国家自然科学基金(40972108)
- 作品数：12 被引量：237H指数：7
- 相关作者：唐书恒张松航万毅李忠诚吕建伟更多>>
- 相关机构：中国地质大学（北京）山西蓝焰煤层气集团有限责任公司河北工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程矿业工程更多>>
- 晋城无烟煤CO_2-ECBM数值模拟研究被引量：16
- 2011年
- 基于晋城无烟煤储层地质条件下的储层和煤岩参数,结合晋城无烟煤煤层气藏直井生产必须压裂增产的实际,使用澳大利亚联邦科工组织的煤层气储层数值模拟软件(SIMEDWin)模拟了不同生产井和注入井井距(116、200、300 m)条件下的煤层气增产和CO2埋存过程。研究结果表明:煤储层注CO2增产煤层甲烷效果明显;CO2-ECBM过程中煤层气生产井的气、水产量呈现联动变化;煤储层的割理孔隙度在甲烷解吸、CO2吸附、煤岩有效应力改变的综合效应下呈现增高—降低—增高—降低的变化趋势。综合考虑煤层甲烷产量和CO2的封存能力,选择200 m产注井距具有较好的注入增产效果。
- 张松航唐书恒潘哲军汤达祯李忠诚张静平
- 关键词：煤层气CO2采出率
- 准噶尔盆地致密碎屑岩储层压裂液流变性分析被引量：1
- 2011年
- 针对准噶尔盆地致密碎屑岩储层压裂施工中使用的KCl加重压裂液,本文利用实验测定了压裂液的流变性。实验得出,当前准噶尔盆地致密碎屑岩储层开采所使用的压裂液具有高粘度,抗剪切能力强,耐高温,交联性好的特点。其性能优劣的主要受羟丙基胍胶(GHPG)的浓度以及交联比的大小的影响。此外,本文还将其性能与常规压裂液性能进行了比较,对比显示出其在携砂能力方面具有较强的优越性。
- 王玉玺唐书恒赖枫鹏杨亚楠麻书玮张静静
- 关键词：准噶尔盆地高温高压
- 水饱和煤样三轴力学实验研究
- 在TYS-500型岩石三轴试验机上对采自晋城矿区寺河矿3号煤层的煤样进行了饱和水条件下的常规三轴压缩试验。为研究煤岩力学性质的各向异性，将煤样分为两组，一组垂直面割理方向，一组平行面割理方向。对试验结果进行分析，结果表明...
- 朱宝存黄勇唐书恒颜志丰张松航
- 关键词：三轴压缩试验煤力学性质各向异性
- 地应力对煤层气井水力压裂裂缝发育的影响被引量：146
- 2011年
- 以晋城矿区西部3号煤层的地应力及煤岩的力学性质数据为基础,采用数值模拟方法求解了不同地应力条件下井壁处及天然裂缝缝端的破裂压力,分析了地应力对水力压裂起裂压力、起裂位置的影响。研究发现:起裂压力和起裂位置不但与地应力方位有关,而且与地应力大小有关;随水平主应力差系数增大,天然裂缝与最大水平主应力间的夹角对破裂压力的影响程度增大。对于晋城矿区西部3号煤层,当水平主应力差系数大于0.84时,易产生较为平直的水力主缝;小于0.47时,易于产生网状裂缝;在0.47～0.84时,起裂方位与天然裂缝的分布有关。不同地区,用于判断起裂方位的水平主应力差系数不同。
- 唐书恒朱宝存颜志丰
- 关键词：地应力煤层气井水力压裂
- 沁水盆地南部煤储层水力压裂裂缝发育特征的数值模拟研究被引量：9
- 2012年
- 以沁水盆地南部为研究区,以山西组3号煤储层为目标层位,根据该区的地应力场特征以及晋城市寺河矿煤样的三轴压缩实验结果,利用大型有限元软件ANSYS建立了该区3号煤储层的地质模型,模拟水力压裂过程中地应力场和储层弹性模量对裂缝起裂压力和裂缝扩展形态的影响。结果表明:裂缝的起裂压力与最大水平主应力无关,随最小水平主应力的增大而线性增大,变化范围为10～25 MPa;裂缝的最大缝长和最大缝宽不随最大水平主应力的变化而变化,随最小水平主应力和煤岩弹性模量的增大而减小,其中最大缝长介于36～83 m范围内的概率最高。模拟结果和现场数据基本吻合,说明该模型具有一定的合理性,研究成果对于沁水盆地南部地区煤层气井水力压裂设计具有重要的参考价值。
- 王晓锋唐书恒解慧李忠城黄家会
- 关键词：水力压裂弹性模量地应力场沁水盆地南部
- 煤层气损失气量计算的全脱分析法被引量：7
- 2013年
