国家自然科学基金(51274214)
- 作品数：21 被引量：846H指数：13
- 相关作者：宁正福杨峰孔德涛何斌刘慧卿更多>>
- 相关机构：中国石油大学（北京）中国石油大学(北京)中国石油冀东油田更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金教育部科学技术研究重大项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球理学更多>>
- 低渗致密气藏压裂水平井产能预测新方法被引量：13
- 2017年
- 水平井分段压裂是低渗致密气藏增产改造的关键手段,压裂水平井的产能预测和影响因素分析对气藏的高效开发具有重要指导意义。基于气体流动中的压降分析,通过对地层段、裂缝段、射孔孔眼段和井筒段的压降进行耦合,综合考虑裂缝应力敏感性、孔眼周围气体汇聚效应和井斜角的影响,建立了压裂水平井产能预测新模型,并分析了速度系数、井斜角、应力敏感系数等因素对产能的影响。实例计算表明新模型预测精度较高,便于工程应用。垂直裂缝产量沿井筒呈中部低、端部高的"倒钟形"分布,且跟端方向裂缝产量略高于趾端方向。随速度系数减小,气井产量先增加后稳定不变,增加幅度随裂缝条数增加而加大;气井产量随井斜角增加而增加,且增加幅度随水平段长度增加而加大;生产后期,裂缝应力敏感会显著降低气井产量,应力敏感系数越大,产量越低。
- 黄亮宁正福石军太杨柳尤园孟凡圆
- 关键词：低渗致密气藏压裂水平井产能模型应力敏感
- 页岩储层微观孔隙结构特征被引量：345
- 2013年
- 为了研究页岩储层的微观孔隙结构特征,应用场发射环境扫描电子显微镜观察了页岩表面纳米级孔隙微观形态,并通过低温氮吸附法测定了页岩的氮气吸附等温线,同时结合高压压汞实验对页岩储层孔隙结构进行了深入研究。研究结果表明:页岩储层孔隙处于纳米量级,孔隙类型可分为有机质纳米孔、黏土矿物粒间孔、岩石骨架矿物孔、古生物化石孔和微裂缝5种类型,其中有机质纳米孔和黏土矿物粒间孔发育最为广泛;页岩孔径分布复杂,既含有大量的中孔(2～50nm),又含有一定量的微孔(<2nm)和大孔(>50nm);孔径小于50nm的微孔和中孔提供了大部分比表面积和孔体积,是气体吸附和存储的主要场所;页岩阈压非常高,孔喉分选性好,连通性差,退汞效率低,中孔对气体渗流起明显贡献作用,微孔则主要起储集作用。
- 杨峰宁正福胡昌蓬王波彭凯刘慧卿
- 关键词：页岩扫描电镜
- 页岩气吸附特征及影响因素被引量：13
- 2013年
- 对页岩气吸附的基本特点及近年来页岩气吸附的研究进展进行了总结;介绍了影响页岩气吸附的影响因素以及页岩气吸附研究所取得的成果;提出了页岩气吸附研究中存在的问题;根据页岩气吸附的基本特点,基于页岩气吸附研究现状,对页岩气吸附研究进行了展望,并强调页岩气吸附的热力学、动力学模型以及微观角度研究等将是今后页岩气吸附研究的重点。
- 孔德涛宁正福杨峰何斌赵天逸
- 关键词：页岩超临界影响因素
- 页岩甲烷吸附等温线拟合模型对比分析被引量：34
- 2013年
- 对四川南部下寒武统牛蹄塘组黑色页岩样品进行了甲烷等温吸附试验,测定了35、65℃下页岩甲烷吸附等温线,采用Langmuir、Freundlich、Langmuir-Freundlich、D-R、Toth方程对吸附等温线进行拟合,检验了各模型的拟合精度。结果表明:这些模型都能较好地拟合页岩甲烷吸附平衡数据,模型的参数越多拟合精度越高,三参数的Toth方程和Langmuir-Freundlich方程的拟合结果比两参数的Langmuir方程、Freundlich方程和D-R方程拟合结果要好;页岩组成非常复杂,表面吸附位的能量分布不均匀,这影响吸附模型在低压下的拟合效果,采用Toth方程可以较为准确地模拟甲烷在页岩不均匀表面上的等温吸附行为。
- 杨峰宁正福孔德涛彭攀赵华伟
- 关键词：页岩吸附等温线
- 页岩对甲烷的等温吸附特性研究被引量：29
- 2013年
- 为了研究甲烷在页岩上的吸附特性,选取四川盆地下寒武统牛蹄塘组黑色页岩进行高温高压等温吸附实验,通过容积法测定了35、50、65℃下甲烷在黑色页岩上的吸附等温线,研究甲烷气体在页岩上的等温吸附行为.结果表明,甲烷在页岩上的吸附等温线具有Ⅰ型等温线特征,反映甲烷在页岩表面可能为单分子层吸附机理；采用Langmuir吸附模型很好地拟合了吸附数据,平均相对误差小于2.4％；根据吸附等温线计算的等量吸附热为12.74 ～ 17.47 kJ/mol,平均为15.54 kJ/mol,说明页岩对甲烷的吸附为物理吸附,且等量吸附热随甲烷吸附量的增大而降低,表明页岩表面能量分布具有不均匀性.
