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页岩气藏纳米孔隙气体渗流特征分析

天然气地球科学 2013年第5期24卷 1042-1047页

作者：李智锋李治平苗丽丽付应坤王杨谢姗中国华电工程(集团)有限公司北京100035 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石化胜利油田分公司技术检测中心山东东营257000 中国石油长庆油田采气二厂陕西榆林719000

页岩气藏储层孔隙非常细小，国内外页岩孔隙半径主要集中在几个纳米到20个纳米之间，国内部分页岩孔隙半径小于10个纳米。页岩气藏生产受到纳米孔隙中的游离气和吸附于干酪根中吸附气两大主体气源影响，这2种气源气在生产中表现出4种机... 详细信息

页岩气藏储层孔隙非常细小，国内外页岩孔隙半径主要集中在几个纳米到20个纳米之间，国内部分页岩孔隙半径小于10个纳米。页岩气藏生产受到纳米孔隙中的游离气和吸附于干酪根中吸附气两大主体气源影响，这2种气源气在生产中表现出4种机理。研究了纳米孔隙中气体分子克努森扩散、气体滑脱、达西渗流及吸附于干酪根中气体扩散4种机理下页岩气体渗透率及孔隙压力的变化情况，并以此建立圆柱管内平面单向稳定渗流数学模型。模型模拟结果表明页岩的表观渗透率远远大于达西渗透率，孔隙半径越小，则两者比值越大，当孔隙半径从20个纳米减小到几个纳米，两者比值将会从十增大到几十；孔隙压力越小，则两者比值越大，而当压力小于5MPa时，表观渗透率与达西渗透率之比明显增加1～2个数量级。随着压力降低，克努森扩散作用不断增强，相应的压力损耗不断增加，使得纳米管柱内平面单向从供给边缘到排液道的稳定渗流压力分布已不再是线性分布。干酪根中气体由于扩散速度慢、扩散量小而对压力影响不明显。

关键词：页岩气纳米孔隙克努森扩散干酪根数学模型

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利用排采数据计算煤层渗透率的方法

重庆大学学报（自然科学版） 2014年第3期37卷 101-107页

作者：赖枫鹏李治平张跃磊付应坤中国地质大学(北京)能源学院北京100083 重庆地质矿产研究院重庆400042

为了更加准确的计算排采过程中煤储层渗透率的变化,考虑生产过程中外在产量数据对煤层内在渗透率的反映,在物质平衡方程、产量方程的基础上建立了利用生产数据反求煤层渗透率的方法。利用物质平衡方程对生产中储层的平均压力进行计算,... 详细信息

为了更加准确的计算排采过程中煤储层渗透率的变化,考虑生产过程中外在产量数据对煤层内在渗透率的反映,在物质平衡方程、产量方程的基础上建立了利用生产数据反求煤层渗透率的方法。利用物质平衡方程对生产中储层的平均压力进行计算,纯产水阶段引入无量纲产水指数对产量方程进行转换。气水同产阶段则利用气水产量比进行转换,从而消除泄流半径、表皮系数等不确定因素对计算的影响。通过理论推导得到渗透率与地面累积产液量的关系可以用一元三次方程描述。对沁水盆地煤层气井进行计算,得到煤层渗透率呈先降低后上升的趋势。对计算结果进行分析得出,储层渗透率在排水阶段后逐渐增加,但渗透率增长率呈现降低的趋势,渗透率比与地面累积产液量呈较好的一元三次多项式关系,这与理论数学关系相吻合。

关键词：煤层气渗透率动态生产数据产能方程物质平衡方程

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基于实验方法的酸压裂缝分形研究

西安石油大学学报（自然科学版） 2014年第2期29卷 55-59,3页

作者：付应坤李治平韩宁钟富萍赖枫鹏杨森孟超中国地质大学(北京)能源学院非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室北京100083 中国石油华北油田采油工艺研究院河北任丘062552 中国石油青海油田钻采工艺研究院甘肃敦煌736202

酸压是提高碳酸盐岩储层渗透率的主要措施,酸压裂缝的形成和延伸直接影响到油气井产能。为此,采用分形方法研究酸压过程中裂缝的形成和延伸机理。首先推导出裂缝导流能力与裂缝分形维数之间的函数关系,然后采用造缝后的岩心进行一次酸... 详细信息

酸压是提高碳酸盐岩储层渗透率的主要措施,酸压裂缝的形成和延伸直接影响到油气井产能。为此,采用分形方法研究酸压过程中裂缝的形成和延伸机理。首先推导出裂缝导流能力与裂缝分形维数之间的函数关系,然后采用造缝后的岩心进行一次酸压和重复酸压实验,测试酸压前后裂缝导流能力的变化,得到一次酸压和重复酸压前后裂缝的分形特征变化。研究表明:酸压裂缝的几何形态及分布具有明显的分形特征,其中一次酸压以酸蚀原始裂缝、促进原始裂缝延伸为主,酸压前后裂缝分形维数明显降低;重复酸压以造新裂缝为主,分形维数较一次酸压明显提高。

