国家科技重大专项(2011ZX05038-004)
- 作品数：15 被引量：296H指数：9
- 相关作者：王芝银罗东坤张先敏冯其红赵斌更多>>
- 相关机构：中国石油大学（北京）国家工程研究中心中国石油大学（华东）更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球建筑科学矿业工程更多>>
- 正交各向异性储层煤层气井合理井底压力研究被引量：4
- 2013年
- 井底压力是影响煤层气井井周围岩应力状态的关键因素,在煤层气排采过程中将其控制在合理范围是保持煤层气井稳定的要求。根据各向异性材料力学理论,导出了平面应变条件下正交各向异性储层的本构关系,构造了井周围岩在不同受力状态下的应力函数;采用应力变分法,导出了井周围岩在井底压力与地应力共同作用下的应力分量表达式;基于莫尔-库伦准则,推导出保持井周围岩不发生剪切破坏的井底压力区间。研究结果表明:正交各向异性储层中,井周围岩应力是极径和极角的函数,井壁在特定的点最先发生屈服;只有在井底压力处于合理范围时,煤层气井才能保持安全稳定。所得结果可被应用于裂隙储层煤层气井定量化排采控制中。
- 赵斌王芝银温声明翟雨阳张冬玲
- 关键词：正交各向异性煤层气井井底压力应力分量
- 煤层气开发项目风险评估方法被引量：10
- 2012年
- 蒙特卡洛模拟是油气风险评估的理想方法,但由于国内煤层气产业起步时间短,缺乏模拟所需的历史数据,该方法尚不能用于煤层气领域。为此,在借鉴蒙特卡洛情景模拟及概率分析思想的基础上,采用单因素敏感性分析法筛选风险因素,运用专家调查法估计风险因素的状态值和概率,通过组合各种风险因素状态值模拟决策情景,按照风险识别、风险估计、风险评价的流程构建了煤层气开发项目风险评估模型,再计算出各种情景下的效益值及概率,进而达到评价项目风险的目的。考虑到传统以标准差及标准差系数表征油气开发项目风险与实际投资决策需要不相符,引入了扩展半标准差及扩展半标准差系数作为煤层气开发项目风险评价指标。应用结果表明,在合理评估风险基础上计算得到的期望净现值较无风险净现值更接近项目的真实收益,扩展半标准差系数与标准差系数相比能够更好地表征项目风险。构建的风险评价流程及评估方法可操作性强,可应用于现阶段煤层气开发项目投资决策。
- 夏良玉罗东坤代由进
- 关键词：煤层气开发情景模拟风险评估
- 煤层气与相邻砂岩气藏合采数值模拟研究被引量：16
- 2014年
- 借鉴现有模型,建立了煤层与相邻砂岩储气层合采的三维气-水两相流动数学模型及数值模型,并结合韩城矿区煤储层以及砂岩层的实际地质资料,开展了煤层气与相邻砂岩储气层合采条件以及显著性影响因素的数值模拟分析研究。研究结果表明,砂岩层含水饱和度对煤层气与相邻砂岩气藏合采的影响最为显著,由此确定煤层气与相邻砂岩气藏合采的首要条件为相邻砂岩储气层不含水或微含水,且仅当韩城矿区内与5号煤层相邻的山西组底部砂岩层孔隙度达到5%以上时,才具备与煤层合采的意义,此时相邻砂岩层煤成气可成为煤层气井产能的有利补充。
- 冯其红张先敏张纪远陈东
- 关键词：煤层气砂岩合采
- 煤岩不同应力水平的蠕变及破坏特性被引量：7
- 2013年
- 对韩城地区3#和5#煤岩在9 MPa围压下进行三轴蠕变试验,通过分级加载试验获取不同应力水平下煤岩的蠕变曲线。建立不同应力水平下煤岩的蠕变本构方程,并根据试验数据进行参数识别。结果表明:当3#和5#煤岩样的轴向应力分别小于其瞬时抗压强度的60%、40%时,蠕变曲线仅包含瞬时变形阶段、衰减蠕变阶段和等速蠕变阶段,在等速蠕变阶段应变速率几乎为零;当3#和5#煤岩样的轴向应力分别介于其瞬时抗压强度的60%～80%、40%～80%时,等速蠕变阶段的应变速率近似为一常值;而当3#及5#煤岩样的轴向应力均为其瞬时抗压强度的80%以上,蠕变试验曲线分别表现出蠕变脆性破坏特性和蠕变韧-脆性破坏特性。
- 赵斌王芝银伍锦鹏
- 关键词：煤岩三轴蠕变试验本构方程
- 矿物成分和细观结构与岩石材料力学性质的关系被引量：32
- 2013年
- 岩石材料的宏观力学性质取决于其矿物成分和细观结构。使用材料试验机,测定了岩浆岩、化学沉积岩以及碎屑沉积岩9种岩样的力学性质参数。采用X射线衍射方法,测定了相应岩样的矿物成分。使用扫描电镜,观测了相应岩样的细观结构。分析了矿物成分和细观结构分别与力学性质参数的定性关系。对各组岩样的研究分析表明:存在于颗粒边界的裂隙会显著降低岩样的抗拉强度,长石矿物是岩样脆性的主要来源,颗粒大小和面理结构会对岩石的内摩擦角造成显著的影响,细晶花岗岩中较高的方解石含量使其抗压强度和弹性模量较小,细晶花岗岩中石英含量较高,其粘聚力较大;石盐晶体的细小与紧密堆积,造成了相应岩样的膨胀或蠕变特性,有机质的存在会对岩盐的力学性能产生显著的弱化;岩样中颗粒间的弱带,会弱化岩石材料的力学性能。深灰色泥岩中石英胶结物的次生加大现象,使得深灰色泥岩的力学性能得到提高。
