曹耐
- 作品数：22 被引量：129H指数：7
- 供职机构：中国石油大学（北京）更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基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动力工程及工程热物理更多>>
- 一种新型酸化清洁压裂液的研究与应用被引量：3
- 2016年
- 为了提高延长甘谷驿油田长6储层改造效果,研发了一种新型的强酸性压裂液体系,其中盐酸浓度可达8%。该技术原理是利用超支化聚合物的pH响应性、在促进剂和盐酸作用下形成具有携砂能力的流体。适用于甘谷驿油田的体系配方为2%CP-1+0.5%GW-1+8%盐酸+0.4%GY-1。该体系黏度可达180 mPa·s、稠化时间小于5 min、残渣含量仅为5.87 mg/L、抗盐性好、在地层环境中能自动破胶。矿场施工结果显示这种压裂液的一次返排率为73%,试油产量高出邻井5 m^3,说明该体系可成功用于陕北特超低渗储层的高效改造。
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- 关键词：酸化压裂储层改造
- 基于分形理论的页岩基质表观渗透率研究被引量：13
- 2017年
- 为了表征页岩基质表观渗透率,研究其动态变化规律,基于迂曲毛细管束分形理论及气体微观渗流机理,分别建立考虑吸附、滑脱、扩散及渗流的无机质和有机质表观渗透率模型,并通过面积系数加权得到页岩基质表观渗透率模型。结合实验数据及已有模型验证了新建模型的可靠性,定量分析了页岩基质微观孔隙结构(孔径、孔隙度、分形维数),外界环境(压力、含水饱和度、有效直径修正因子)及气体性质对页岩基质表观渗透率的影响。研究结果表明:随着储层压力的降低,无机质孔隙水膜厚度增大,有效直径减小,迂曲度分形维数增大,孔隙分形维数减小,气体滑脱效应增强,但仍以吸附影响为主,无机质表观渗透率总体呈下降趋势;有机质孔隙吸附气解吸使有效直径修正因子逐渐增大,迂曲度分形维数减小,孔隙分形维数增大,滑脱效应及努森扩散在低压小孔中增强,有机质表观渗透率总体呈上升趋势;有机质与无机质表观物性参数随压力、吸附层变化规律不同,渗透率差值较大,因此在页岩基质表观渗透率研究时应予以区分计算,避免其差异性所带来的误差。
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- 关键词：页岩气
- 致密储集层加压-卸压过程应力敏感性被引量：26
- 2019年
- 通过开展人造致密岩心应力敏感滞后性室内实验,分析了致密储集层加压-卸压过程应力敏感性。基于实验结果,考虑岩心颗粒不同排列方式和变形方式,以颗粒堆积模型为基础,根据Hertz接触变形原理建立了致密储集层应力敏感滞后性定量表征模型,对致密储集层应力敏感滞后性造成的渗透率损失进行了量化分析,并通过对比模型计算结果与室内实验结果对新建模型进行了验证。研究表明,加压阶段前期,在岩石结构变形和本体变形共同作用下,岩心渗透率随着有效应力的增加快速下降,当有效应力超过一定值后,岩石结构变形趋于稳定,仅发生本体变形,岩心渗透率变化趋于平缓;卸压阶段,岩石本体变形随有效应力的降低得以逐渐复原,而结构变形不能复原,岩心渗透率无法完全恢复,应力敏感滞后现象明显。
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- 不同填充模式裂缝型致密储层应力敏感性定量研究被引量：9
- 2018年
- 为了解不同裂缝填充模式下致密储层渗透率应力敏感性的变化规律,并进一步将其应用于油藏动态分析及产能优化工作中,进行了不同裂缝填充模式下致密岩心孔隙度和渗透率应力敏感性实验,对比分析了各种裂缝填充模式岩心孔隙度和渗透率应力敏感性曲线差异性。同时,基于渗流理论推导出了不同有效应力条件下裂缝系统渗透率理论计算模型,对实验结果进行了解释分析。研究结果表明:不同裂缝填充模式岩心渗透率应力敏感性由强到弱依次为不填充岩心、半填充岩心、全填充岩心、基质岩心;渗透率应力敏感性受岩心基质压缩、裂缝闭合及填充物支撑共同影响,在不同裂缝填充模式下,主导影响因素不同;裂缝填充模式岩心的渗透率应力敏感性过程可分为2个阶段,第1个阶段,有效应力较小,岩心受有效应力影响,同时发生裂缝系统闭合和基质压缩现象,第2个阶段,岩心受压到一定程度,岩心渗透率应力敏感性主要表现为基质渗透率应力敏感性,岩心渗透率下降速率变缓。
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- 关键词：致密储层裂缝性储层应力敏感性
- 基于格子Boltzmann方法的油水两相流动规律被引量：3
- 2016年
- 文中采用随机生长四参数生成法,对储层岩石的二维微观孔隙结构进行了重构。基于格子Boltzmann方法,从孔隙尺度模拟了多孔介质中的油水两相流动,对不同驱替时刻多孔介质内流体分布进行了模拟,得到了油水两相相对渗透率曲线和油水压汞曲线,并分析了π准数(界面张力与压力梯度比值)对油水两相流动的影响。研究结果表明:润湿相(水相)沿着大孔道的中轴部位驱替非润湿相(原油),在小孔道残余部分原油,而随着水驱过程的继续进行,小孔道中的油也逐渐被驱替出来;随着含水饱和度的增加,油相相对渗透率逐渐下降,水相相对渗透率逐渐增加。当π准数减小时,油水两相相对渗透率值均增大,其中油相相对渗透率值增大幅度较水相相对渗透率值增大幅度更大,可通过提高驱动压力梯度或者降低界面张力提高采收率。
