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测量天然气在稠油中扩散系数的新方法

天然气工业 2015年第11期35卷 45-53页

作者：董明哲杨泽皓李亚军宫厚健赵心仪中国石油大学(华东) Department of Chemical and Petroleum Engineering University of Calgary

可靠的扩散系数测量方法对于稠油开发中气体注入方案设计、页岩气开发中流动机理研究和天然气成藏保存过程中气体运移方式的确定等都具有重要的意义。为此,提出了一种基于压力脉冲技术在稠油中测量扩散系数的新方法。首先通过压力脉冲... 详细信息

可靠的扩散系数测量方法对于稠油开发中气体注入方案设计、页岩气开发中流动机理研究和天然气成藏保存过程中气体运移方式的确定等都具有重要的意义。为此,提出了一种基于压力脉冲技术在稠油中测量扩散系数的新方法。首先通过压力脉冲实验来记录PVT容器空腔内的甲烷气体向稠油扩散过程中的压力变化,然后根据Fick第二定律和油气界面的动态边界条件建立数学模型,利用模型所得到的解析解对实验数据进行拟合得到相应的扩散系数。通过对数学模型的分析可以发现:在任一时刻空腔内还未流入油相中的气体物质的量与扩散达到平衡时流入油相中总的物质的量的比值,在时间较长时与无因次时间呈线性关系;与其他文献进行比较的结果表明,所建立方法的测量结果合理,并可推测出扩散系数随油相黏度的增加而逐渐减小;动态边界数学扩散模型符合实际气体扩散的物理过程,能准确地测量气体在稠油等有机质中扩散系数的大小。同时,所得到的新扩散系数测量方法还具有实验简便、操作简单、不用分析油相组分的优点。

关键词：甲烷稠油传质扩散系数动态边界数学模型通解

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测量页岩径向渗透率和孔隙度的新方法

石油学报 2015年第4期36卷 482-489页

作者：杨泽皓董明哲宫厚健李亚军徐龙中国石油大学石油工程学院 Department of Chemical and Petroleum Engineering University of Calgary

为了更加方便准确地获得页岩径向的渗透率,提出了一种测量页岩径向渗透率和孔隙度的压力衰减新方法。该方法通过实验得到氦气沿页岩径向流动时,岩心与PVT容器内壁之间环形空间的压力衰减曲线;据此建立了相应数学模型,求得了径向模型中... 详细信息

为了更加方便准确地获得页岩径向的渗透率,提出了一种测量页岩径向渗透率和孔隙度的压力衰减新方法。该方法通过实验得到氦气沿页岩径向流动时,岩心与PVT容器内壁之间环形空间的压力衰减曲线;据此建立了相应数学模型,求得了径向模型中压力和时间的半解析解关系式;并通过对实验结果进行拟合,得到了页岩的浓度传导系数和孔隙度;利用浓度传导系数和渗透率的关系,得到了页岩径向方向的渗透率值。利用该方法对2块岩心分别在3组不同的环形空间初始压力下进行了渗透率和孔隙度的测量,并与传统的Dicker和Smits压力衰减方法对比了渗透率测试结果,采用常规的孔隙度测量仪对比了孔隙度测试结果,从而验证该方法的可行性和优越性。该方法相对于传统压力衰减方法除了具有仪器设备更简单、操作更简洁的优势外,还能够同时得到页岩径向渗透率和孔隙度。

关键词：页岩径向压力衰减浓度传导系数渗透率孔隙度

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基于GIS的改进AHP型脆弱性指数法

地球科学（中国地质大学学报） 2017年第4期42卷 625-633页

作者：刘守强武强曾一凡宫厚健李哲中国矿业大学国家煤矿水害防治工程技术研究中心北京100083

AHP法是煤层底板突水预测预报的关键技术之一,但传统基于"1~9"标度的AHP法往往存在一致性效果不够理想等问题.通过对AHP法的改进研究,提出了基于"10/10~18/2"标度的改进AHP法型脆弱性指数法评价技术.以成庄矿3~#、9~#和15~#煤层底板奥... 详细信息

AHP法是煤层底板突水预测预报的关键技术之一,但传统基于"1~9"标度的AHP法往往存在一致性效果不够理想等问题.通过对AHP法的改进研究,提出了基于"10/10~18/2"标度的改进AHP法型脆弱性指数法评价技术.以成庄矿3~#、9~#和15~#煤层底板奥灰突水脆弱性评价为例,在建立各主控因素专题层图基础上,应用基于"10/10~18/2"新标度的改进AHP法,确定了各主控因素的权重;进一步建立了煤层底板奥灰突水的脆弱性评价模型,得出了各煤层脆弱性评价分区.研究表明,改进的AHP法构建的判断矩阵具有较好的一致性;通过与传统突水系数法评价结果对比可知,基于GIS的改进AHP型脆弱性指数法评价能够真实反映多因素影响下煤层底板突水的非线性动力过程,评价结果更为吻合实际.

