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天然气储层裂隙中气-液两相流的流态转变条件数学模型

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煤炭科学技术 2024年第6期52卷 155-164页

作者：闫晋倪小明郭盛强何庆宏赵彦伟宋金星河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 山西蓝焰煤层气集团有限责任公司山西晋城048200

气-液两相在储层裂隙中流动时可能存在气泡流、段塞流、环雾流等流态,查明流动时流态转变条件能为气-液两相流流态形成机理研究提供依据,有助于天然气井的生产管控。根据气-液两相流不同流态的流动特点,结合连续介质控制理论和动量守恒... 详细信息

气-液两相在储层裂隙中流动时可能存在气泡流、段塞流、环雾流等流态,查明流动时流态转变条件能为气-液两相流流态形成机理研究提供依据,有助于天然气井的生产管控。根据气-液两相流不同流态的流动特点,结合连续介质控制理论和动量守恒原理,构建了气泡流-段塞流-环雾状流等流态之间转变的数学模型,确定了各流态间变化的临界条件和主控因素,通过气-液运移产出微观流动物理模拟试验验证了所建数学模型的准确性。结果表明:气-液两相在裂隙中的流态转变是气/液相的物理性质、注气通道孔径、裂隙流动通道孔径、气相流体流速、液相流体流速等因素耦合作用的结果。气泡流与段塞流能否转变主要取决于初生气泡大小、流动通道空间、液相界面波高度;段塞流与环雾流间能否转变取决于气相流体能否击碎液相流体并使之悬浮。不同流态间转变的主要控制因素不同:气泡流与段塞流相互转变的主控因素为裂隙系统的孔径,注气通道孔径越大、流动通道孔径越小,越容易发生段塞流;段塞流与环雾流相互转化的主控制因素为流体流速、气/液相流体的物理性质,气/液相对速度越大、气/液密度差越小、液相表面张力越小,越容易发生环雾流。研究成果能够为天然气储层裂隙中气-液两相流态形成机理和天然气运移产出研究提供理论依据。

关键词：储层裂隙气-液两相流流态转化流体流速气泡流段塞流环雾流

天然气储层裂隙中气-液两相流的流态转变条件数学模型

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煤炭科学技术 2023年

作者：闫晋倪小明郭盛强何庆宏赵彦伟宋金星煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心山西蓝焰煤层气集团有限责任公司河南理工大学能源科学与工程学院

气-液两相在储层裂隙中流动时可能存在气泡流、段塞流、环雾流等流态，查明流动时流态转变条件能为气-液两相流流态形成机理研究提供依据，有助于天然气井的生产管控。根据气-液两相流不同流态的流动特点，结合连续介质控制理论和动量... 详细信息

气-液两相在储层裂隙中流动时可能存在气泡流、段塞流、环雾流等流态，查明流动时流态转变条件能为气-液两相流流态形成机理研究提供依据，有助于天然气井的生产管控。根据气-液两相流不同流态的流动特点，结合连续介质控制理论和动量守恒原理，构建了气泡流-段塞流-环雾状流等流态之间转变的数学模型，确定了各流态间变化的临界条件和主控因素，通过气-液运移产出微观流动物理模拟实验验证了所建数学模型的准确性。结果表明：气-液两相在裂隙中的流态转变是气/液相的物理性质、注气通道孔径、裂隙流动通道孔径、气相流体流速、液相流体流速等因素耦合作用的结果。气泡流与段塞流能否转变主要取决于初生气泡大小、流动通道空间、液相界面波高度；段塞流与环雾流间能否转变取决于气相流体能否击碎液相流体并使之悬浮。不同流态间转变的主要控制因素不同：气泡流与段塞流相互转变的主控因素为裂隙系统的孔径，注气通道孔径越大、流动通道孔径越小，越容易发生段塞流；段塞流与环雾流相互转化的主控制因素为流体流速、气/液相流体的物理性质，气/液相对速度越大、气/液密度差越小、液相表面张力越小，越容易发生环雾流。研究成果能够为天然气储层裂隙中气-液两相流态形成机理和天然气运移产出研究提供理论依据。

关键词：储层裂隙气-液两相流流态转化流体流速气泡流段塞流环雾流

软硬煤复合的煤层气水平井分段压裂技术及应用

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煤炭学报 2019年第4期44卷 1169-1177页

作者：许耀波郭盛强中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710054 山西蓝焰煤层气集团有限责任公司山西晋城048206