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- 关键词：多孔介质微观孔隙结构格子BOLTZMANN方法相对渗透率
- 低渗透油藏渗透率及启动压力梯度应力敏感性分析被引量：21
- 2016年
- 为了研究低渗透油藏在开发过程中伴随的储层物性及流体渗流参数变化规律,基于岩心堆积模型分形理论及材料力学原理,结合低渗透油藏非线性渗流特征,建立低渗透储层渗透率及启动压力梯度应力敏感理论计算模型,定量分析岩石力学参数对储层应力敏感性的影响,并通过理论模型计算结果与实验数据对比分析,验证应力敏感模型的有效性。研究结果表明:随着有效应力增加,渗透率呈下降趋势,而启动压力梯度呈上升趋势,且在有效应力作用下的正则化渗透率与启动压力梯度满足较好的乘幂关系;渗透率及启动压力梯度应力敏感性与岩石力学性质密切相关,岩石杨氏模量越大,渗透率及启动压力梯度应力敏感程度越弱,同一弹性模量的岩石泊松比越小,渗透率及启动压力梯度应力敏感程度越强;该模型可准确预测渗透率及启动压力梯度的应力敏感性,从而为低渗透油藏渗流规律研究及产能方案制定提供理论支撑。
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- 关键词：低渗透油藏渗透率启动压力梯度
- 一种用于高压CO_2环境中的强凝胶封窜剂的研发与性能评价被引量：2
- 2018年
- 为了封堵裂缝性特低渗油藏中的高压气窜通道,研发了一种用于高压CO_2环境下的配方为2%改性纤维素+2%丙烯酰胺+0.1%交联剂(N’N-亚甲基双丙烯酰胺)+0.03%数0.1%引发剂(过硫酸盐)的改性纤维素类强凝胶封窜剂,并考察了所形成凝胶的黏弹性、热稳定性和封堵性。研究结果表明,堵剂在10 MPa的高压CO_2环境下成胶时间为6数24 h,凝胶黏度为18×104m Pa·s,所形成的凝胶具有很高的强度,在1 Hz下弹性模量为3500 Pa、耗损模量为500 Pa。该凝胶能在高压气体环境下长期稳定存在。在高压气体中放置120 d后由于酸性作用和气体穿透作用,凝胶的性能相对减弱、其微观结构变得相对稀疏,但仍具有半固体的性质,弹性模量为2100 Pa、耗损模量为280 Pa。封堵前裂缝性岩心在出口端的气体流速高达23000 mL/min,而封堵后裂缝性岩心在出口端气体流速降至830 m L/min,接近于均质岩心的气体流速(640 mL/min)。该纤维素凝胶可被用于封堵裂缝性油藏中的高压气窜通道。
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- 关键词：改性纤维素强凝胶提高采收率
- 裂缝型储层渗透率应力敏感评价及对生产影响被引量：9
- 2019年
- 针对裂缝型储层的不同裂缝类型,分别设计和进行了5种裂缝贯穿程度和4种裂缝充填模式的致密岩心渗透率应力敏感性实验,并分析了各种裂缝贯穿程度和裂缝充填模式的岩心渗透率应力敏感性差异。结合一维产能解析模型,分析了裂缝贯穿程度和裂缝充填模式对裂缝型油藏产油量的影响。研究结果表明:裂缝贯穿程度较小时,岩心渗透率应力敏感性主要体现为基质压缩,而随着裂缝贯穿程度增大,岩石应力敏感过程主要包括裂缝闭合和基质压缩2个阶段;岩心流量并不一定随着实验压差增大而简单增大,而是生产压差和岩心渗透率的综合函数。
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- 关键词：裂缝型储层充填模式
- 基于孔隙网络模型的碳酸盐岩岩心跨尺度分析被引量：2
- 2022年
- 现有微观孔隙结构研究手段多局限于在微尺度提供孔喉尺寸、孔喉比等孔隙结构参数,所得结果无法直接应用于岩心尺度及矿场尺度等宏观尺度的研究中,其研究结果与储层实际结合具有一定困难。为此,从多尺度评价角度出发,以碳酸盐岩岩心数据体为研究对象建立孔隙网络模型分析碳酸盐岩微观孔隙结构,在此基础上,根据分布函数及分形函数对其进行尺度升级,获得岩心尺度评价参数。结果表明:尺度升级后的岩心表现出明显低渗、致密特性,与孔隙网络模型分析结果相符。可见,对微观孔隙结构分析结果进行尺度升级具有一定可行性,并且升级结果对于宏观尺度的评价工作具有一定的理论意义。
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- 关键词：孔隙网络模型相对渗透率曲线微观孔隙结构
- 致密砂岩气藏气水相对渗透率曲线被引量：7
- 2016年
- 以分形几何原理为基础,考虑流体润湿性及毛细管内气水两相流动,建立致密砂岩气水相对渗透率计算模型,通过求解得到气水相对渗透率解析计算公式。研究结果表明:本文模型计算结果与文献实验结果吻合度较高,从而验证了本文模型正确性。气水相对渗透率受到束缚水膜厚度、孔隙结构参数(孔隙分形维数、迂曲度分形维数)和气水黏度比影响。气水相对渗透率曲线随着束缚水膜厚度增大而向右平移。孔隙分形维数越大,气水相对渗透率越大,而迂曲度分形维数越大,气水相对渗透率越低。随着气水黏度比的增大,水相相对渗透率曲线几乎不发生变化,而气相相对渗透率曲线向右上方平移。
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- 关键词：致密砂岩孔隙结构分形
