理的共轭剪切破坏,30°为沿层理的剪切滑移破坏,60°和90°为贯穿层理的剪切破坏;页岩地层的层状沉积结构和层理间的弱胶结作用是破坏机制各向异性的根源。研究结果为水平井井壁的稳定性分析和水力压裂施工设计等提供了技术参考。
- 衡帅杨春和张保平郭印同王磊魏元龙
- 关键词：页岩各向异性HOEK-BROWN强度准则
- 一种在小直径深孔中实现侧向钻盲孔的装置
- 本发明公开了一种在小直径深孔中实现侧向钻盲孔的方法及装置，其步骤：(1)、取一块岩石，切平端面，钻孔；(2)、以孔的孔心为坐标原点，用油漆笔建立坐标轴；(3)、在孔内注满水或冷却油；(4)、使用钻孔机侧向钻孔；(5)、通...
- 侯振坤杨春和魏元龙郭印同王磊顾义磊衡帅李芷侯振奇魏翔巫尚蔚
- 文献传递
- 泥岩样品、利用岩屑重塑泥岩样品的装置及方法
- 本发明公开了一种泥岩样品、利用岩屑重塑泥岩样品的装置及方法，属于深部油气藏钻探及枯竭气藏利用技术领域。该泥岩样品经由泥岩钻井碎屑制备得到。该装置包括套筒、底板、压板和施力机构。该方法包括：获取泥岩层钻井碎屑；对泥岩层钻井...
- 郭印同杨春和王磊徐峰侯振坤魏元龙汪虎
- 三轴循环荷载下页岩变形及破坏特征试验研究被引量：24
- 2015年
- 前期工作已经研究了含裂隙页岩在单轴循环荷载下的变形及破裂特征,为进一步认清围压与循环荷载耦合作用下的变形及破坏特征,利用MTS815.03岩石刚性压力机展开了对含裂隙页岩的三轴循环加卸载试验研究。试验结果表明：在三轴循环荷载下,含裂隙页岩的破坏形式主要为混合破坏,呈现出拉剪贯通模式;随围压逐渐增大,页岩的峰值强度呈线性增大,完整页岩经11周加卸载循环后,峰值强度增大9.98%-25.03%;而含裂隙页岩经15周加卸载循环后,峰值强度增大1.47%-6.98%;含裂隙页岩在同一循环内的弹性模量大于变形模量,卸载弹性模量大于加载弹性模量,卸载变形模量大于加载变形模量,并且损伤面积系数F越大,卸载弹性模量与加载弹性模量的差值也越大;随循环加卸载次数逐渐增加,加载变形模量与卸载变形模量呈先增大后单调减小的规律,加载弹性模量与卸载弹性模量表现出先增大,后逐渐呈＂波浪式＂减小的规律,剧烈波动的弹性模量是内部结构不断发生局部调整的有效证据。该研究为揭示在围压与循环荷载耦合作用下含裂隙页岩破坏形成复杂裂缝网的发展机理提供了有益参考。
- 魏元龙杨春和郭印同刘伟王磊徐敬宾
- 关键词：页岩循环荷载裂隙破坏特征