- 杨峰宁正福刘慧卿孔德涛
- 关键词：页岩吸附等温线吸附热
- 页岩储集层微观渗流的微尺度效应被引量：22
- 2014年
- 页岩有机质中存在大量纳米孔隙,气体在纳米孔隙中的流动存在微尺度效应,宏观流体流动规律难以准确描述其流动行为。考虑气体分子在有机质孔隙中的滑脱效应、扩散和吸附解吸作用,用格子Boltzmann方法模拟气体在有机质纳米孔道中的流动。结果表明:气体在有机质纳米孔道中存在压缩效应,压缩效应导致压力沿纳米孔道呈非线性分布,且孔道两端的压差越大,非线性程度越大。随着Knudsen数增大,稀薄效应增强,减弱了由压缩效应引起的非线性程度。气体在纳米孔道中的边界滑移速度随着进出口压力比和Knudsen数的增大而增大,并且在垂直于孔道方向上的速度不为零,加剧了孔道中气体分子与边界分子的动能交换。滑移效应和吸附解吸效应均对气体在页岩有机质孔道中的质量流量有重要影响。
- 宁正福王波杨峰曾彦陈进娥张廉
- 关键词：有机质格子BOLTZMANN方法
- 致密储层孔隙结构研究方法概述被引量：12
- 2014年
- 对于致密储层,孔隙结构很大程度上决定了储层的性质,影响了流体流动机理,对储层的产能有很大影响,因此,储层孔隙结构表征一直是石油领域研究的热点问题。随着致密储层的油藏开发、煤层气及页岩气的开采,孔隙结构研究方法日益受到人们的重视。在参阅国内外相关文献的基础上,对目前致密储层孔隙结构表征方法进行归纳,分别介绍了每种方法的工作原理,并简单总结了各自的优缺点。
- 彭攀宁正福祁丽莎何斌赵华伟牛腾飞
- 关键词：致密储层孔隙结构压汞中子散射
- 页岩与煤岩等温吸附模型对比分析被引量：18
- 2014年
- 采用Freundlich经验公式、Langmuir模型、扩展的Langmuir模型、Toth吸附模型和Langmuir-Freundlich吸附模型等5种单组分模型对煤与页岩CH4吸附实验数据进行拟合,分别检验了实验数据的拟合程度。结果表明,无论是煤岩还是页岩,三参模型拟合度均高于二参模型。二参模型中,Langmuir模型对煤岩与页岩拟合精度较高,约是Freundlich经验公式模型的8倍以上。三参模型拟合精度都很高,其中对于页岩来说,Langmuir-Freundlich模型在平均温度下的拟合度最好,扩展的Langmuir模型拟合度较差;对于煤岩来说恰恰相反,扩展的Langmuir模型拟合度最好,而Langmuir-Freundlich模型拟合度较差。总体来看,页岩与煤岩分别对Langmuir-Freundlich模型、扩展的Langmuir模型拟合最好,Freundlich经验公式拟合最差。研究结果对煤岩与页岩等温吸附模型的精确选择具有一定的指导意义。
- 赵天逸宁正福曾彦
- 关键词：页岩气煤层气等温吸附吸附量
- 页岩等温吸附实验及实验误差分析被引量：8
- 2015年
- 根据容积法对渝东南地区页岩样品进行吸附实验时发现,高温高压下吸附等温线出现异常,甚至产生负吸附现象。通过误差分析认为:容积法的直接测量量的不确定度在计算吸附量时会发生累积传播,使测量结果出现较大误差,引起吸附等温线异常。为此,笔者改进了传统容积法的实验流程,提出"一注多吸"容积法,并对吸附量进行不确定度评定。结果表明:改进的容积法可以显著降低测量结果的不确定度,30℃时,其平均相对误差为9.42%,远小于传统"一注一吸"容积法的50.84%。通过影响不确定度的因素分析发现,压力不确定度对传统容积法的测量结果影响最大,其次是温度;而对于改进的容积法,温度不确定度影响最大,其次是压力,体积、压缩因子的影响很小。随着压力的升高,温度、体积和压缩因子的影响均会逐渐增强。
- 何斌宁正福杨峰赵天逸
- 关键词：页岩等温吸附容积法不确定度吸附等温线
- 页岩应力敏感实验与机理被引量：31
- 2015年
- 为了研究页岩渗透率的应力敏感现象及其机理,从毛细管、平板裂缝和双重孔隙介质的渗透率应力敏感机理出发,得到了多孔介质渗透率应力敏感系数的通用表达式,并结合下志留统龙马溪组、下寒武统牛蹄塘组页岩岩心的覆压孔渗联测实验,分析了页岩应力敏感的机理。实验结果表明:渗透率应力敏感系数为孔渗幂指数与孔隙压缩系数的乘积,孔渗幂指数表示孔隙的几何特征,孔隙压缩系数反映岩石力学参数和孔隙形状的影响。页岩岩心微裂缝较发育,微裂缝尺度与孔隙尺度相当的岩心孔渗幂指数小于3,微裂缝尺度远大于孔隙尺度岩心的孔渗幂指数大于3;与砂岩相比,实验所用页岩具有较低的孔渗幂指数,但孔隙压缩系数较高,因此页岩的应力敏感较强。
- 张睿宁正福杨峰赵华伟
- 关键词：页岩应力敏感微裂缝