关键词：裂缝分形裂缝导流能力重复酸压

基于改进灰色verhulst模型的稠油产量预测

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数学的实践与认识 2015年第20期45卷 135-142页

作者：吴聃鞠斌山付应坤中国地质大学(北京)能源学院北京100083 加拿大阿尔伯塔大学工程学院

稠油油田开发是一个复杂的过程,在地下信息较少的情况下可以将其视为灰色系统.以辽河油田某稠油研究区为例,基于Verhulst模型建模理论对该区2005-2011年的年产油量建模发现后期预测误差呈增大趋势.在Verhulst模型的基础上结合G(1,1)灰... 详细信息

稠油油田开发是一个复杂的过程,在地下信息较少的情况下可以将其视为灰色系统.以辽河油田某稠油研究区为例,基于Verhulst模型建模理论对该区2005-2011年的年产油量建模发现后期预测误差呈增大趋势.在Verhulst模型的基础上结合G(1,1)灰色建模理论建立了残差修正年产油量Verhulst模型,模型精度由原来的96.0994%提高到97.6763%.2012-2014年的年产油量预测结果显示残差修正模型的预测精度达到了99.2281%,且关联度检验结果显著提高.将模型预测结果与数值模拟预测结果进行了对比,结果表明残差修正的Verhulst模型是一种快速、简洁、精准的预测方法,在一定的条件下使用残差修正Verhulst模型,不仅可以预测稠油油田近期的年产油量,还可对研究区后期开发方案调整等问题提供决策依据.

关键词： Verhulst模型残差修正年产油量预测

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压裂直井压后返排油嘴直径优选方法

科学技术与工程 2014年第14期22卷 44-48页

作者：王才李治平赖枫鹏付应坤李洪中国地质大学(北京)非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室能源学院北京100083

随着非常规能源的开发,压裂技术得到了更广泛的应用。压后强制返排技术是保证裂缝高导流能力的有效措施;然而,选取合理的油嘴直径进行返排一直是现场施工的难题。油嘴直径过大,会造成支撑剂大量回流;油嘴直径过小,压裂液向储层大量滤失... 详细信息

随着非常规能源的开发,压裂技术得到了更广泛的应用。压后强制返排技术是保证裂缝高导流能力的有效措施;然而,选取合理的油嘴直径进行返排一直是现场施工的难题。油嘴直径过大,会造成支撑剂大量回流;油嘴直径过小,压裂液向储层大量滤失,对储层造成伤害,不利于油气增产。利用物质平衡原理,在支撑剂回流启动模型的基础上,结合裂缝的闭合特性,导出了压裂液返排过程中井口压力与最优返排油嘴直径的关系式,为现场施工提供指导。分析表明,裂缝闭合时机是油嘴选取的临界状态,裂缝闭合前,支撑剂在裂缝中启动流速低,不宜用大油嘴返排;裂缝闭合后,最优返排油嘴随压降变化敏感,可以及时更换大油嘴进行返排。

关键词：压后返排井口压力油嘴优选物质平衡闭合压力支撑剂回流

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基于数值模拟的致密油油藏注气开发技术研究

科学技术与工程 2014年第4期22卷 37-42页

作者：付应坤李治平赖枫鹏杨森杨宝松中国地质大学(北京)非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室能源学院北京100083

致密油将是缓解我国能源紧缺局面的重要非常规资源,美国利用注气开发致密油已取得显著进展,因此我国开展致密油注气开发研究是十分必要的。利用数值模拟技术,评价不同注气方式对致密油油藏开发效果的影响,从提高采出程度、压力保持水平... 详细信息

致密油将是缓解我国能源紧缺局面的重要非常规资源,美国利用注气开发致密油已取得显著进展,因此我国开展致密油注气开发研究是十分必要的。利用数值模拟技术,评价不同注气方式对致密油油藏开发效果的影响,从提高采出程度、压力保持水平以及气窜等角度分析了不同混相程度、不同井型及不同注入方式对致密油油藏生产的影响。研究结果表明,近混相和混相注气都能高效开发致密油,以0.5%PV注气量生产20年后,混相和近混相注气下的采出程度能在衰竭式开发基础上提高9.56%以上;在近混相下,水平井注气比直井注气更能提高波及系数和采出程度,循环注气能有效减缓气窜的发生。因此,采取水平井近混相循环注气将是高效开发致密油藏的重要技术。

关键词：致密油注气近混相数值模拟

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硫沉积对裂缝导流能力影响的实验研究

科学技术与工程 2014年第6期22卷 139-142页

作者：付应坤李治平赖枫鹏杨宝松杨森中国地质大学(北京)非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室能源学院北京100083 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102200

