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多场耦合作用下页岩渗透特性实验研究被引量：10: 2018年; 页岩气开采过程,其储层页岩渗透率受多重因素的影响。采用自主研发的多场耦合作用下不同相态CO2致裂驱替CH4实验装置,实验研究了有效应力、孔隙压力、温度以及吸附膨胀效应等因素对裂隙页岩体与型岩渗透特性的影响。结果表明:(1)页岩渗透率随有效应力增加呈负指数关系减小,且型岩对于有效应力变化具有更强的敏感性;(2)在相同应力状态下,由于吸附引起的差异性膨胀效应会降低页岩渗透率,不同气体作用下测得的页岩渗透率表现为He>N2>CO2。(3)两种页岩中渗透率随孔隙压力变化规律具有差异性。SC-CO2致裂页岩在低压条件下Klingkenberg效应不明显,渗透率随平均孔隙压力的增大而增大,型岩在低压阶段由于Klingkenberg效应对渗透率变化起主导作用,随着孔隙压力增加,其渗透率降低,在达到极小值后,随着孔隙压力的增加,Klingkenberg效应减弱,有效应力起主导作用,渗透率随孔隙压力增加而增加;(4)温度作用通过改变页岩的孔隙结构、力学性质等控制页岩渗透率的变化,随着温度增加,页岩渗透率降低。因此,在页岩气开采过程以及CO2强化页岩气开采过程需要考虑多因素耦合作用对页岩渗透率的影响。; 张道川周军平鲜学福姜永东刘国军; 关键词：页岩气渗透率有效应力孔隙压力

页岩气藏超临界CO_2致裂增渗实验装置研制被引量：14: 2015年; 页岩气储层水力压裂过程会消耗大量的水资源，超临界CO2由于其兼具气体的流动性和液体的高密度特性，能够代替清水实施压裂，展示了非常好的应用前景。基于此，提出了超临界CO2致裂页岩增加储层渗透性的思路，并自主研制了相应的实验装置。该装置主要由CO2增压系统、三轴加载与控制系统、油浴温度控制系统、声发射监测系统等6部分组成，其轴压控制范围为0～100 MPa，围压控制范围为0～15 MPa，最高加热稳定温度为100？C ，试件尺寸为100 mm＆#215;200 mm。该装置能够对CO2相态进行精确控制，并对页岩破裂过程应力应变关系、压力、温度、声发射信号等数据进行实时采集，获取多场（地应力、温度、压力）耦合条件下超临界CO2致裂过程页岩气储层渗透率动态变化规律，为超临界CO2致裂增加页岩气储层渗透率机理的研究提供实验平台。; 鲜学福殷宏周军平姜永东张道川; 关键词：页岩气水力压裂超临界CO2 声发射

页岩受载变形特性及矿物组分对岩石脆性影响实验被引量：10: 2016年; 在页岩气开采中,脆性不仅直接影响页岩的压裂效果和井壁的稳定性,也是储层甜点评价的重要指标。结合页岩的受载变形特性(应力-应变曲线)及其矿物组分对页岩脆性的变化规律进行了分析,并对采用3种不同指标得到的页岩脆性系数进行了比较。页岩的应力-应变曲线通过单轴和常规三轴压缩实验获取,页岩矿物组分采用XRD,XRF技术进行测定。结果表明:页岩脆性系数均随围压增大而减小,围压越大,破裂面越少,并呈现出由脆性向延性转变的趋势;脆性矿物含量越高,脆度越高。在进行储层压裂层位选择以及可压性评价的时候,要综合考虑现场地应力状态以及矿物组分的影响。脆性系数B_3与B_1的相关性更好,与北美普遍采用石英组分进行脆性系数评价相比,对于矿物组分复杂的我国南方古生界页岩,宜采用石英、方解石、白云石作为脆性矿物组分进行页岩脆性评价。; 刘国军鲜学福周军平张良张良张树文; 关键词：岩石力学应力-应变曲线页岩气

基于灰色神经网络模型的重庆能源需求预测被引量：13: 2016年; 能源是支撑人类生存、经济发展和现代文明不可缺少的物质基础,随着社会经济的发展,对于能源的需求也在不断增长,因此准确地预测能源消费需求对于制定能源规划具有重要的指导意义.基于灰色神经网络预测模型,以重庆市历年能源统计数据为样本,根据能源消耗总量与能源消耗增长率、万元GDP能耗、万元财政收入能耗、居民收入能耗、能源消费弹性等因素之间的相关性,对重庆"十三五"期间能源的消费需求进行了预测,结果表明:运用灰色神经网络模型能够较为科学地预测重庆未来能源的实际需求趋势,可为政府相关部门的决策提供参考.; 李剑波鲜学福; 关键词：能源消费灰色神经网络

大功率声波作用下煤层气吸附特性及其模型被引量：10: 2014年; 利用声波的机械振动效应、热效应和空化效应,自行设计了大功率声波作用下甲烷吸附/解吸实验装置,实验研究了不同声强、不同频率的声波作用下不同煤样对甲烷的吸附特性。实验结果表明,不加声波与加声波条件下煤吸附甲烷的规律相同,而声波作用下煤对甲烷吸附的能力降低,且煤吸附甲烷量随声强的增大而降低;应用Langmuir方程、D-R方程、Freundlich方程、BET方程对实验数据进行拟合,得出:Langmuir模型和D-R模型能较好地反映煤吸附甲烷规律,且吸附模型参数a,K',Qm,Qn减小,且与声强J呈线性递减关系。在现有吸附模型的基础上,引入声强J参数,通过修正,建立了声波作用下煤对甲烷的吸附模型,并确定了模型参数的数值分析求解方法。; 姜永东宋晓刘浩郑权梁永庆崔悦震周军平; 关键词：煤层气

绿色低碳约束下重庆能源DEA效率实证分析被引量：4: 2017年; 客观评价重庆能源投入产出效益,探究环境污染、能源消费和经济增长之间的关系,进行能源结构优化,是当前重庆能源消耗走向绿色低碳方向发展面临的重大问题,也是重庆制定节能减排政策、能源发展战略和经济规划的重要基础。本文将能源投入和经济社会等产出因子科学分组,运用数据包络分析技术(DEA),通过构建的能源需求结构方程以及DEA模型,对重庆能源消费进行了一系列DEA实证研究,得到了重庆能源投入产出规模效率在不同历史时期、不同阶段的变化规律,获取了能源冗余投入(径向改进和松驰改进)值、规模效应值、综合技术效率值和纯技术效率值,确定了DEA弱有效、DEA强有效、DEA完全有效的生产前沿面,并在此基础上对2016—2020年重庆能源结构进行了优化。研究成果可以为确定重庆能源绿色低碳发展方向、优化"十三五"重庆能源消费结构提供科学依据。; 李剑波鲜学福; 关键词：能源规划绿色低碳发展数据包络分析

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国家自然科学基金(51204218)