针对软硬煤复合煤层的煤层气抽采效率低、煤层纵向剖面上抽采不均衡等问题,为了实现大面积快速、整体高效抽采煤层气,以沁水盆地赵庄井田3号煤层为例,对软硬煤分层特征进行精细评价,优化了软硬煤复合煤层中的局部硬煤段,研究了硬煤层中... 详细信息

针对软硬煤复合煤层的煤层气抽采效率低、煤层纵向剖面上抽采不均衡等问题,为了实现大面积快速、整体高效抽采煤层气,以沁水盆地赵庄井田3号煤层为例,对软硬煤分层特征进行精细评价,优化了软硬煤复合煤层中的局部硬煤段,研究了硬煤层中不固井水平井分段压裂开发煤层气技术方法,在对水平井压裂裂缝扩展规律研究的基础上,研究了分段压裂水平井开发煤层气技术对策。研究结果表明:3号煤层软硬煤结构分层明显,软硬煤存在明显的自然伽马和电阻率测井响应特征;硬煤层中水平井压裂能形成一条复杂不规则的垂直裂缝,裂缝易于沿脆性较强的顶板岩层扩展延伸,裂缝能够扩展延伸进入软煤层,提高软硬煤的压裂增产效果;硬煤层中水平井位置和压裂施工排量是影响裂缝扩展效果的两个因素,压裂施工排量影响程度较大、水平井位置影响程度较小。针对这一特点,进一步研究了硬煤层中不固井水平井分段压裂开发煤层气4个关键技术:①水平井射孔、压裂段优选工艺技术;②油管拖动大排量水力喷射防窜流工艺技术;③"大排量、大规模、中砂比"的段塞式清水携砂压裂工艺技术;④气/水分井同步生产精细化排水采气技术。工程试验证明,该技术能大幅度提高煤层气水平井单井产量,突破了软硬煤复合煤层低产技术瓶颈,为软硬煤复合煤层的煤矿区煤层气抽采和瓦斯灾害治理提供了技术途径。

关键词：软硬煤复合煤层分段压裂煤层气水平井沁水盆地

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地面井层面拉剪破坏模型及极限分析判识方法

中国矿业大学学报 2013年第1期42卷 31-38页

作者：孙海涛郑颖人郭盛强刘见中中国人民解放军后勤工程学院博士后科研流动站重庆400016 中煤科工集团重庆研究院瓦斯分院重庆400039 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 山西蓝焰煤层气集团有限责任公司生产部山西晋城048204 中国煤炭科工集团有限公司科技发展部北京100013

为了有效解决地面瓦斯抽采钻井破坏机理不清、工程防护措施难以有效发挥作用的工程难题,本文基于采场上覆岩层组合划分规律建立了地面钻井变形破坏的层面拉剪变形破坏模型.结果表明:地面钻井的变形破坏可以分为剪切、挤压、拉剪综合等形... 详细信息

为了有效解决地面瓦斯抽采钻井破坏机理不清、工程防护措施难以有效发挥作用的工程难题,本文基于采场上覆岩层组合划分规律建立了地面钻井变形破坏的层面拉剪变形破坏模型.结果表明:地面钻井的变形破坏可以分为剪切、挤压、拉剪综合等形式,在采场不同的岩层层位,钻井套管的变形形式不同,对钻井工程防护措施也因此具有不同要求;同时,引入极限分析的思想建立了钻井套管变形破坏的判识准则:钻井套管拉伸或剪切安全系数小于阈值、套管壁监测点位移出现突变且塑性破坏区贯通时,可以判定钻井套管破坏.最后,将建立的方法应用到了晋城矿区地面钻井试验中,通过与钻井试验结果的对比分析证明了理论方法的正确性.

关键词：地面钻井层面拉剪极限分析判识准则

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成庄区块煤层气井产气特征及控制因素研究

煤炭科学技术 2013年第12期41卷 100-104页

作者：郭盛强山西蓝焰煤层气集团有限责任公司山西晋城048204

查明煤层气井生成特征的控制因素是进行开发工艺选择、参数优化的前提和基础,以成庄区块为例,从煤层气勘探开发资料出发,对该区已投产2年以上的煤层气井的生产特征及其控制因素进行了分析研究。结果表明:成庄区块总体上煤层气井产气量较... 详细信息

查明煤层气井生成特征的控制因素是进行开发工艺选择、参数优化的前提和基础,以成庄区块为例,从煤层气勘探开发资料出发,对该区已投产2年以上的煤层气井的生产特征及其控制因素进行了分析研究。结果表明:成庄区块总体上煤层气井产气量较低,气水产出关系复杂,煤层气井可分成高产气低产水、高产气高产水、低产气高产水、低产气低产水以及既不产水也不产气等多种形式,煤层气的产出特征受含气饱和度、临储压力比、煤层气井所处构造部位、断层和陷落柱、地下水动力条件、压裂效果、地应力及煤层气排采方式多种因素的共同影响。

