检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

裂隙性储层煤层气垂直井涌水量预测

裂隙性储层煤层气垂直井涌水量预测

作者：温震洋郑州大学

学位级别：硕士

中国北方尤其是黄河流域煤岩储层的地下水害尤为严重,上石炭与中奥陶统岩溶水发育,水量大,水头高,且各含水层水力联系较为密切,水力压裂技术条件下的地下水环境保护面临巨大挑战,构建高精度的煤层气垂直井涌水量预测模型具有非常重要的... 详细信息

中国北方尤其是黄河流域煤岩储层的地下水害尤为严重,上石炭与中奥陶统岩溶水发育,水量大,水头高,且各含水层水力联系较为密切,水力压裂技术条件下的地下水环境保护面临巨大挑战,构建高精度的煤层气垂直井涌水量预测模型具有非常重要的现实意义。以往的水力压裂模型都将煤岩简化为致密岩体进行研究,忽略了煤岩储层中原生裂隙对水力压裂行为的影响,且现有研究未全面考虑在压裂抽采条件下储层力学渗透特性变化对涌水量的影响。基于此,本文以河南省焦作矿区为例,在充分收集研究区水文地质条件和涌水量实测数据的基础上,基于弹性力学、断裂力学、地下水动力学和水文地质学等理论,深入分析水力压裂过程,考虑储层原生裂隙几何特征和压裂抽采过程中储层力学渗透特性变化规律,进行了关于煤层气垂直井涌水量预测的一系列研究。运用应力场理论分析垂直井井筒周围煤岩的应力状态,考虑射孔应力的二次应力改造和压裂液渗透作用产生的渗透体积力,基于断裂力学裂纹强度准则,引入原生裂隙几何特征参数,建立了裂隙性煤岩储层的起裂压力模型;结合裂隙性煤岩储层中水力裂缝扩展延伸过程中应力损伤对煤岩本体变形的影响,构建了煤岩体损伤本构关系,在起裂压力模型的基础上,推导得到了裂隙性煤岩储层中水力裂缝延伸压力的计算公式。基于经典的PKN水力裂缝扩展模型,根据水力裂缝内压裂液体积守恒规律,建立了改进的裂隙性煤岩储层水力裂缝扩展模型,得到了水力裂缝长度L随压裂时间变化的关系;考虑抽采过程中水力裂缝内净压力的非线性压降规律,结合抽采过程煤岩储层压力梯度的变化对煤岩储层原生裂隙和水力裂缝几何尺寸的影响,得出了水力裂缝宽度w随着抽采时间的变化关系。根据裂缝内部定黏滞系数和密度的N-S方程,结合水力裂缝宽度动态变化规律,推导出了煤岩储层动态渗透系数表达式;基于地下水动力学原理和井流理论,建立一定边界条件和初始条件下煤岩储层地下水运动的定解问题方程,利用定解问题的解析,继而建立了煤层气垂直井涌水量预测模型;运用该模型对研究区内四口煤层气垂直井进行了试验期涌水量计算,并与实际生产资料对比,平均涌水量相差1.95%～5.96%,二者基本吻合,验证了煤层气垂直井涌水量预测模型的正确性;进而对四口煤层气垂直井生产期内的涌水量进行长期预测,并分析了影响煤层气垂直井涌水量的因素。

关键词：裂隙性储层垂直井水力压裂动态渗透系数涌水量模型

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

垂直井眼中管柱屈曲精确解的应用

油气井测试 2005年第1期14卷 12-14页

作者：魏大农周志宏江汉石油管理局测井公司湖北潜江433123 长江大学机械学院湖北荆州434023

管柱在垂直井眼中的屈曲方程可以归结为一个非线性方程,Mitchell得出了该方程的精确解。在此基础上,分析和计算了方程解的性状、管柱与井壁的接触力曲线,以及管柱的缩短情况。分析表明,与传统Lubinski解相比,在精确解中管柱的轴线是由... 详细信息

