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基于颗粒流的页岩热致裂缝形成机制及数值模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2022年第5期46卷 98-105页

作者：袁士宝王豪孙健王燕蒋海岩西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 中国石油长庆油田分公司第一采油厂陕西延安716000 中科院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430064

基于离散元构建考虑页岩层理特征的颗粒流模型,进而改进微观参数标定方法并对页岩颗粒流力学模型微观参数进行系统标定,利用页岩颗粒流热力耦合模型研究加热方式、天然微裂缝及围压对页岩热致裂缝演化的影响。结果表明:100℃下即可产生... 详细信息

基于离散元构建考虑页岩层理特征的颗粒流模型,进而改进微观参数标定方法并对页岩颗粒流力学模型微观参数进行系统标定,利用页岩颗粒流热力耦合模型研究加热方式、天然微裂缝及围压对页岩热致裂缝演化的影响。结果表明:100℃下即可产生热致裂缝,裂缝的宽度和数量随着温度的升高在不断增加后保持稳定;天然微裂缝的倾斜度对热致裂缝扩展存在影响,倾斜角度增大,页岩热致裂缝的延伸性变弱;围压在10 MPa以下促进页岩热致裂缝生成,10 MPa以上抑制热致裂缝的生成。

关键词：页岩热致裂裂缝演化数值模拟颗粒流

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鄂尔多斯长7段油页岩不同阶段热解反应特征

油田化学 2024年

作者：蒋海岩胡清萍王姣刘帅袁士宝申志兵 1.西安石油大学石油工程学院 2.陕西省油气田特种增产技术重点实验室 3.中国石油大港油田公司第四采油厂 4.陕西延长石油(集团)有限责任公司天然气研究院分公司 5.西安石油大学化学化工学院西安石油大学石油工程学院陕西省油气田特种增产技术重点实验室中国石油大港油田公司第四采油厂陕西延长石油(集团)有限责任公司天然气研究院分公司西安石油大学化学化工学院

针对原位热采开发油页岩矿藏中热解反应变化复杂、控温困难等问题，通过热重分析实验对鄂尔多斯盆地长7油页岩热解过程进行阶段划分；通过X射线衍射测试、气相色谱-质谱联用等实验重点检测有机质裂解放热阶段的产物成分，分析不同阶段... 详细信息

针对原位热采开发油页岩矿藏中热解反应变化复杂、控温困难等问题，通过热重分析实验对鄂尔多斯盆地长7油页岩热解过程进行阶段划分；通过X射线衍射测试、气相色谱-质谱联用等实验重点检测有机质裂解放热阶段的产物成分，分析不同阶段演化的主要化学反应，进一步验证阶段划分。结果表明，油页岩在氮气氛围下的热解可以划分为3个阶段：脱水阶段（720 ℃）。在有机质裂解放热阶段，油页岩的失重约为总失重的74%，无机矿物未发生热裂解。有机质裂解放热阶段可进一步划分为3个阶段：300 ℃≤T＜450 ℃的低温初始段、450 ℃≤T＜600 ℃的中温热解段、600 ℃≤T≤720 ℃的高温热解完成段。有机质的热解主要发生在中温热解段。随温度升高，烷烃脱氢反应、酯化反应变为以酯类化合物热裂解反应、烷烃断链生成小分子烃类反应为主；温度升至600～720 ℃时，会促使化合物发生聚合向油页岩半焦转化；当温度控制在中温热解段时，油页岩油成分最好，含27.70%酯类、29.89%脂肪烃、14.49%醇类、12.66%芳香烃等。研究结果为油页岩热解机理分析、油页岩数值模拟模型的建立和提高现场采收率提供理论指导，并对控制有机质的反应温度范围提供依据，保证较高的转化率。

关键词：油页岩页岩油有机质裂解放热热解阶段鄂尔多斯盆地

基于机器学习的火驱注采井间连通性研究——以红浅1井区火驱先导试验区为例

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中国海上油气 2023年第2期35卷 93-100页

作者：袁士宝宋佳任梓寒杨凤祥蒋海岩西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000

判断火驱稠油油藏注采井间连通关系进而计算燃烧前缘位置是火驱开发调整的首要工作,而现有注采关联模型难以表征复杂的火驱注采井间连通情况。以红浅1井区火驱先导试验区为例,建立了适用于火驱的多元热采关联模型。首先对原始动态数据... 详细信息

判断火驱稠油油藏注采井间连通关系进而计算燃烧前缘位置是火驱开发调整的首要工作,而现有注采关联模型难以表征复杂的火驱注采井间连通情况。以红浅1井区火驱先导试验区为例,建立了适用于火驱的多元热采关联模型。首先对原始动态数据进行了数据预处理;然后利用决策树、随机森林和AdaBoost 3种机器学习算法进行了特征变量的重要性比较,选择计算精度最高的随机森林算法确定出影响火驱产量的3个主特征为含水率、注气量和油压;在此基础上,建立了火驱多元注采关联模型,对典型井组注采井间连通性进行了计算;最后利用生产特征和示踪剂测试对计算结果进行了验证。结果表明,井间连通性计算值符合生产动态分析对生产井状态的认识,示踪剂监测结果也进一步验证了注采连通性的准确性。本文方法准确简便,有助于清晰认识火驱井间状态,并为后续火驱注采调整和产量预测提供决策依据。