关键词：煤层气井产气量产水量控制因素成庄区块

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黄河下游防洪工程移民生产生活水平研究

黄河下游防洪工程移民生产生活水平研究

作者：郭盛强武汉大学

学位级别：硕士

黄河下游防洪工程占地处理设计是黄河防洪工程的重要组成部分，关系到工程规模的合理选定及工程占压区移民的生产生活和有关国民经济的恢复与发展，是一项政策性强、涉及面广的技术经济工作。建立一套能较好反映黄河下游防洪工程占地... 详细信息

黄河下游防洪工程占地处理设计是黄河防洪工程的重要组成部分，关系到工程规模的合理选定及工程占压区移民的生产生活和有关国民经济的恢复与发展，是一项政策性强、涉及面广的技术经济工作。建立一套能较好反映黄河下游防洪工程占地移民生产生活水平系统的指标体系，使人们更加有效地认识和掌握影响移民生产生活水平的各种因素及其变化规律，是一项新的研究课题。目前国内还缺乏这一领域系统的、公认的研究成果。本论文以黄河下游防洪工程原阳县工程占地移民为研究对象，运用社会学、经济学、统计学、数学、哲学等学科的理论和知识，结合移民生产生活系统重建、开发与发展过程，对黄河下游防洪工程移民的生产生活水平作了比较细致和全面的研究，并根据层次分析及综合模糊分析法的基本理论，制订了反映黄河下游防洪工程移民生产生活水平的指标体系和测算方法。本文是紧密结合亚行贷款项目研究出的一项实用性很强的成果，对黄河下游防洪工程移民工作具有较高的参考价值，可供设计、管理、决策部门在移民安置规划编制和后期扶持决策中参考和使用。

关键词：防洪黄河下游移民工程规划指标体系

煤吸附^(13)CH_4与^(12)CH_4的特性曲线及其应用

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煤炭学报 2007年第5期32卷 539-543页

作者：苏现波陈润林晓英郭盛强河南理工大学资源与环境工程学院河南焦作454000

根据实测的4个不同煤阶煤的等温吸附实验数据,采用Dubinin建立的计算吸附空间的经验公式,分别计算了13CH4与12CH4在4个煤样的吸附势及其吸附空间,建立了煤吸附甲烷特性曲线的定量表达式.结果发现,13CH4在煤表面的吸附势普遍高于12CH4,... 详细信息

根据实测的4个不同煤阶煤的等温吸附实验数据,采用Dubinin建立的计算吸附空间的经验公式,分别计算了13CH4与12CH4在4个煤样的吸附势及其吸附空间,建立了煤吸附甲烷特性曲线的定量表达式.结果发现,13CH4在煤表面的吸附势普遍高于12CH4,也就是说13CH4与12CH4相比具有优先吸附、滞后解吸的特点.这种差异具有随压力增加而增加的特点.这一发现合理地解释了煤层气解吸实验中发现的先解吸甲烷δ13C偏轻、后解吸偏重的现象,同时也解释了浅部煤层甲烷碳同位素轻、深部重的地质现象.

关键词：煤 ^13 CH4与^12 CH4 吸附势特性曲线同位素分馏

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黄河下游滩区安全建设迁建规划有关问题研究

人民黄河 2004年第5期26卷 12-13页

作者：原平新郭盛强宋烨北京航空航天大学原阳县黄河河务局河南原阳453500 黄河水利委员会移民局河南郑州450003

结合黄河下游滩区概况,强调了编制滩区安全建设规划的重要性。滩区安全建设安置方式可分为背河外迁、本村就地避洪、临时撤离3种。对于黄河下游滩区安置区环境承载人口容量的确定,以耕地和水资源的人口容量作为主要指标。在土地权属及... 详细信息

结合黄河下游滩区概况,强调了编制滩区安全建设规划的重要性。滩区安全建设安置方式可分为背河外迁、本村就地避洪、临时撤离3种。对于黄河下游滩区安置区环境承载人口容量的确定,以耕地和水资源的人口容量作为主要指标。在土地权属及农业结构调整规划中,外迁居民与安置区原居民享有同等的权利。相应的补偿投资标准应按"蓄滞洪区"考虑。

关键词：黄河下游滩区水资源蓄滞洪区生态环境

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煤体变形对煤层气储层比表面积影响的研究

煤体变形对煤层气储层比表面积影响的研究