管柱在垂直井眼中的屈曲方程可以归结为一个非线性方程,Mitchell得出了该方程的精确解。在此基础上,分析和计算了方程解的性状、管柱与井壁的接触力曲线,以及管柱的缩短情况。分析表明,与传统Lubinski解相比,在精确解中管柱的轴线是由左旋和右旋相互交替的曲线;管柱和井眼的接触力在左右旋交界点最大;管柱每段螺旋长度越长,轴向载荷下变形越大。

关键词：管柱井眼垂直井井壁轴向载荷精确解屈曲曲线非线性方程

天然裂缝地层中垂直井水力裂缝起裂压力模型研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

石油学报 2005年第6期26卷 113-114,118页

作者：金衍张旭东陈勉中国石油大学石油天然气工程学院北京102249

受天然裂缝走向和倾角的影响,水力裂缝在井壁处起裂可能有3种方式,即:沿天然裂缝面张性起裂,沿天然裂缝面剪切破裂,从岩石本体起裂。确定水力裂缝在井壁处起裂的压力和方式,对水力压裂设计和施工有重要的作用。根据天然裂缝产状和地层... 详细信息

受天然裂缝走向和倾角的影响,水力裂缝在井壁处起裂可能有3种方式,即:沿天然裂缝面张性起裂,沿天然裂缝面剪切破裂,从岩石本体起裂。确定水力裂缝在井壁处起裂的压力和方式,对水力压裂设计和施工有重要的作用。根据天然裂缝产状和地层地应力状态,建立了水力裂缝3种起裂方式的起裂压力计算模型,给出了水力裂缝起裂方式和起裂压力的判别方法。现场实例证明,该模型较为成功地解释了天然裂缝性地层的破裂压力。

关键词：天然裂缝地层垂直井水力压裂起裂方式起裂压力计算模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水平井与垂直井联合井网波及系数研究

石油学报 2006年第4期27卷 85-88页

作者：武兵厂姚军吕爱民中国石油大学石油工程学院山东东营257061

利用数值模拟方法对五点法、七点法、九点法注水方式不同见水时刻水平井与垂直井联合井网的波及系数进行的研究结果表明,油水流度比、水平井穿透比及水平井与水平方向的夹角对3种联合井网波及系数的影响较大。在对各种影响因素分析对比... 详细信息

利用数值模拟方法对五点法、七点法、九点法注水方式不同见水时刻水平井与垂直井联合井网的波及系数进行的研究结果表明,油水流度比、水平井穿透比及水平井与水平方向的夹角对3种联合井网波及系数的影响较大。在对各种影响因素分析对比的基础上,得出了各影响因素与波及系数的关系曲线,并对数值模拟结果进行了回归,得到了联合井网的波及系数与各影响因素之间的定量关系。

关键词：注水开发波及系数水平井垂直井联合井网数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

多翼裂缝垂直井的瞬态压力分析

西南石油大学学报（自然科学版） 2021年第5期43卷 137-146页

作者：张守江乔红军张永飞陈一鸣曾凡华延长油田股份有限公司勘探开发技术研究中心陕西延安716000 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710065 辽宁石油化工大学石油天然气工程学院辽宁抚顺113001 里贾纳大学研究生院萨斯喀彻温省里贾纳SKS4S0A2

水力压裂形成的复杂裂缝网络破坏了单个线性裂缝的流动特性,给油井的动态预测带来了极大的挑战。为了研究多翼裂缝垂直井的瞬态压力特征,基于源函数理论和叠加原理将地层系统分为两个子系统,利用离散坐标法建立了瞬态压力分析的半解析... 详细信息

