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煤层气基质-裂缝窜流规律研究

煤层气基质-裂缝窜流规律研究

作者：田伟兵中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

煤层气作为一种绿色清洁能源,对于目前及未来的能源发展、民生应用等具有重大的意义。但目前对于煤层气开采过程中,其基质-裂缝间的窜流规律认识还不清晰。本文通过文献调研发现,目前对油水等窜流规律研究偏多,关于气体等可压缩流体的... 详细信息

煤层气作为一种绿色清洁能源,对于目前及未来的能源发展、民生应用等具有重大的意义。但目前对于煤层气开采过程中,其基质-裂缝间的窜流规律认识还不清晰。本文通过文献调研发现,目前对油水等窜流规律研究偏多,关于气体等可压缩流体的研究偏少,特别是煤层气窜流;集中于单相的窜流规律,而对多相窜流的认识不清晰。本文通过理论研究,基于不同模型,并考虑多因素作用,推导得到了适合煤层气藏的基质-裂缝窜流函数。通过实验研究,得到了煤层气藏的基质-裂缝窜流实验规律。研究结果表明:(1)分别基于Warren-Root、Lim-Aziz和Zimmerman等窜流模型,并考虑煤层气吸附-解吸、扩散、克氏效应、非达西效应和基岩应力敏感,推导得到了煤层气单相的窜流函数;又考虑气-水毛管力作用,得到了煤层气-水两相的窜流函数。(2)CT扫描和高压压汞表明,煤样中存在微纳孔和裂缝,证明对煤岩应用双重孔隙介质研究是有意义的。(3)实验结果表明,当裂缝压力从初始压力瞬间降低至某一压力并保持裂缝定压或者封闭时,将发生煤层气从基质到裂缝的窜流现象,持续时间较长。(4)参考釜压力(裂缝定压时)、裂缝压力(裂缝封闭时)和累积窜流量与时间成对数函数关系,平均窜流速率与时间成幂函数关系,而在窜流初期,均与时间成指数函数关系。(5)裂缝封闭时,实测瞬时窜流速率初期先快速增加,然后减小;中后期依靠解吸效应缓慢间歇窜流,曲线呈现两段式特征。(6)无论裂缝定压还是封闭,瞬时窜流速率(公式法)与时间成反比,而在窜流初期,其与时间成指数函数关系。(7)降压幅度越大,窜流时间、累积窜流量和公式法瞬时窜流速率中的常数越大。(8)一旦存在水分,累积窜流量和窜流速率等立刻减小,在窜流初期最为明显。(9)随着含水饱和度的增大,窜流时间、累积窜流量和最终窜流程度(新定义名词)等明显减小,这种现象在压差较小时最为明显。

关键词：窜流基质-裂缝煤层气煤层气-水两相形状因子

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纳米孔隙储集层动态渗吸数学模型

石油勘探与开发 2022年第1期49卷 148-155页

作者：田伟兵吴克柳陈掌星雷征东高艳玲李靖中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 加拿大卡尔加里大学石油及化学工程系阿尔伯塔T2N 1N4 中国石油勘探开发研究院北京100083

在考虑动态接触角效应、纳米限域效应、惯性效应和入口端效应的基础上,建立了纳米尺度孔隙中油-水渗吸方程,推导出固-油-水三相接触线摩擦系数与界面区流体黏度的关系式,结合毛细管束模型和对数正态分布理论,得到了致密岩心渗吸模型,并... 详细信息

