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页岩储层人工裂缝导流能力衰减特征及影响因素研究

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页岩储层人工裂缝导流能力衰减特征及影响因素研究

作者：孙晨西安石油大学

学位级别：硕士

页岩储层普遍发育纳米级孔隙,渗流条件差,缝网压裂改造技术是实现其有效开发的关键技术。然而,开采过程中无支撑裂缝的闭合,支撑裂缝中支撑剂嵌入、变形、破碎、运移等现象的发生,导致人工裂缝导流能力出现不同程度的衰减,准确认识页岩... 详细信息

页岩储层普遍发育纳米级孔隙,渗流条件差,缝网压裂改造技术是实现其有效开发的关键技术。然而,开采过程中无支撑裂缝的闭合,支撑裂缝中支撑剂嵌入、变形、破碎、运移等现象的发生,导致人工裂缝导流能力出现不同程度的衰减,准确认识页岩储层人工裂缝的衰减特征可为页岩油气储层的高产和稳产提供重要保障。针对当前页岩储层不同类型人工裂缝导流能力衰减特征差异和导流能力衰减内在机制认识模糊的现状,本文从理论建模和实验研究两个方面开展研究。针对支撑的页岩储层压裂主缝,基于弹性球三维堆积模型、K-C方程及Hertz弹性接触理论,建立了综合考虑支撑剂嵌入、变形和破碎的支撑裂缝导流能力计算模型,利用模型剖析了页岩储层支撑裂缝导流能力衰减内在机制。以页岩储层人造裂缝岩心为实验对象,针对不同类型的人工裂缝开展导流能力测试,揭示了不同类型人工裂缝导流能力衰减特征差异和各种影响因素对人工裂缝导流能力衰减的影响机制。明确了应力敏感是页岩储层人工裂缝导流能力衰减的主要原因,通过建立数值模型探究了人工裂缝应力敏感对页岩储层开发效果的影响机理。结果表明:(1)支撑剂铺置层数、粒径和弹性模量是影响页岩储层支撑裂缝导流能力衰减的主要因素。铺置层数主要影响支撑缝宽,且支撑缝宽受闭合应力影响较小;大粒径的支撑剂受力更加集中,支撑剂嵌入和变形加剧,导流能力衰减幅度较大;弹性模量越小,支撑剂嵌入深度和变形量越大。(2)页岩储层人工裂缝无支撑时,未错位裂缝归一化导流能力与有效应力存在一定的线性关系,导流能力衰减特征与裂缝壁面特征、流体类型、裂缝条数和裂缝滑移有关。裂缝壁面粗糙或测试流体为液体时,缝内孔隙受压变形程度较大,导流能力衰减快;增加裂缝条数和使裂缝错位可以明显提高页岩裂缝岩心的渗流能力并降低其应力敏感性。(3)页岩储层人工裂缝有支撑时,导流能力呈指数递减,导流能力衰减速率与预置缝宽和支撑剂粒径相关。增大缝宽可以明显降低导流能力的衰减速率;大粒径支撑剂相比于小粒径支撑剂容易发生嵌入和破碎,导流能力衰减速率大,预置缝宽1 mm时,20-40目支撑剂衰减速率为0.0718 MPa,40-70目支撑剂衰减速率仅为0.0473 MPa。(4)页岩储层支撑裂缝应力敏感对其开发的影响受制于储层基质的渗流能力。无支撑裂缝应力敏感对储层开发的影响集中于生产前期,闭合缝和剪切滑移缝的应力敏感差异对储层开发效果影响显著。该研究可以为提高页岩储层开发水平提供必要的理论及技术支撑。

关键词：页岩储层人工裂缝导流能力衰减特征

线性黏弹性各向异性介质速度频散和衰减特征研究

同方学位论文库评论

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物理学报 2002年第9期51卷 2101-2108页

作者：杜启振杨慧珠清华大学工程力学系北京100084

地层岩石既非各向同性的 ,也非完全弹性的 ,正确地描述波在地层中的传播需要搞清楚岩石的各向异性和黏弹性特征 .针对裂缝性地层的裂缝发育方位问题 ,建立具有任意方位角的方位各向异性黏弹性本构关系 .使用均匀平面简谐波分析方法研究... 详细信息

地层岩石既非各向同性的 ,也非完全弹性的 ,正确地描述波在地层中的传播需要搞清楚岩石的各向异性和黏弹性特征 .针对裂缝性地层的裂缝发育方位问题 ,建立具有任意方位角的方位各向异性黏弹性本构关系 .使用均匀平面简谐波分析方法研究其频散关系 ,得到Christoffel方程 ,进而获得均匀平面波的复速度、相速度、衰减系数和品质因子的表达式 .通过黏弹性方位各向异性页岩和砂岩进行模拟 ,研究了波场在地层中的传播特征 ,如相速度、衰减系数和品质因子等随频率。