水力压裂形成的复杂裂缝网络破坏了单个线性裂缝的流动特性,给油井的动态预测带来了极大的挑战。为了研究多翼裂缝垂直井的瞬态压力特征,基于源函数理论和叠加原理将地层系统分为两个子系统,利用离散坐标法建立了瞬态压力分析的半解析模型。通过Laplace变换及Stehfest反演算法绘制了油藏中各流动阶段的识别曲线。在此基础上,通过改变裂缝数量、裂缝长度、裂缝角度、裂缝分布形式和裂缝导流能力等参数对复杂裂缝网络进行了敏感性分析。研究结果表明,多翼裂缝垂直井的地层流动共经历了4个阶段,其中,裂缝数量及长度对地层内地层线性流影响较大;裂缝分布形式对地层内双线性流及地层线性流影响较大且复杂;裂缝导流能力对地层内的双线性流动影响较为明显;裂缝断裂角度对地层内各流动阶段的动态压力特性影响均较小。

关键词：水力压裂多翼裂缝垂直井瞬态压力分析半解析模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

垂直井多分量感应测井大型三维有限差分模拟

测井技术 2003年第6期27卷 459-462页

作者：王昌学杨韡覃世银陶果沈金松何宝庆石油大学中国地质大学

电性各向异性低电阻率储层的含水饱和度评价经常出现偏差,其原因在于对这种储层的评价没有综合考虑测井仪器的测量特性和地层电阻率方向上的差异。对垂直井,表征各向异性地层的参数主要有水平电阻率和垂直电阻率,但常规电法测井只提供... 详细信息

电性各向异性低电阻率储层的含水饱和度评价经常出现偏差,其原因在于对这种储层的评价没有综合考虑测井仪器的测量特性和地层电阻率方向上的差异。对垂直井,表征各向异性地层的参数主要有水平电阻率和垂直电阻率,但常规电法测井只提供地层水平方向的电阻率信息,不能直接测量地层垂直方向的电阻率。多分量感应测井直接用来测量电性各向异性地层的水平电阻率和垂直电阻率,从而可对各向异性储层进行较为客观的评价。简单介绍了多分量感应测井原理,推导了垂直井中进行三维有限差分模拟的计算公式。计算结果表明,该算法能较好地模拟三维地层模型。它对更深入研究多分量感应测井方法以及进行仪器研制打下了较好的基础。

关键词：垂直井多分量感应测井三维有限差分模拟水平电阻率垂直电阻率

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

垂直井内多相流测量方法与模型研究

垂直井内多相流测量方法与模型研究

作者：牛慧芬北京工商大学

学位级别：硕士

在原油开采的过程中,垂直井内油水气三相流流动的现象是普遍存在的。多相流动相对于单相的液体流动具有其特殊性,深入研究其流动规律和原油含水率的测量方法对油田生产与开发具有重要的指导意义。本课题利用大庆石油学院三相流模拟井装... 详细信息

