聂向荣
- 作品数：13 被引量：55H指数：4
- 供职机构：西安石油大学石油工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省工业科技攻关项目陕西省科技统筹创新工程计划项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球环境科学与工程建筑科学更多>>
- 吸附性气体对煤岩基质变形和渗透率的影响被引量：3
- 2021年
- 为了研究吸附性气体对煤岩基质变形和渗透率的影响,利用CT扫描技术刻画了煤岩吸附CO2后煤岩裂隙空间尺寸的展布特征;采用煤层气吸附/解吸系统,测试了CO2、N2和CH4的吸附/解吸参数;基于煤岩三轴渗流测试系统,测试了不同应力条件下气体渗流特征。研究结果表明:基于CT图像直接观察了煤岩吸附CO2后煤岩裂隙受到基质膨胀而压缩的现象,试样裂隙几何尺寸压缩率为24.10%;揭示了煤岩吸附气体后渗透率降低的两个主要机理,一是煤岩基质膨胀压缩了渗流通道,二是吸附在煤岩颗粒表面的气体分子占据了部分渗流通道;当气体压力小于1.5 MPa时,滑脱效应会夸大气体吸附对煤岩渗透率的影响,并提出了利用非吸附性气体He消除滑脱效应的方法;煤岩吸附气体量越大,渗透率降低程度越大,由大到小依次为CO2、CH4和N2,煤岩渗透率和气体压力呈幂指数关系。研究结果对煤层气提高采收率技术和CO2在煤层中的封存技术具有理论指导意义。
- 陈军斌熊鹏辉索根喜徐怀民聂向荣赵文景
- 关键词：煤层渗透率滑脱效应
- 纳微米聚合物球调驱特性及封堵的几何约束被引量：7
- 2019年
- “微球粒径越小,调驱效果越好”这一低渗透油藏现场聚合物微球调驱试验现象仅从孔喉尺寸匹配理论无法得到解释,为此采用岩心物理模拟驱油实验装置,评价了100 nm、800 nm、5μm(现有工艺可实现)3种粒径的聚合物微球在低渗透油藏的调驱效果,并从微球运移机理角度研究了后续水驱过程中压力异常的原因。实验结果表明:聚合物微球能够改变液流方向,抑制含水率的增长,100 nm、800 nm、5μm3种聚合物微球提高低渗层采出程度分别为32.8%、23.7%、22.0%,100 nm聚合物微球调驱效果最好;产生异常低压的主要原因是5μm聚合物微球不满足进入孔喉的几何约束条件,进而在孔喉入口处聚集膨胀后产生渗流优势通道。
- 赵文景陈军斌刘振曹毅聂向荣张金元
- 关键词：低渗透油藏聚合物微球调驱粒径提高采收率
- 基于离散元方法的拉链式压裂效果影响因素分析被引量：1
- 2023年
- 井间应力干扰对页岩储层“井工厂”模式开发效果影响显著,致使储层改造结果与设计方案存在一定误差,准确分析和确定井间应力干扰作用下的裂缝扩展规律是当前一个亟待解决的问题。基于离散元方法建立三维拉链式压裂裂缝扩展模型,研究水平主应力差、压裂液排量以及井间距对裂缝扩展形态的影响,以及定量分析对裂缝总体积的影响程度。研究结果表明,井间距小于80 m,裂缝尖端易发生偏转,即井间距较小条件下井间应力干扰明显;各因素对裂缝总体积的影响程度主次顺序为:压裂液排量>井间距>水平主应力差,因此现场施工时主要调整压裂液排量来改善压裂效果;水平主应力差对裂缝总体积影响不显著,主要决定裂缝尖端偏转程度,水平主应力差小于6 MPa时裂缝易发生偏转而形成复杂裂缝网络,在此基础上增大压裂液排量到0.3 m~3/s以及增加井间距到80 m,可使水力裂缝总体积从326.36 m~3增大到482.75 m~3,增大了47.92%。研究结果对优化水平井拉链式压裂工艺措施提供参考,对提高页岩储层采收率具有重要借鉴意义。
- 寇园园陈军斌聂向荣成程
- 关键词：离散元方法正交实验影响因素