在考虑动态接触角效应、纳米限域效应、惯性效应和入口端效应的基础上,建立了纳米尺度孔隙中油-水渗吸方程,推导出固-油-水三相接触线摩擦系数与界面区流体黏度的关系式,结合毛细管束模型和对数正态分布理论,得到了致密岩心渗吸模型,并对影响渗吸动态的关键参数进行了分析。研究表明,纳米孔隙渗吸过程中,动态接触角效应对渗吸的影响最为显著,纳米限域效应(多层黏附效应和滑脱效应)次之,惯性效应和入口端效应影响最小;渗吸初期,惯性力的作用减小,接触线摩擦力的作用增加,动态接触角从初始的平衡接触角逐渐增大至最大并基本保持稳定;渗吸后期,接触线摩擦力的作用减小,接触角则从最大动态接触角逐渐降低并趋于初始的平衡接触角;孔隙半径减小,渗吸初期动态接触角效应增强,渗吸中后期动态接触角效应减弱;油水界面张力增加,渗吸动力增大,动态接触角效应增强;界面张力对渗吸动态的影响存在临界值,致密储集层渗吸提高采收率,过低的界面张力并不能获得更好的渗吸效果,最佳的界面张力需通过优化获得。

关键词：致密储集层纳米孔隙毛细管渗吸模型渗吸动态影响因素

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页岩储层两相流体润湿滞后对流动阻力的影响

西南石油大学学报（自然科学版） 2021年第5期43卷 66-72页

作者：高艳玲吴克柳陈掌星田伟兵李靖中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京昌平102249 中国石油大学(北京)石油工程学院北京昌平102249 卡尔加里大学化学与石油工程系加拿大艾伯塔T2N1N4

通过揭示两相流体润湿滞后对启动压力和流动阻力的影响机理,基于静态润湿滞后方程及动态接触角方程,分别建立了两相流动中气泡/液滴欲移动时的启动压力模型和运动后的流动阻力模型。基于前人实验数据,应用建立的模型,分别计算得到由润... 详细信息

通过揭示两相流体润湿滞后对启动压力和流动阻力的影响机理,基于静态润湿滞后方程及动态接触角方程,分别建立了两相流动中气泡/液滴欲移动时的启动压力模型和运动后的流动阻力模型。基于前人实验数据,应用建立的模型,分别计算得到由润湿滞后引起的不同温度和压力下的启动压力,以及不同孔隙尺度、黏度和表面张力下的流动阻力。结果表明,在页岩纳米级孔隙中,由于孔喉细小,静态润湿滞后和动态润湿滞后引起的启动压力和流动阻力较大,均不可忽略;动态润湿滞后引起的流动阻力大于静态润湿滞后引起的启动压力,且随着流速增大,这种流动阻力也持续增大,但增速幅度逐渐降低。该研究为页岩储层两相流体启动压力和流动阻力的精确表征提供了数学模型,将为页岩气开发及页岩储层中CO2地质埋存的准确数值模拟提供部分理论基础。

关键词：润湿滞后启动压力流动阻力动态接触角页岩储层

大道之约胜算之旅——记中国企业文化建设优秀工作者、山东龙口矿业集团热电公司总经理于忠斌

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现代企业教育（卓越管理） 2007年第10期 76-78页

作者：孙相腾白晓光田伟兵（摄影）《现代企业教育》特约记者

于忠斌作为2007年中国企业文化建设优秀工作者,在主政山东龙口矿业集团热电公司一年多的时间里,一直倡导企业管理重实践、倡导为官要坦率真诚,这样,才能以大道之约,走上胜算之旅。今年50岁的于忠斌,于1982年毕业于山东矿业学院机械化专... 详细信息

于忠斌作为2007年中国企业文化建设优秀工作者,在主政山东龙口矿业集团热电公司一年多的时间里,一直倡导企业管理重实践、倡导为官要坦率真诚,这样,才能以大道之约,走上胜算之旅。今年50岁的于忠斌,于1982年毕业于山东矿业学院机械化专业,作为学院和系里的高才生,于忠斌毕业那天起,就投身于煤炭事业,先后担任过技术员、科长、副总工程师、机电矿长,集团公司副总工程师等职务。多年的管理经验,使他对企业管理有自己独到的见解,他曾荣获省局科技进步奖,两次获煤炭工业技术进步重大贡献奖,尤其是他于2003年主持完成的北皂煤矿主井改选工程,使矿井的提升能力上涨到100万吨以上,为龙矿集团的大发展发挥了自己的聪明才智。