关键词：火驱机器学习主特征注采关联模型井间连通性

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稠油高压火驱氧化特性实验研究

油气地质与采收率 2023年第3期30卷 145-151页

作者：赵健张娜蒋海岩赵志龙焦平格中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院新疆哈密839009 西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

稠油氧化特性研究是火驱提高采收率矿场设计的依据和基础,但截至目前,有关压力对稠油高压火驱的研究相对较少。为了明确压力对稠油火驱氧化特性的影响,并有效减少高压火驱的不利影响,以鲁克沁稠油为例,基于热重实验和差示扫描量热实验,... 详细信息

稠油氧化特性研究是火驱提高采收率矿场设计的依据和基础,但截至目前,有关压力对稠油高压火驱的研究相对较少。为了明确压力对稠油火驱氧化特性的影响,并有效减少高压火驱的不利影响,以鲁克沁稠油为例,基于热重实验和差示扫描量热实验,研究不同压力下的稠油氧化热失重以及放热等变化特性,首先计算不同压力下的动力学参数,得出各氧化阶段的活化能、反应焓;其次,通过燃烧管实验,评价了不同压力下的火驱燃烧效果及稳定性。研究结果表明:压力升高加快了稠油氧化反应速率,增加了放热量,复杂体系的氧化路径有所改变,反应动力学表征参数需进行高压修正;并且压力升高使火线推进速率加快,燃烧前缘温度较常压火驱升高300℃以上,燃烧稳定性变差;10%减氧高压火驱燃烧稳定,有效抑制高压反应速度过快导致的燃烧不稳定性。

关键词：深层稠油高压火驱氧化特性高压动力学表征热分析实验高压燃烧管实验减氧火驱

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薄互层稠油油藏蒸汽吞吐转火驱井网改造方法

中国科技论文 2022年第9期17卷 1008-1013页

作者：蒋海岩焦平格袁士宝袁东旭孙健西安石油大学石油工程学院西安710065 陕西省油气田特种增产技术重点实验室(西安石油大学) 西安710065 中国石油辽河油田公司储气库公司辽宁盘锦124010

为了充分利用现有井网高效开发油藏并合理动用薄互层油藏,提出了基于薄互层稠油油藏蒸汽吞吐后转火驱的一种老井网改造方法,设计了在原有蒸汽吞吐井网的基础上适当打新井的井网模式,并设置了2套井网来实现燃烧方向错开的对向火驱开发模... 详细信息

为了充分利用现有井网高效开发油藏并合理动用薄互层油藏,提出了基于薄互层稠油油藏蒸汽吞吐后转火驱的一种老井网改造方法,设计了在原有蒸汽吞吐井网的基础上适当打新井的井网模式,并设置了2套井网来实现燃烧方向错开的对向火驱开发模式。结果表明,该方法使得油层火驱热量得以充分利用,大大提高了油藏动用程度。

关键词：蒸汽吞吐油藏动用接替技术薄互层火驱开发模式井网

考虑应力敏感的低渗透油藏分段压裂水平井三维不稳定渗流模型

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中国科技论文 2023年第1期18卷 10-16,32页

作者：任宗孝李旭飞蒋海岩袁士宝夏玉轩朱敏西安石油大学石油工程学院西安710065 陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室(西安石油大学) 西安710065 中国石油长庆油田分公司采油一厂陕西延安715700

为了明确低渗透油藏在开发过程中储层应力敏感效应对分段压裂水平井流入动态的影响,首先应用半解析法推导了无限大储层考虑应力敏感的点源函数,之后通过摄动变换、拉氏变换、叠加原理等方法,构建了低渗透油藏衰竭开发过程中分段压裂水... 详细信息

为了明确低渗透油藏在开发过程中储层应力敏感效应对分段压裂水平井流入动态的影响,首先应用半解析法推导了无限大储层考虑应力敏感的点源函数,之后通过摄动变换、拉氏变换、叠加原理等方法,构建了低渗透油藏衰竭开发过程中分段压裂水平井不稳定渗流数学模型,最后利用KAPPA试井软件在同一水平上检验模型的正确性。结果表明,随着生产时间的增加,储层应力敏感增强,在流动后期试井曲线出现明显上翘,且上翘时间提前。并对裂缝几何参数及油藏边界尺寸进行了敏感性分析。