关键词：线性速度频散衰减特征黏弹性各向异性相速度衰减系数品质因子裂缝性油气藏地层岩石

基于故障暂态信号及其衰减特征的配网单相接地故障测距

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电力自动化设备 2013年第3期33卷 46-52页

作者：张文海肖先勇汪颖四川大学电气信息学院四川成都610065 四川大学智能电网四川省重点实验室四川成都610065

提出基于故障暂态信号及其衰减特征的单相接地故障测距法,利用中性点非有效接地系统单相接地故障时非故障相电压升高引起的线路电容充电暂态信号及其衰减特征,自适应确定暂态信号有效区段并计算故障距离。该方法可充分利用故障暂态信息... 详细信息

提出基于故障暂态信号及其衰减特征的单相接地故障测距法,利用中性点非有效接地系统单相接地故障时非故障相电压升高引起的线路电容充电暂态信号及其衰减特征,自适应确定暂态信号有效区段并计算故障距离。该方法可充分利用故障暂态信息。分别利用实小波、复小波和S变换法提取充电信号特征并计算故障距离,对比和仿真表明,S变换法提取故障暂态特征效果最好,所提方法只需单端测量,利用了暂态信号幅值大的优点,可有效解决故障电阻较小时的单相接地故障测距问题,受故障距离、故障电压初相角及噪声的影响小。

关键词：配网非有效接地单相接地故障故障测距衰减特征有效区段暂态接地

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交通荷载对沥青路面抗滑性能衰减特征的影响

成都大学学报（自然科学版） 2023年第4期42卷 423-428页

作者：曹明明黄晚清叶建陈阳左贵宁四川省交通勘察设计研究院有限公司四川成都610041 四川成渝高速公路股份有限公司四川成都610021

依托四川省内典型高速公路,在对其逐年交通量特征进行调研的基础上,分析了累计当量轴次与沥青路面抗滑性能的关系,进而研究了不同交通组成下路龄与沥青路面抗滑性能的规律性.结果表明,交通量以小型车辆为主时,沥青路面抗滑性能与路龄间... 详细信息

依托四川省内典型高速公路,在对其逐年交通量特征进行调研的基础上,分析了累计当量轴次与沥青路面抗滑性能的关系,进而研究了不同交通组成下路龄与沥青路面抗滑性能的规律性.结果表明,交通量以小型车辆为主时,沥青路面抗滑性能与路龄间基本服从反S曲线特征,在加铺罩面后的第2~3年衰减幅度较大;沥青路面抗滑性能与累计当量轴次间规律性不佳,车辆构成对沥青路面抗滑性能衰减规律有一定的影响,交通量以小型车辆为主时,路面养护维修措施实施时机可能不受路面抗滑性能指标的制约,但以大型车辆为主时,路面抗滑性能是主控指标之一.车辆荷载对沥青路面抗滑性能衰减规律影响的研究有助于从本质上认清其演化特征,为沥青路面智能化养护抉择和处治方案实施时机提供依据,提高车辆行驶安全性.

关键词：道路工程沥青路面抗滑性能交通量衰减特征

安徽“霍山窗”中小地震的地震波衰减特征研究

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地震学报 2013年第2期35卷 209-217,285页

作者：李发黄显良陈宇卫沈小七刘泽民安徽省地震局中国合肥230031

利用安徽合肥台、六安台和豹子崖台记录到的2001—2010年安徽"霍山窗"发生的ML≥2.0地震的波形资料,计算了其振幅衰减系数K值和卓越频率衰减系数a值,分析研究了K值和a值的时空变化特征,并讨论了其与华东地区中强地震的对应关系及与Qc值... 详细信息

利用安徽合肥台、六安台和豹子崖台记录到的2001—2010年安徽"霍山窗"发生的ML≥2.0地震的波形资料,计算了其振幅衰减系数K值和卓越频率衰减系数a值,分析研究了K值和a值的时空变化特征,并讨论了其与华东地区中强地震的对应关系及与Qc值的相关性.结果表明,3个台站均记录到了明显的变化特征:①"霍山窗"ML4.0地震、江西九江MS5.7地震及河南太康ML5.0地震前6个月左右时间内,K值和a值均呈现持续下降的异常低值状态,平均下降幅度K值为20%—35%,a值为45%—51%,并于上升的过程中发震,震后趋于正常;②K值的平面分布特征显示,K值异常地震主要位于断裂带交汇区附近,并沿断裂带方向分布;③K值、a值与Qc值基本呈负相关.上述特征为进一步了解该区域的地壳介质状态和研究中强震前后Qc的变化特征提供了一定的依据.该研究结果可能对中长期地震预报和震后趋势判断有一定的指示意义.