关键词：山东龙口矿业集团企业文化建设优秀工作者热电公司中国大道总经理企业管理

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刀笔风骨现金石逸气生

当代矿工 2007年第4期 53-53页

作者：田伟兵龙口矿业集团新闻中心

王增友是龙口矿业集团中心医院的外科大夫。他不仅医术高超，还利用业余时间练就了一手精美的篆刻技艺，得到了众多书画名家的认可和好评。十几年来，他有多件作品被有关部门收藏，并先后被中国工艺美术家协会、山东刻字艺术家协会吸收... 详细信息

王增友是龙口矿业集团中心医院的外科大夫。他不仅医术高超，还利用业余时间练就了一手精美的篆刻技艺，得到了众多书画名家的认可和好评。十几年来，他有多件作品被有关部门收藏，并先后被中国工艺美术家协会、山东刻字艺术家协会吸收为会员。

关键词：美术家协会逸气金石风骨龙口矿业集团中心医院业余时间艺术家

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矿山石迷李永德

当代矿工 2007年第7期 52-52页

作者：田伟兵龙口矿业集团新闻中心

在山东龙口矿业集团梁家煤矿,有一个迷石人名叫李永德,他是梁家煤矿安监处的一名信息员。李永德参过军,在矿山干过采煤、掘进、通风等工作,现已年过半百。他在工作之余,与石头结下了不解之缘,并一门心思地走上了采集与收藏奇石之途。

关键词：山东龙口矿业集团梁家煤矿信息员采集收藏奇石

昼耕夜织勤为心画——记龙矿集团老年书画家郭玉才

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当代矿工 2007年第3期 53-53页

作者：田伟兵龙口矿业集团公司新闻中心

郭玉才是龙口矿业集团北皂煤矿的一名退休干部，曾在矿山从事教育工作36年，可谓是桃李满天下。

关键词：龙口矿业集团书画家老年退休干部教育工作

终生魂系煤海晚年心画夕阳——记龙矿集团老年书法家兰培藻

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当代矿工 2007年第1期 52-52页

作者：田伟兵龙口矿业集团新闻中心

兰培藻,字采文,1930年出生于山东乳山兰家村,现为龙矿集团离休干部.多年来,他的书法作品多次在全国、省、市举办的书法大展中获奖,他也被吸收为中国煤矿书法家协会会员、中国书法家协会山东分会为会员,并被聘为中国古代怀素书法艺术研... 详细信息

兰培藻,字采文,1930年出生于山东乳山兰家村,现为龙矿集团离休干部.多年来,他的书法作品多次在全国、省、市举办的书法大展中获奖,他也被吸收为中国煤矿书法家协会会员、中国书法家协会山东分会为会员,并被聘为中国古代怀素书法艺术研究会研究员、龙口市政协书画联谊会理事.

关键词：协会会员中国龙矿集团老年书法家兰培藻艺术风格

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心系矿山唱人生

当代矿工 2006年第11期 53-53页

作者：田伟兵龙口矿业集团新闻中心

已到'知天命'之年的孙宝敏是龙口矿业集团文化中心的一名老文艺工作者.多年来,他创作了大量反映矿区生活的文艺作品,自编自演的快板书、相声多次在矿区、市、省及全国文艺演出中获奖,被吸收为中国曲艺家协会会员,中煤音、舞、曲研究会会... 详细信息

已到'知天命'之年的孙宝敏是龙口矿业集团文化中心的一名老文艺工作者.多年来,他创作了大量反映矿区生活的文艺作品,自编自演的快板书、相声多次在矿区、市、省及全国文艺演出中获奖,被吸收为中国曲艺家协会会员,中煤音、舞、曲研究会会员,山东煤矿曲艺、小品协会理事,烟台市曲艺家协会理事,龙口市曲艺家协会副主席,在2004年中国曲艺家协会年会中,被增补为中国快板艺术委员会副秘书长.

关键词：协会会员矿山龙口矿业集团文艺工作者文化中心