关键词：底板突水脆弱性指数法改进的AHP 非线性分析水文地质

聚驱后B-PPG与HPAM非均相复合驱提高采收率技术

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西安石油大学学报（自然科学版） 2015年第5期30卷 54-58,84页

作者：任亭亭宫厚健桑茜李亚军董明哲中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

通过单填砂管流动实验中阻力系数的测量,对聚驱后支化预交联凝胶颗粒(B-PPG)与水解聚丙烯酰胺(HPAM)复配的非均相体系的封堵性能进行了评价,优选出了封堵能力最佳的BPPG、HPAM非均相体系;通过渗透率不同的双填砂管驱油实验和微观驱油实... 详细信息

通过单填砂管流动实验中阻力系数的测量,对聚驱后支化预交联凝胶颗粒(B-PPG)与水解聚丙烯酰胺(HPAM)复配的非均相体系的封堵性能进行了评价,优选出了封堵能力最佳的BPPG、HPAM非均相体系;通过渗透率不同的双填砂管驱油实验和微观驱油实验,研究了聚驱后非均相体系的调剖与驱油能力。单管封堵实验结果表明:B-PPG与HPAM复配的非均相体系,能够对填砂管进行有效封堵,显著提高聚驱后填砂管阻力系数和残余阻力系数,HPAM与B-PPG按质量比例6∶4(干重)配制时封堵效果最好。双管调驱实验结果表明:非均相体系调驱能够明显改善聚驱后高渗管和低渗管的分流比,使剩余油动用程度较低的低渗管采收率大幅提高。微观实验表明:非均相体系提高聚驱后采收率方式主要靠增大驱替液的波及系数来实现。

关键词：提高采收率非均相体系支化预交联凝胶颗粒阻力系数调剖

2012-2016年我国煤矿水害事故统计分析

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内蒙古煤炭经济 2017年第23期 107-108页

作者：宫厚健中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

为了深入探究中国煤矿水害事故的现状和特点,从水害事故的发生时间、地区等角度,对国家煤矿安全监察局事故查询系统所公布的2012-2016年煤矿水害事故数据进行统计,并利用数理统计的方法进行综合分析。10∶00-11∶59是煤矿水害事故的多... 详细信息

为了深入探究中国煤矿水害事故的现状和特点,从水害事故的发生时间、地区等角度,对国家煤矿安全监察局事故查询系统所公布的2012-2016年煤矿水害事故数据进行统计,并利用数理统计的方法进行综合分析。10∶00-11∶59是煤矿水害事故的多发时刻;6至9月是水害事故的高发期;黑龙江、贵州、山西煤矿水害事故频发。并阐明了事故发生的原因,提出了针对性的对策措施,对煤矿水害的预防和控制有着重要意义。

关键词：煤矿水害事故统计分析预防措施

AHP法确定煤层底板突水主控因素权重及系统研发

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煤炭科学技术 2017年第1期45卷 154-159页

作者：武强李慎举刘守强宫厚健李哲齐京生中国矿业大学(北京)国家煤矿水害防治工程技术研究中心北京100083

为有效防治煤层底板水害,揭示多因素影响下煤层底板突水的非线性动力特征,应用具有多目标多准则决策分析的AHP法,定量分析了各主控因素控制底板突水的权重比例。以三河尖矿为例,在确定影响17号煤层底板奥灰突水的7大主控因素基础上,建... 详细信息

为有效防治煤层底板水害,揭示多因素影响下煤层底板突水的非线性动力特征,应用具有多目标多准则决策分析的AHP法,定量分析了各主控因素控制底板突水的权重比例。以三河尖矿为例,在确定影响17号煤层底板奥灰突水的7大主控因素基础上,建立了层次结构模型;通过构建判断矩阵,进行了层次单排序和总排序及对应的一致性检验;最终确定了7大主控因素控制17号煤层底板奥灰突水的权重;以此为基础进行的17号煤层底板奥灰突水脆弱性评价结果与实际吻合效果好。进一步应用基于矩阵运算的Matlab软件,研发了AHP法权重计算系统,其操作简单,实用性强,为AHP法的推广应用提供了基础平台。

关键词：底板突水非线性动力特征多目标多准则突水主控因素 AHP

四川盆地长宁地区龙马溪组页岩气运移主控因素

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天然气地球科学 2024年第7期35卷 1223-1235页