- 赵斌王芝银伍锦鹏
- 关键词：岩石矿物成分细观结构力学性质
- 盐岩全过程蠕变试验及模型参数辨识被引量：15
- 2012年
- 对国内拟建地下盐穴储库的岩心进行三轴蠕变试验,得到泥质盐岩全过程蠕变试验曲线。基于试验的非线性蠕变特点和损伤力学理论,借助伯格斯模型建立了可以反映盐岩加速蠕变阶段的本构模型,并给出参数辨识方法,同时与试验曲线进行了比较研究。结果表明:较高轴向力下进行分级蠕变试验能够加快第三蠕变阶段(加速蠕变阶段)破坏,轴向力越大,加速蠕变起始应变值及蠕变破坏时应变值越小;增大围压时,加速蠕变起始应变值及蠕变破坏时应变值会变大。该本构方程能够很好地反映盐岩蠕变全过程,表明所建模型的正确性及合理性。
- 张华宾王芝银赵艳杰郑雅丽
- 关键词：盐岩本构模型
- 低煤阶煤层气藏物质平衡方程建立及应用被引量：11
- 2013年
- 针对低煤阶煤储层孔隙结构特征和储集机理,考虑煤基质较大孔隙中游离气、水的影响,建立了一个新的欠饱和低煤阶煤层气藏物质平衡方程。结合低煤阶煤层气藏的地质和生产动态资料,利用该物质平衡方程即可确定其地质储量。通过实例应用验证了新方程的准确性和适用性。与不考虑煤基质较大孔隙中游离气、水影响的陈元千方法相比,新方程计算的低煤阶煤层气藏地质储量值与实际值之间的误差更小,因此煤基质较大孔隙中存在的大量游离气和水在实际应用中不可忽略。新方程为低煤阶煤层气藏的动态储量评价分析提供了一种更加有效的方法。
- 张先敏冯其红汪旭升杜鹏
- 关键词：低煤阶煤层气物质平衡方程地质储量
- 煤层气与页岩气吸附/解吸的理论再认识被引量：109
- 2014年
- 为了解决一些煤层气与页岩气气田开发效果与预测的差异很大、产能低、递减快及开发成本高等问题,由于吸附/解吸基本理论直接影响开发方案的制定与实施,通过研究煤层气的煤化过程及页岩气的成藏过程,重新界定了孔隙中原始气-水分布状态。发现煤层气与页岩气的吸附气属于固-液界面吸附的研究领域,其吸附规律应满足适合固-液界面的Langmuir等温吸附定律,即气体的吸附量与溶液的浓度有关,而对环境压力不敏感。理论与实验研究表明固-液界面吸附气排水降压后解吸困难,吸附气多而游离气少的储层产气量很难提高,其显著不同于目前普遍使用的固-气界面吸附理论。同时研究了多孔介质中微小孔隙的气-水界面压降,发现对于微/纳米孔隙气相的压力可以远高于液相压力,而目前的测井及试井尚不能传感这种气相压力,因此会导致低估游离气的储量及其对产量的贡献。
- 李相方蒲云超孙长宇任维娜李莹莹张亚琦李靖臧加利胡爱梅温声明赵培华陈东翟雨阳
- 关键词：煤层气页岩气固-液界面
- 基于广义翁氏模型的煤层气产量预测方法被引量：6
- 2012年
- 为实现煤层气的低成本高效开发,有必要加强煤层气开采中长期规划工作,以最大限度地降低采气成本,提高经济效益。根据煤层气开采过程中的产量变化规律,将广义翁氏预测模型应用于其产量预测过程,可以实现快速、准确地预测煤层气井产气高峰及其出现时间。将模型计算结果与数值模拟结果进行了对比,二者之间的误差小于5%;在此基础上,根据某实际气井的早期少量的生产数据,利用该模型准确地预测了气井中长期的产量,进一步验证了方法的正确性。从实际应用来看,该方法计算过程简便、预测结果准确,具有一定的应用价值。
- 吕明晏石洪福郑娜周广言
- 关键词：煤层气
- 考虑变质量流影响的煤层气水平井数值模拟研究被引量：3
- 2013年
- 针对煤层气羽状水平井井身结构的复杂性以及井筒内流体流动特征,建立了考虑井筒摩擦压降、加速度压降及分支流体汇入引起的混合压降影响的煤层气水平井开采数学模型与数值模型。以沁水盆地南部下二叠统山西组3号煤层作为目的层,开展了煤层气水平井开采数值模拟研究。研究结果表明,由于煤层气羽状分支水平井筒变质量流对气、水产量存在影响,导致不同时刻的主支井筒单位长度入流量分布曲线分别呈上凸型和下凹型,且水平井筒指端与跟端之间的压差呈先增加后减少的趋势,故羽状分支水平井筒变质量流在煤层气水平井产能动态评价中不可忽略不计。
- 张先敏冯其红张纪远
- 关键词：煤层气水平井数值模拟