- 基于灰度关联法的陆相页岩脆性评价新方法被引量：1
- 2018年
- 利用RTR-1000岩石三轴测试系统和X射线衍射仪对鄂尔多斯盆地南部长7陆相页岩10块岩心进行力学性质和矿物组分测试,采用灰度关联法确定影响页岩脆性的主要矿物及其在脆性评价时所占的权重。在此基础上,提出一种新的结合页岩矿物组分和其脆性影响系数的脆性评价方法,并利用该方法对W区块L井页岩层段进行脆性评价,指导该井压裂设计。结果表明,W区块陆相页岩中含量较高的主要矿物为长石、石英、伊利石、白云石、透辉石、绿泥石、菱铁矿7种矿物,其在脆性评价中所占权重依次为0. 136、0. 117、0. 138、0. 173、0. 145、0. 136、0. 157,权重相差不超过0. 06,说明该区块页岩脆性评价时7种矿物对脆性的贡献均应考虑;新的脆性评价模型可快速建立页岩储层脆性指数剖面,优选出高脆性段,为储层压裂施工提供一定依据。
- 李帅陈军斌刘京李育曹毅曹毅
- 关键词：矿物组分压裂施工
- 甲烷在煤岩上的吸附研究
- 2023年
- 煤岩吸附(解吸)气体的类型主要属于物理吸附(解吸),通常情况下,可采用Langmuir理论模型计算和评价煤层岩石的吸附(解吸)能力,本文研究煤岩吸附(解吸)甲烷就采用Langmuir理论模型,但这种方法评价煤层的含气量存在一定的缺陷,这是因为Langmuir方程基于恒温,只考虑压力变化对煤岩吸附(解吸)的影响。然而,研究深层煤层的天然气,这些煤层会处于高压和高温的环境中,在这种条件下,煤层的吸附能力不仅取决于煤层压力,还取决于地底煤层的温度。根据实验研究表明,平衡压力的增大对于煤岩吸附气体具有促进作用,而温度的升高会增加气体分子的热运动,使煤岩难以吸附气体,但利于煤岩解吸气体。
- 张盼辉梁欢聂向荣
- 关键词：煤层气吸附解吸煤层
- 延长靖边油田CO_2地质封存矿场实践被引量：2
- 2017年
- 在油藏中进行CO_2地质封存既能达到碳减排目的,又提高了原油采收率,是一项很有前景的工程。靖边油田垂向发育三套封闭盖层,能够实现对CO_2接替封闭;靖边乔家洼示范区最佳CO_2封存量为365.21×10^(4 )t;示范区建成了"地层-地表-大气"三位一体CO_2监测体系,实现了油藏封存体有效监测;示范区注入CO_2累计5.9×10^(4 )t,监测结果表明全部安全封存。延长石油在CO_2封存领域的先锋性工作,为中国CO_2地质封存提供示范。
- 聂向荣江绍静余华贵
- 关键词：盖层靖边油田
- 单轴压缩声发射试验的页岩损伤演化规律被引量：23
- 2020年
- 为获得受载页岩准确的损伤演化规律和声发射特征,完善以往受载岩石损伤单调增大的理论,进一步扩展对受载岩石内部损伤演化机理的认识,对陆相页岩进行单轴压缩声发射试验。试验结果表明:页岩单轴压缩过程分为4个阶段:压密阶段-弹性变形阶段-弹塑性变形阶段-峰后破坏阶段,压密阶段、弹性变形阶段和弹塑性变形前期有少量声发射信号,页岩峰值应力前后有大量声发射信号,特别是峰后破坏阶段,声发射信号急剧上升,声发射探头能够捕捉岩石的压密、裂纹的扩展和连通信息,声发射信号能够反映页岩内部微细观损伤演化过程;页岩平行层理面方向和垂直层理面方向的岩石损伤演化和声发射特征差别较大,因此对于层理性岩石不能忽略层理对岩石力学性质的影响;页岩压密阶段内部的微孔洞、微裂隙、宏观裂缝、层理被压实,损伤减小,页岩弹性模量不降反增,应力-应变曲线呈下凹型,首次提出受载岩石损伤先减小后增大,建立了更加合理的基于声发射特征的页岩单轴压缩损伤本构模型。
- 姚欢迎陈军斌聂向荣黄瑞王佳部李育
- 关键词：声发射层理单轴压缩
- 油藏封存CO_2后扩散逃逸数学模型及实例应用