在原油开采的过程中,垂直井内油水气三相流流动的现象是普遍存在的。多相流动相对于单相的液体流动具有其特殊性,深入研究其流动规律和原油含水率的测量方法对油田生产与开发具有重要的指导意义。本课题利用大庆石油学院三相流模拟井装置以及同轴线相位法找水仪,采用人工配比的方式,对垂直井内具有油水气三相流动特性的原油进行含水率仪器响应的数据采集,并对采集的数据进行深入的研究,最终建立了垂直井多相流原油含水率的预测模型。本课题根据油井的实际情况制定了两种实验方案,一种是分别使用溢气型集流伞和普通集流伞在不同流量对应不同含水率响应的条件下进行油水气三相流实验的方案;二是考虑到气体对流量及含水率响应的影响,分别使用溢气型集流伞与普通集流伞进行不同气量对应不同总流量的水气两相流实验。为克服实验采集的数据中传感器噪声信号对含水率预测模型的建立带来的干扰问题,本课题提出了采用sym6小波基的4层小波分解去噪方法对采集的数据进行去噪处理,在MATLAB中的仿真结果表明,该方法有效地解决了传感器信号的噪声干扰问题。针对原油含水率与影响因素之间存在的非线性映射关系,本课题分别建立了基于BP神经网络和小波神经网络的垂直井内原油含水率整体预测模型,给出了具体的网络学习算法,并结合算法对原油含水率进行预测。通过实例仿真实验表明,小波神经网络比传统的BP神经网络收敛速度快,预测精度高。通过对整体模型预测结果的分析,提出了对含水率的分段预测方法,分别建立了基于BP神经网络和小波神经网络的原油含水率分段预测模型。预测结果表明小波神经网络的含水率分段预测模型优于BP神经网络建立的含水率分段预测模型,并且从预测结果分析出同轴线相位法找水仪适用于中、高含水率段的测量。针对多相流中气体对测量结果的影响大问题,本课题通过用溢气型集流伞与普通集流伞的水气两相流实验所采集的数据的对比分析,得出用溢气型集流伞的实验中很大程度上降低了气体对测量结果的影响,同时在该条件下建立了基于小波神经网络的气液分离状态下原油含水率整体和分段预测模型。仿真实验结果表明,气液分离状态下所建立的两种含水率模型预测精度都高于未气液分离状态下所建立的含水率预测模型。本课题建立的基于小波神经网络的原油含水率预测模型,为垂直井内原油含水率测量提供了一种解决方案,该方法可以满足油水气三相流中含水率测量的基本要求,将在石油多相流测量领域有着更广泛的应用和研究。

关键词：垂直井多相流小波去噪 BP神经网络小波神经网络原油含水率

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

垂直井砾石充填防砂最小排量的确定方法

石油大学学报（自然科学版） 2003年第4期27卷 62-65页

作者：李爱芬付继统陈月明王志刚石油大学石油工程学院山东东营257061 胜利石油管理局孤岛采油厂山东东营257031

将水平管中清水及低粘液体携砂时的临界流速公式用于计算垂直井砾石充填防砂的最小排量 ,研究了垂直井低粘液体及清水携砂液临界流速计算公式的特点及应用条件 ,分析了射孔孔眼临界流速及防砂井最小排量的影响因素 ,并利用现场数据计算... 详细信息

将水平管中清水及低粘液体携砂时的临界流速公式用于计算垂直井砾石充填防砂的最小排量 ,研究了垂直井低粘液体及清水携砂液临界流速计算公式的特点及应用条件 ,分析了射孔孔眼临界流速及防砂井最小排量的影响因素 ,并利用现场数据计算了防砂井最小排量。结果表明 ,射孔孔眼直径及携砂比增加时 ,临界流速增加 ;射孔密度、射开厚度、孔眼直径及临界流速增加时 ,砾石充填最小排量也增加。提出的临界流速计算方法可用于现场施工排量的设计 ,携砂液初始排量接近或高于临界排量是保证防砂成功并获得较长有效期的根本条件。

关键词：垂直井砾石充填防砂最小排量油井

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

垂直井开采天然气水合物的实验研究

垂直井开采天然气水合物的实验研究

作者：刘行重庆大学

学位级别：硕士

天然气水合物(NGH)是目前世界上探明的一种新型清洁能源,它具有分布广泛和高效的特性。从1810年发现水合物开始,世界各国已经在其国内大规模探测天然气水合物分布和储量,研究科学高效开采天然气水合物的技术。目前经过原位实验的天然气... 详细信息

