教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-11-1062)
- 作品数：23 被引量：325H指数：10
- 相关作者：李勇明赵金洲张烈辉李亚洲罗攀更多>>
- 相关机构：西南石油大学中国石油中国石油天然气集团公司更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”四川省杰出青年学科带头人基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程金属学及工艺天文地球更多>>
- 页岩气藏纳米孔隙微观渗流动态研究被引量：12
- 2013年
- 页岩储层孔隙结构复杂,孔隙空间小,纳米结构所占比例大,气体主要吸附于纳米孔隙表面。基于分析页岩纳米孔隙结构和划分孔隙内流态后,考虑克努森扩散、气体滑脱、解吸和干酪根扩散等多种现象,推导微观孔隙内气体渗流物理模型的物理渗流模型,并将得到的计算结果与达西流情况进行对比,发现多种效应存在下的渗流机制复杂,压降慢,累计产量大,生产周期长。
- 李勇明姚锋盛赵金洲张雪萍
- 关键词：页岩气
- 一种压裂水平井不稳定晚期产能预测模型
- 2014年
- 水平井压裂后流体渗流理论备受国内外学者的重视,现有的水平井压裂后产能预测模型大部分都关注的是压裂后水平井稳态渗流过程产量的计算,而对于整个生产渗流的过程一般都是由不稳定渗流和稳定(拟稳定)渗流两部分组成的,若需要准确的掌握油藏的生产动态,也需要不稳定阶段的产能预测;但是压裂水平井的不稳定渗流模型仅针对不稳定早期阶段,并未涉及压力波传到边界之后不稳定晚期渗流问题。为此,对于一口径向封闭的均质地层可以通过应用复位势理论和压降叠加原理等渗流力学理论,推导出适用于压裂水平井不稳定晚期的流体渗流模型。该模型考虑了裂缝间干扰、裂缝的非对称性、不同裂缝方位角和不同裂缝间距等参数的影响,可更好用于模拟水平井压裂后生产的渗流规律,并选取压裂水平井实例进行产量的计算分析。这对于水平井压裂效果预测和参数优化设计具有指导意义。
- 张秦汶赵金洲李勇明江有适
- 关键词：水平井水力压裂产能
- 水力裂缝逼近时天然裂缝稳定性分析被引量：24
- 2014年
- 在考虑天然裂缝闭合程度的情况下,基于弹性力学及断裂力学理论,建立了水力裂缝逼近天然裂缝时天然裂缝面应力场模型并得到其解析解,同时进一步明确了水力裂缝诱导应力的意义及其作用方式。天然裂缝稳定性影响因素敏感性分析表明:水力裂缝在逼近天然裂缝过程中会在很大程度上影响天然裂缝的稳定性,影响因素包括水平应力差异系数、水平主应力差值、逼近角、逼近距离、净压力、天然裂缝闭合程度以及水力裂缝长度,其中水平应力差异系数、水平应力差、逼近角以及净压力的影响最为显著,逼近角与逼近距离还会影响失稳中心点的位置。分析了各个因素对失稳区域范围的影响,明确了影响天然裂缝稳定性的因素以及影响程度,为建立准确、完善、系统的缝网压裂理论奠定基础。
- 赵金洲杨海李勇明王刚伍洲
- 关键词：裂缝网络
- 支撑剂嵌入深度计算模型被引量：15
- 2014年
- 压裂施工后,支撑剂嵌入人工裂缝壁面会导致支撑缝宽减小、导流能力降低,严重影响压裂改造效果。为了明确闭合压力、弹性模量等参数对嵌入深度的影响,在弹性力学理论的基础上,建立了考虑缝面变形的支撑剂嵌入深度计算模型。应用该模型进行了实例计算,并对闭合压力、弹性模量、支撑剂粒径等参数进行了敏感性分析。计算结果显示,该模型准确度高、与试验测试结果符合良好,支撑剂嵌入深度随闭合压力的增大而增大,随弹性模量和支撑剂粒径的增大而减小。该研究对于优化压裂设计方案、增加施工成功率和准确评价压裂改造效果具有重要意义。
- 赵金洲何弦桀李勇明
- 关键词：支撑剂嵌入弹性力学
- 砂砾岩水力裂缝延伸路径模拟研究被引量：9
- 2013年
- 通过研究砾石尺度下水力裂缝的不规则延伸和压力波动的原因,优化砂砾岩储层的压裂设计及施工参数。将砂砾岩简化为由砾石、基质和界面3部分组成的复合介质,各部分具有不同的断裂韧性,并由断裂韧性得到判断裂缝延伸与停止延伸的指标——临界能量释放率。通过断裂力学理论与坐标变换,得到裂缝前沿处沿不同角度延伸的虚拟裂缝的应力强度因子和与之对应的能量释放率,裂缝延伸的优先方向即为最大能量释放率对应的方向,沿不同方向延伸的临界破裂压力可由能量释放率得到。通过编程模拟研究了包含不同粒径、含量和断裂韧性砾石的砂砾岩裂缝延伸规律与压力波动特点。模拟结果显示,砾石粒径、含量以及不同部分间断裂韧性的差异是导致砂砾岩裂缝不规则延伸或分叉及诱发施工压力波动的重要因素。
- 罗攀李勇明江有适李源
- 关键词：砂砾岩能量释放率
- 垂直裂缝气井不稳定产能预测新模型被引量：6
- 2013年