含硫气藏在生产过程中会出现单质硫的沉积,引起较大危害,而压裂技术作为气藏增产的主要措施,常由于受高含硫气藏开发中的硫沉积堵塞等原因导致酸蚀裂缝导流能力大幅降低而逐渐失去作用,为了能较好的反映硫沉积对裂缝导流能力的影响以及... 详细信息

含硫气藏在生产过程中会出现单质硫的沉积,引起较大危害,而压裂技术作为气藏增产的主要措施,常由于受高含硫气藏开发中的硫沉积堵塞等原因导致酸蚀裂缝导流能力大幅降低而逐渐失去作用,为了能较好的反映硫沉积对裂缝导流能力的影响以及评价酸化措施对硫沉积后裂缝导流能力的改善效果,采用硫粉和人工造缝后的岩心,模拟硫颗粒沉积对酸蚀裂缝的堵塞,在此基础上酸蚀裂缝,测试裂缝的气测裂缝导流能力.研究表明,硫颗粒堵塞裂缝,导致裂缝导流能力严重降低,以15 MPa为例,裂缝导流能力降低17％～47％,而注入酸液能侵蚀岩石壁面,导流能力降低系数从2.79 ～ 3.23恢复到1.0左右,在一定程度上恢复裂缝的导流能力.

关键词：硫沉积裂缝导流能力酸蚀裂缝

多因素影响下煤层气井生产初期合理排水量确定

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科学技术与工程 2015年第18期35卷 170-175页

作者：刘晓燕李治平马洪泽包晓航韩宁付应坤中国地质大学(北京)非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室能源学院北京100083 辽河石油勘探局兴隆台工程技术处盘锦124107 中国石油华北油田采油工艺研究院任丘062552

生产初期排水量合理与否影响煤层气井整个生产过程中的排水采气效果,无因次含气率为0.25时,认为排水初期阶段结束。为确定新投产煤层气井生产初期合理排水量,建立考虑压敏效应、基质收缩和煤粉剥离、堵塞效应对煤储层物性的影响模型,研... 详细信息

生产初期排水量合理与否影响煤层气井整个生产过程中的排水采气效果,无因次含气率为0.25时,认为排水初期阶段结束。为确定新投产煤层气井生产初期合理排水量,建立考虑压敏效应、基质收缩和煤粉剥离、堵塞效应对煤储层物性的影响模型,研究生产初期不同排水量对煤储层物性的影响;并编制了新投产煤层气井合理排水量确定软件。研究结果表明:生产初期结束时的煤储层孔隙度和渗透率随着排水量的加大先增大后减小,峰值处对应的排水量确定为合理排水量。利用该软件确定了某煤层气井排采初期的合理排水量,结合数值模拟结果分析在该排水量控制下该煤层气井的排采效果较好,该模型对新投产井生产初期合理排水量的确定提供理论依据。

关键词：有效应力基质收缩煤粉运移新投产煤层气井合理排水量

面向极紫外光刻光源液滴锡靶的光学测量与检测进展

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激光与光电子学进展 2025年

作者：付轹文林楠中国科学院大学前沿交叉科学学院中国科学院上海光学精密机械研究所超强激光科学与技术重点实验室中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学工程部

在高端芯片制造领域，极紫外（EUV）光刻机已成为集成电路大规模量产不可或缺的设备，也是未来制程持续发展的保障。激光等离子体（LPP）-EUV光刻光源是EUV光刻机的关键分系统，其核心之一就是液滴锡靶生成器。它需以特定频率稳定、连... 详细信息

在高端芯片制造领域，极紫外（EUV）光刻机已成为集成电路大规模量产不可或缺的设备，也是未来制程持续发展的保障。激光等离子体（LPP）-EUV光刻光源是EUV光刻机的关键分系统，其核心之一就是液滴锡靶生成器。它需以特定频率稳定、连续地产生尺寸一致、间距均匀的锡液滴，从而在激光轰击后获得稳定且高效的转换效率（CE）。因此，面向液滴锡靶的测量与检测在研究锡液滴生成机制以及液滴与激光的作用过程方面是必需的。其对于开发LPP-EUV光源，提升液滴质量、提高光能CE、减少碎屑生成、保证光源稳定具有重要意义。光学量测作为主要的测量与检测手段，目前尚缺少系统性总结。本文综述了EUV光源液滴锡靶光学测量与检测的核心指标、关键需求与技术发展现状，详细分析了主流测量技术和检测系统的特点，旨在为搭建液滴锡靶系统乃至LPP-EUV光源相关研究提供技术参考和支持。

关键词：极紫外光源液滴锡靶光学量测阴影成像激光触发检测