天然气水合物(NGH)是目前世界上探明的一种新型清洁能源,它具有分布广泛和高效的特性。从1810年发现水合物开始,世界各国已经在其国内大规模探测天然气水合物分布和储量,研究科学高效开采天然气水合物的技术。目前经过原位实验的天然气水合物开采方法主要有降压法,热刺激法、热力学抑制剂注入法和二氧化碳置换法等。然而,考虑到天然气生产率和开采时间等开采效果,最常用的开采方法被认为是与热刺激相结合的减压方法。但我们发现,很少有研究关注在垂直井中采用不同开采方法对NGH生产的影响。特别是针对在不同开采方法中采用没有质量注入的原位电加热的生产效果比较。考虑到目前的研究现状,本文在自行设计的实验设备的基础上,对甲烷水合物开采进行了五组垂直井原位模拟实验。分别采用以下四种开采方法:纯降压(PD)、纯电加热(PH)、降压联合电加热(SDH)和热吞吐法(H&P)。通过对分解过程中温度场、平均产气速率、水合物分解速率、获得净能量、消耗能量等参数变化的分析,找出最佳的开发方法。在转换获得净能量和消耗能量为一种能量品质分析各开采方法能量效率的同时设计了一个平均净能量指标来一起比较这些开采方法对商业开发的适用性。研究成果主要包括:(1)采用无质量注入的原位电加热时,电加热能有效传递热量到水合物沉积层内。纯降压法、降压联合电加热法和纯加热法的温度基本以不同增长幅度持续上升直到釜体内外传热平衡。而热吞吐法温度变化趋势为随时间上下波动的循环上升。釜体内温度变化不仅受开采方法影响,还受到开采过程产水影响。(2)每一种开采方法实验的累积产气曲线和未分解水合物质量曲线近乎关于一条直线的对称。这条直线是各试验组反应釜内未分解水合物总量和已分解水合物总量相等的点的连线。被命名为水合物分解和产气平衡线(LineNDB)。说明反应釜釜体内的自由气对V没有贡献,水合物分解是产气的唯一来源。(3)纯降压法利用的能量是从外界水浴吸收的。水合物分解前沿从四周边界向中心垂直井方向移动。相比纯降压法,降压联合电加热法和热吞吐法额外提供了加热驱动力。水合物主要从中心井向边界分解。纯电加热法只有电加热提供的热分解驱动力,水合物只能从中心井向边界分解。并且采用纯电加热法水合物不能被完全开采,纯电加热法中电加热影响范围有限。(4)热吞吐法中累计产气成阶梯状不断增长,反应釜内未分解水合物质量呈锯齿状不断下降。纯降压法,降压联合电加热法和纯电加热法产气和未分解水合物质量都随时间逐渐变化。(5)不同功率的降压联合电加热法开采时,虽然不同的电加热功率提供了不同的热驱动力,但在热驱动力能充分满足水合物分解的时间内开采效果是一样的。直到功率低的提供的热驱动力不能满足水合物快速分解,两者开采效果出现不同。我们可以考虑在采用同种开采方法时通过改变加热功率来控制水合物分解速率和开采时间,这为商业化开采提供了一种手段。但是,提高电加热功率对净能量的获得影响有限。(6)在消耗相同能量的条件下,由于热吞吐法加热功率大,提供热分解驱动力大。并且焖井期间釜体内压力升高使开采时压力分解驱动力增大,开采耗时短于降压联合电加热法。在相同功率下,采用连续加热的降压联合电加热法为了维持反应釜内连续的温度梯度,电加热耗能大。而热吞吐法不属于持续加热,在焖井和产气期间水合物吸收被加热区域石英砂的热量持续分解,电加热提供的能量主要被水合物分解吸收,热损小。综合获得净能量、消耗能量、开采时间和获得净能量速率指标,认为热吞吐法在四种方法中开采效果最好。(7)采用不同的开采方法会对水合物开采效果产生明显影响。纯降压法的平均净能量指标很小,商业开采价值低。纯加热法能量效率和平均净能量指标均最低为负,开采效果不理想,不具有商业开采价值。并且我们在降压联合电加热法的研究中发现开采过程中合理选择电加热功率来指导开采可以达到更好的开采效果。热吞吐法开采效果理想,在四种方法中最具有商业开采价值。最后在本文研究结果的基础上对未来天然气水合物开采技术的研究进行了展望。

关键词：天然气水合物垂直井降压电加热热吞吐