- 利用地下油气渗流理论研究了垂直裂缝气井中气体的流动过程和渗流方程,并对各个流动过程建立了相应的数学计算模型,在此基础上,推导出了垂直裂缝井的不稳定渗流产能预测公式。应用该公式对吉林油田某垂直裂缝气井进行了例证分析,得出的计算值和实际值的误差为3.4%,并且通过预测公式分析了地层渗透率、地层压力、气藏厚度、裂缝长度、裂缝导流能力等参数对垂直裂缝气井产能的影响情况。该不稳定渗流产能预测公式的提出解决了常规汇源函数计算过程复杂和计算速度慢的问题,实现了垂直裂缝气井渗流方程的快速求解。
- 李勇明李亚洲赵金洲张烈辉
- 关键词：压裂气井产能预测压降数学模型
- 砾石绕流效应的砂砾岩储层滤失模型被引量：1
- 2013年
- 砂砾岩储层一般发育有天然裂缝,砾石与天然裂缝的存在必然会引起压裂液滤失,但缺乏滤失计算理论。为建立定量分析砂砾岩储层滤失速度的数学模型,研究砾石与天然裂缝对砂砾岩滤失速度的影响,根据Kozeny-Carman方程导出了砾石参数与基质孔隙度、渗透率的关系式,将砾石对渗透性的影响归结为对基质渗透率的影响;在此基础上建立了双重介质滤失模型,以正交变换的方法求解压力分布,根据压力分布函数计算滤失速度。最后获得了考虑砾石参数、天然裂缝的砂砾岩双重介质滤失模型,据此研究了不同砾石含量、多种砾石粒径下的滤失速度变化规律以及天然裂缝对滤失速度的影响。结果表明:①砾石含量对滤失速度影响较大,而粒径的影响则较小;②砾石对基质的滤失速度影响较大,而对天然裂缝的滤失速度影响较小;③虽然砾石对砂砾岩储层滤失速度存在一定影响,但天然裂缝才是影响砂砾岩储层滤失的主控因素。
- 李勇明罗攀张雪萍赵金洲孙长江张会唐
- 关键词：砂砾岩裂缝(岩石)双重介质滤失
- 压后水平气井生产动态预测模型被引量：5
- 2012年
- 通常压裂后气井产能的计算模型都是针对稳态渗流过程的,倾向于计算无阻流量和稳态产量,而对于整个动态生产过程的模拟则较少被提及。为此,根据复位势理论和势的叠加原理,再结合压裂后水平气井的裂缝形态和气体的流动过程,用严格的渗流力学方法推导出了具有较广泛适应性的压裂水平气井生产动态预测公式。该预测公式既能用于存在缝间干扰的情况,又能够在压裂水平气井裂缝两翼非对称、间距不相等、方位角任意的情况下使用。应用该公式对吉林油田某水平气井进行了实例计算,计算值和实际值的误差为2.6%,并且通过预测公式能够很好地模拟分析裂缝方位、裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距等裂缝参数对压裂水平气井的产量影响,能够满足现场预测产量的需求。
- 李勇明李亚洲赵金洲张烈辉
- 关键词：天然气水平井水力压裂数学模型
- 页岩气储层可压性评价新方法被引量：71
- 2015年
- 可压性是表征页岩储层能被有效改造的难易程度。根据页岩储层缝网压裂施工实践,通过具体化页岩储层＂有效压裂＂概念,明确了页岩储层可压性的实际意义,即在相同压裂工艺技术条件下,页岩气储层中形成复杂裂缝网络并获得足够大的储层改造体积的概率以及获取高经济效益的能力。现有评价方法由于分析因素不够全面导致评价效果不理想。通过综合页岩脆性、断裂韧性和天然弱面3个方面特性,提出了能全面、科学表征页岩气可压性的评价方法,摒弃了现有方法的不足。基于储层各参数特征,可将该方法的可压性程度分为三级：可压性系数介于0～0.225之间,可压性程度较低,压裂效果差;可压性系数介于0.225～0.5之间,可压性程度一般,压裂效果较好;可压性系数介于0.5～0.8之间,可压性程度较高,缝网压裂效果理想。采用新的评价方法计算得出四川盆地下志留统龙马溪组页岩可压性系数为0.392 8,可压性程度一般,与该区域页岩气井缝网压裂改造时的微地震监测结果一致,说明新方法计算准确,现场应用方便,可为压裂选井、选层提供前期指导。
- 赵金洲许文俊李勇明胡晋阳李晋秦
- 关键词：页岩气脆性断裂韧性
- 重复压裂气井热-固耦合应力场拟三维模型被引量：5
- 2015年
- 初次人工裂缝周围的应力场变化是影响重复压裂气井裂缝转向的关键因素。为研究人工裂缝和低温液体热—固耦合作用下应力场的变化情况,采用位移不连续法(DDM)与热源函数理论,考虑远场地应力作用、缝内压力非均匀分布及热效应,建立了重复压裂气井热—固耦合拟三维模型并得到其半解析解,可用于重复压裂气井的裂缝扩展模拟,计算结果明确了压裂液注入后裂缝周围应力场的分布及参数的影响情况。模拟计算表明,垂直裂缝面方向最小水平主应力增加值与增加范围均大于最大水平主应力,使应力转向区主要分布在裂缝壁面附近,有利于应力场发生转向,但同时该区域的破裂压力也相应增加。压裂液的注入在裂缝周围产生了很小的张性应力,对新裂缝的起裂与转向帮助不大,应力重定向的关键影响因素是缝内净压力。因此,封堵初次裂缝尖端不仅能阻止新裂缝沿原裂缝方向延伸还能提高缝内净压力,为重复压裂气井的定向射孔及缝内暂堵技术提供了理论依据。
- 赵金洲尹庆李勇明唐志娟
- 关键词：重复压裂