- 针对目前煤层气损失气量无法计算煤层的溶解气和游离气含量问题,根据烃类气体进入钻井液的方式和分布状态理论,基于气测录井资料,提出了计算煤层气损失气量的新方法——全脱分析法。通过沁水盆地枣园区块3号煤层的实际应用,发现该方法计算的损失气量明显高于常规煤心样品的回归结果,前者一般为后者的1.5-4.5倍。该方法不仅能有效地解决煤层气损失气量计算中忽视的溶解气和游离气问题,而且还能消除损失时间的影响,同时也可以按不同部位计算煤层气损失气量。该方法适用于不同煤级、各种结构的煤岩,数据易采集,计算过程简单,有很好的应用前景。
- 李忠城唐书恒吴敏杰郭东鑫陈江吕建伟
- 关键词：气测录井
- 三轴围压下煤岩吸附膨胀特性与渗透性动态变化被引量：6
- 2012年
- 煤层气排采过程中煤储层孔隙度和渗透率的动态变化,是煤层气开发地质研究的热点之一。本文利用晋城无烟煤样,分析了三轴应力条件下煤岩的应力-应变效应,讨论了煤样渗透率的动态变化规律。结果表明,围限压力条件下,煤岩吸附甲烷后其抗压强度明显增大;煤样最大径向吸附应变与孔隙压力的关系,可用朗格缪尔方程形式予以描述;煤岩渗透性与有效应力、煤岩吸附膨胀量均呈负指数关系,说明两者对煤岩渗透性影响的实质相同,即煤岩孔隙、裂隙受到应力作用逐渐减小或闭合。同时,在较低孔隙压力条件下,需考虑克林伯格效应对煤层渗透性的影响。经检验,S-D模型能够较为客观地预测煤岩渗透性动态变化规律。
- 张松航唐书恒万毅舒广强
- 关键词：煤层气有效应力渗透率沁水盆地
- 山西沁水盆地南部太原组煤储层产出水氢氧同位素特征被引量：26
- 2013年
- 为了研究沁水盆地南部太原组15号煤储层及其顶板灰岩的含水特征及水动力条件,从沁水盆地南部柿庄地区采集了煤层气井排出水、矿井下的煤层水与煤层顶板灰岩水、地表水共51个水样进行氢氧同位素及主要离子浓度测定。结果表明:目前排采15号煤的煤层气井排出水是煤层水和煤层顶板灰岩水的混合水。15号煤储层和顶板灰岩裂隙含水层之间存在较强的水力联系,煤层在排水过程中接受灰岩水的大量补给。煤层顶板灰岩裂隙含水层封闭性较差,水在灰岩裂隙中径流速度较快。煤层顶板灰岩水表现出^(18)O漂移的特点,排采15号煤的煤层气井排出水既表现出^(18)O漂移特点,也表现出D漂移特点,而排采3号煤的煤层气井排出水则主要表现出D漂移特点。煤层气并排出水的δD和δ^(18)O值都与矿化度TDS呈现出一定的正相关性,δD和δ^(18)O值也可以作为判断煤层水径流条件的参考因素。
- 王善博唐书恒万毅李忠诚张松航
- 关键词：氢氧同位素太原组沁水盆地南部
- 枣园区块煤层气井产出水化学特征及动态变化规律被引量：10
- 2015年
- 沁水煤层气田枣园区块煤层气开采井产出的水具有高盐度、高矿化度的特点,直接排放可能会造成生态环境的破坏。通过连续跟踪采集枣园区块煤层气井产出水样品,并进行了25项物理化学参数的系统测试,分析了矿化度及各种阴、阳离子的动态变化规律。发现其矿化度、氯离子、钠离子浓度均呈现先高后低的变化趋势,而碳酸氢根离子的变化规律相反,呈现先低后高的特点。水化学类型呈现由Cl—Na型向Cl?HCO3—Na型和HCO3?Cl—Na型变化的规律。产出水中阳离子以K++Na+离子为主,阴离子3HCO?和Cl–值较为接近,不存在明显占绝对优势的离子。依据产出水中各离子的变化特点,依据国家Ⅱ类地表水标准,采用回归分析方法,建立了氯离子浓度排采动态变化模型。研究成果为煤层气井产出水处理技术提供了依据。
- 朱卫平唐书恒吕建伟韩继凡张海霞徐建红
- 关键词：煤层气井产出水水质
- 晋城无烟煤煤中CH_4和CO_2运移规律研究被引量：9
- 2012年
- 基于三轴应力条件下,煤岩有效应力、吸附膨胀量和渗透率的一体测试,研究了晋城无烟煤吸附甲烷和二氧化碳后,渗透性随有效应力改变和煤岩吸附膨胀效应的变化规律.认为煤岩吸附膨胀量和孔隙压力的关系可用兰氏方程描述;煤岩渗透性同有效应力、吸附膨胀量均呈负指数函数关系,同时结果表明:甲烷和二氧化碳在晋城无烟煤中的扩散方式不同,煤岩对甲烷的吸附膨胀符合单孔气体扩散模型,而对二氧化碳的吸附膨胀符合双孔气体扩散模型,且甲烷的吸附膨胀速率小于二氧化碳的吸附膨胀速率;煤岩饱和吸附后,各孔隙压力条件下的初始渗透率与孔隙压力呈幂函数关系减小.针对晋城无烟煤,同等条件下煤岩吸附甲烷后的渗透率为吸附二氧化碳后渗透率的1.14～1.51倍,大部分在1.30倍左右.
- 张松航唐书恒万毅李忠诚张静平
- 关键词：煤层气有效应力渗透率沁水盆地