作者：王国臻姜振学张原豪陈瑞华宫厚健贺世杰中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

页岩气的运移是页岩气富集过程中十分重要的地质作用,计算流体力学方法可研究页岩气运移现象。基于计算流体动力学原理,建立了包含地层倾角与物性要素的抽象物理模型,采用控制变量法查明了其对气体运移的控制作用;以四川盆地长宁地区典... 详细信息

页岩气的运移是页岩气富集过程中十分重要的地质作用,计算流体力学方法可研究页岩气运移现象。基于计算流体动力学原理,建立了包含地层倾角与物性要素的抽象物理模型,采用控制变量法查明了其对气体运移的控制作用;以四川盆地长宁地区典型页岩气藏剖面为研究对象,推导了实际地质条件下的页岩气藏古压力、古含气量演化数学方程,并将方程计算结果作为初始条件,采用流体动力学方法模拟了页岩气藏宏观动态演化过程。研究结果表明:地层倾角控制了层理面受到的正应力与顺层方向的气体压力梯度,地层倾角越大,地层层面上所受的压实越弱,顺层面方向上压力梯度就越大,气体运移能力就越强;气体在运移过程中总是沿着物性优势通道运移,通道与围岩物性级差越大,控制油气运移的作用就越强;长宁背斜页岩气运移主要受控于地层抬升,导致垂向扩散量相对较少,低部位气藏对高部位有侧向运移补给;天宫堂末次构造早期正断层活动导致下倾方向渗流损失较大,尽管后期逆断层抑制了垂向扩散损失,但气藏含气量仍然较低。

关键词：长宁地区龙马溪组页岩气运移 CFD模拟

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加拿大稠油聚合物驱研究进展及应用

油田化学 2015年第3期32卷 461-467页

作者：曹绪龙李振泉宫厚健董明哲李亚军中国石化胜利油田分公司地质科学研究院山东东营257015 中国石油大学石油工程学院山东青岛266580

加拿大稠油资源丰富且多为薄层稠油,热采方法热量损失大,经济效益低。而近几年水平井技术的发展,为化学驱特别是聚合物驱技术的应用提供了重要的基础。目前,水平井加聚合物驱技术已经成为加拿大稠油开采的一种经济有效的手段,加拿大多... 详细信息

加拿大稠油资源丰富且多为薄层稠油,热采方法热量损失大,经济效益低。而近几年水平井技术的发展,为化学驱特别是聚合物驱技术的应用提供了重要的基础。目前,水平井加聚合物驱技术已经成为加拿大稠油开采的一种经济有效的手段,加拿大多个石油公司已经开始应用这一技术,并且生产规模越来越大。本文从室内研究、机理探讨和现场应用三方面综述加拿大稠油化学驱研究与应用的进展,以期为我国的稠油开采提供一定的借鉴。

关键词：稠油聚合物驱化学驱水平井提高采收率综述

非均质油层黏弹性凝胶颗粒提高采收率机理研究

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科学技术与工程 2014年第17期22卷 59-63页

作者：于龙宫厚健李亚军桑茜董明哲中国石油大学(华东)石油工程学院青岛266580

通过非均质双填砂管调驱实验、平板夹砂模型驱油实验和微观驱油实验对黏弹性凝胶颗粒(PPG)提高非均质油层采收率机理进行了研究。非均质平行管岩心调驱实验表明:PPG可在孔隙介质中不断重复封堵与运移,具有良好的调驱性能;PPG优先进入并... 详细信息

通过非均质双填砂管调驱实验、平板夹砂模型驱油实验和微观驱油实验对黏弹性凝胶颗粒(PPG)提高非均质油层采收率机理进行了研究。非均质平行管岩心调驱实验表明:PPG可在孔隙介质中不断重复封堵与运移,具有良好的调驱性能;PPG优先进入并封堵高渗透层,调整非均质地层吸水剖面,将高渗和低渗岩心的分液量比由原来的高于90∶10调整至30∶70,具备显著的液流转向及油层分流能力;同时,PPG可将低渗透油层的采收率在水驱基础上再提高32.1%;而高渗透油层及整体采收率则分别提高13%和22.9%。微观驱油实验结果表明,PPG能够对不同孔径的孔道进行动态交替封堵,具有显著的封堵高渗孔道、调整非均质、增大波及系数的能力。非均质平板夹砂模型驱油实验中,PPG对不同渗透率条带中的原油都有驱动作用,最终采收率达89%。微观驱油实验结果表明,PPG在非均质油层中实现动态液流转向、扩大波及系数是其提高采收率的主要机理。

关键词：黏弹性凝胶颗粒调驱微观可视化液流转向提高采收率