- 2017年
- 利用油藏封存CO_2是缓解温室效应的重要途径,CO_2扩散逃逸在整个封存体内广泛存在,因此有必要研究扩散逃逸对封存效果的破坏强度。通过理论分析,建立了能够描述油藏封存CO_2后扩散逃逸行为的物理模型和数学模型。结果表明:示范区在1万年累计逃逸量为0.178×104t,1万年累计逃逸量和封存量比值为0.067%,需要1470万年CO_2才能全部逃逸,扩散逃逸对封存破坏甚微。研究结果为CO_2封存效果评价提供了新指标,也为盆地级封存体扩散逃逸量计算提供了方法。
- 聂向荣江绍静黄春霞余华贵王维波汤瑞佳
- 关键词：油藏逃逸扩散靖边油田
- 鄂尔多斯盆地长7段页岩强度与变形尺度效应规律试验研究被引量：4
- 2020年
- 页岩层理结构发育,非均质性极强,其强度与变形特征存在显著的尺度效应现象,致使室内小尺度岩样测试结果在表征矿场大尺度页岩岩体力学性质时存在局限性。为探究页岩强度与变形的尺度效应规律,以鄂尔多斯盆地延长组长7段陆相页岩露头为研究对象,采用RTR-1000岩石三轴测试系统对11块高径比为2,直径为17,20,25和38 mm等4类岩样尺度进行单轴压缩试验,分析页岩强度与变形的尺度效应规律及其内在机理,在此基础上,提出一种新的适用于页岩的强度尺度效应模型,并初步得到室内岩样在表征页岩矿场岩体时的合理测试尺度。结果表明:绝大多数描述页岩强度与变形的力学参数存在显著的尺度效应现象,其中弹性模量和泊松比随岩样尺度增大而增大,峰值强度、峰值应变、残余应变、残余应力和破裂时间等随岩样尺度增大而减小;不同尺度的页岩在弹性变形向脆性破坏转变时均是瞬态的,不存在明显的塑性屈服段,且破裂前均为线弹性变形,破坏后均为拉伸-剪切破坏,但剪切角较小,均在10°以内;页岩强度与变形参数的尺度效应现象是由岩样的加载方向、层理面方向、层理面力学性质和微观缺陷不均匀分布等共同造成的;基于Griffith微裂纹强度理论模型得到新的适用于页岩的强度尺度效应模型,该模型与试验结果吻合度较好,能准确预测不同尺度的页岩岩样强度;不同矿场页岩岩体力学参数所对应的合理的室内试验岩样尺度不同,当岩样高径比为2,长度超过160 mm时,室内测得的岩样力学参数经现场校正后均可表征矿场岩体力学参数;页岩强度与变形的尺度效应规律可以用于预测储层钻井时的破裂压力,井壁变形特征以及压裂时的起裂和稳定扩展压力,在当前体积压裂施工中,扩大沿层理方向的分支缝压裂规模或对于大而厚、沿层理方向微缺陷极为发育的页岩储层,�
- 李帅陈军斌王汉青龚迪光聂向荣
- 关键词：页岩鄂尔多斯盆地单轴压缩试验水力压裂
- 基于灰色关联分析法的页岩储层脆性影响因素研究被引量：6
- 2019年
- 针对页岩脆性影响因素多、权重分配模糊的问题,利用RTR-1000岩石三轴测试系统对鄂尔多斯盆地南部延长组长7段的15块页岩岩芯进行应力-应变曲线测试。通过线性回归和灰度关联法对10个影响页岩脆性的因素进行了定性和定量化表征,结果表明:围压、泊松比、弹性模量与页岩脆性呈正相关关系,峰值应变、峰值应力、破裂时间、残余应力、残余应变、差应力、破裂面条数与页岩脆性呈负相关关系;峰值应变对页岩脆性影响最大,残余应力,残余应变等次之,弹性模量对页岩脆性影响最小;峰值处的力学参数(峰值应变、峰值应力、破裂时间、差应力)对页岩脆性影响最大,峰后力学参数(残余应力、残余应变、破裂面条数)次之,峰前力学参数(弹性模量、泊松比、围压)对脆性影响最小,峰前、峰值处、峰后的力学参数对页岩脆性影响权重比例为0.181∶0.499∶0.319。对页岩脆性影响因素权重的分析,不仅可以简化脆性评价公式,同时可以提高脆性评价的准确性。
- 李帅陈军斌曹毅聂向荣李育聂向荣
- 关键词：页岩