关键词：低渗透油藏应力敏感源函数分段压裂

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油田调剖效果的多层次模糊分析方法

系统工程理论与实践 2006年第12期26卷 127-131页

作者：袁士宝陈月明蒋海岩中国石油大学石油工程学院东营257061

针对油田调剖措施效果单因素评价方法结论不够全面的缺点,综合考虑调剖措施前后的生产动态资料、水驱曲线、监测资料和经济效益等各方面的指标,采用层次分析法确定指标权重,应用模糊综合评价方法对调剖措施效果进行全面的评价.把综合评... 详细信息

针对油田调剖措施效果单因素评价方法结论不够全面的缺点,综合考虑调剖措施前后的生产动态资料、水驱曲线、监测资料和经济效益等各方面的指标,采用层次分析法确定指标权重,应用模糊综合评价方法对调剖措施效果进行全面的评价.把综合评价的结果用最优分割原理进行分类,得出把东辛油田的32井次调剖措施分成5类能达到误差小、分类清楚的效果.结果表明,调剖措施模糊综合评价结论客观地反映调剖措施的效果,避免了单因素评价的片面性,使措施效果评价系统化,定量化.

关键词：调剖效果模糊综合评价层析分析最优分割法

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基于室内评价的稠油火驱化学添加剂效果分析

中国科技论文 2022年第9期17卷 945-953页

作者：蒋海岩谢佃和李天月袁士宝牛犇刘瑞春西安石油大学石油工程学院西安710065 陕西省油气田特种增产技术重点实验室(西安石油大学) 西安710065 中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院新疆哈密839009 西安石油大学化学化工学院西安710065

为了提高火驱开发稠油油藏的成功性和低温条件下的稠油油藏采收率,在调研国内外化学添加剂的基础上,总结了稠油火驱化学添加剂的几种室内评价研究方法,对比了金属盐、硝酸盐、金属氧化物3类金属类添加剂的作用效果,明确了各添加剂在不... 详细信息

为了提高火驱开发稠油油藏的成功性和低温条件下的稠油油藏采收率,在调研国内外化学添加剂的基础上,总结了稠油火驱化学添加剂的几种室内评价研究方法,对比了金属盐、硝酸盐、金属氧化物3类金属类添加剂的作用效果,明确了各添加剂在不同氧化阶段的作用。同时,对火驱添加剂室内评价实验进行了展望,提出了针对原油氧化阶段特点设计有针对性的组合添加剂的方法,该方法可有效保证点火成功率,为火驱开发稠油油藏提供借鉴和依据。

关键词：火驱稠油化学添加剂氧化阶段室内评价实验综述

在交变电场中采用湿式电极对可吸入颗粒物的凝并研究

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在交变电场中采用湿式电极对可吸入颗粒物的凝并研究

作者：蒋海岩河北工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着工业的发展,环境污染越发严重,使民众的日常生活严重受到影响。电凝并技术是去除可吸入颗粒物的有效手段之一,通过交流电场作用,使彼此碰撞粘附变成较大的颗粒,从而更容易被常规除尘器去除。本文主要进行了在交变电场中采用... 详细信息

近年来,随着工业的发展,环境污染越发严重,使民众的日常生活严重受到影响。电凝并技术是去除可吸入颗粒物的有效手段之一,通过交流电场作用,使彼此碰撞粘附变成较大的颗粒,从而更容易被常规除尘器去除。本文主要进行了在交变电场中采用湿式电极去除可吸入颗粒物的研究。实验对凝并室相关参数进行了分析,具体内容包括:研究了凝并室交流电场中不同峰值电压、不同布水流量、不同烟道风速以及不同初始粉尘浓度对可吸入颗粒物凝并效果的影响。通过分析对比得出最优凝并操作参数,并在此实验条件基础上向烟道中喷洒表面活性剂溶液,研究其对可吸入颗粒物的凝并影响。实验结果表明:(1)随着极板布水流量的增加,颗粒物的凝并效率也在增加。(2)可优化出的湿式电凝并效果最佳的条件:供水流量为300L/h、初始粉尘浓度为3g/m、交流峰值电压为35kV、烟道风速为0.8m/s。(3)在最佳湿式电凝并实验条件下向烟道中喷洒非离子表面活性剂Triton X-100和阴离子表面活性剂SDS溶液,使可吸入颗粒物的凝并效率从36.52%分别提升到38.51%和43.04%,说明喷洒表面活性剂溶液可改善颗粒物的凝并效率,阴离子表面活性剂对可吸入颗粒物的凝并效果要优于非离子表面活性剂,并且均在溶液浓度为0.1%时凝并效果最佳。综上所述,本文研究了在交变电场中湿式电凝并对可吸入颗粒物凝并的相关规律,并探索了添加表面活性剂是否有利于可吸入颗粒物的进一步的凝并,为工业上去除可吸入颗粒物提供了研究基础。

关键词：交变电场湿式电极可吸入颗粒物表面活性剂凝并效率