关键词：霍山窗衰减特征卓越频率

1900年以来祁连山地震带7级以上地震衰减特征

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地球科学前沿（汉斯） 2023年第8期13卷 979-986页

作者：任雪梅李文君宁夏回族自治区地震局宁夏银川

文章通过对1900年以来祁连山地震带7级以上强震发生后震中区范围内5级以上地震的发生情况进行分析,发现该区域7级以上强震发生后1~6年震中100~220 km范围内5级地震活动明显增强,表现为增震效应;7级以上强震发生的23~56年震中100~220 km... 详细信息

文章通过对1900年以来祁连山地震带7级以上强震发生后震中区范围内5级以上地震的发生情况进行分析,发现该区域7级以上强震发生后1~6年震中100~220 km范围内5级地震活动明显增强,表现为增震效应;7级以上强震发生的23~56年震中100~220 km范围内5级地震活动减弱,表现为减震效应。由于发震构造的不同,1920年海原的8 1/2级地震和1927年古浪8级地震的余震活动特征存在较大差异。

关键词：祁连山地震带衰减特征增震减震发震构造

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节理岩体边坡爆破振动衰减特征分析

爆破 2018年第2期35卷 32-36,113页

作者：李继业蒲朝钦何兴贵中交一公局第四工程有限公司南宁530003 贵州新联爆破工程集团有限公司贵阳550002

遵义市南部新区新龙快线项目中,岩体节理裂隙较为发育,岩层产状为缓倾斜,倾角约20°,边坡的走向和结构面走向夹角较小。爆破施工时,在上覆岩体重力荷载和爆破振动荷载的共同作用下,边坡稳定性难以得到保证。为研究节理岩体边坡爆破振动... 详细信息

遵义市南部新区新龙快线项目中,岩体节理裂隙较为发育,岩层产状为缓倾斜,倾角约20°,边坡的走向和结构面走向夹角较小。爆破施工时,在上覆岩体重力荷载和爆破振动荷载的共同作用下,边坡稳定性难以得到保证。为研究节理岩体边坡爆破振动速度传播规律,进而采取合理的控制措施,通过对边坡爆破振动进行监测,分析边坡爆破振动衰减特征,得到不同装药量和爆心距时爆破振动在边坡上的传播规律。研究结果表明:装药量越大,距离越小,振速衰减速度越大;振速高程放大效应效果与装药量密切相关。对监测结果进行回归分析与预测,结合研究结果最后提出合理措施。

关键词：节理裂隙爆破振动衰减特征

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分岔段超小净距隧道爆破围岩振动衰减特征

工程爆破 2021年第4期27卷 124-129页

作者：刘传阳杨年华张雷彪黄仕凯中铁电气化局铁路工程公司北京100036 中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081

为研究隧道分岔段控制爆破振动对相邻隧道的影响,根据大量现场振动监测数据,分析论证了掏槽爆破和预留光爆层爆破对前方相邻隧道和后方中隔岩墙的振动影响,发现后方中隔岩墙的爆破振动比前方放大1.4倍左右;并根据振动波形分析,论证了高... 详细信息

为研究隧道分岔段控制爆破振动对相邻隧道的影响,根据大量现场振动监测数据,分析论证了掏槽爆破和预留光爆层爆破对前方相邻隧道和后方中隔岩墙的振动影响,发现后方中隔岩墙的爆破振动比前方放大1.4倍左右;并根据振动波形分析,论证了高段位雷管的延时误差和临空面条件对降低爆破振动的影响,从而提出了“尽量减小掏槽爆破的单段药量,MS7段以上雷管不需跳段使用,根据振动波形适当增大高段位雷管的炮孔数”,这些技术措施可以显著降低爆破振动、提高爆破进尺,可为同类爆破提供借鉴。

关键词：分岔隧道中隔岩墙预留光爆层爆破爆破振动超小净距掏槽爆破衰减特征

观测能量ΣE_γ≥100TeV_γ族事例衰减特征的研究

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云南大学学报（自然科学版） 1989年第2期11卷 112-116页

作者：张鸣和煜东木钧周文德和仁道丁林垲朱清棋荆贵茹经才骝云南大学物理研究室中国科学院高能物理研究所

分析了观测能量sum (E)≥100TeV的γ族的衰减特征.用蒙特卡洛模拟计算得到的垂向流强,3个不同大气浓度的γ族能谱,γ族在大气中的衰减长度以及其他可测量在实验误差范围内均与相应的实验值相符。因此,模拟中所用的M-D-ND和M-SD-SH能大... 详细信息

分析了观测能量sum (E)≥100TeV的γ族的衰减特征.用蒙特卡洛模拟计算得到的垂向流强,3个不同大气浓度的γ族能谱,γ族在大气中的衰减长度以及其他可测量在实验误差范围内均与相应的实验值相符。因此,模拟中所用的M-D-ND和M-SD-SH能大致正确地描述γ族事例的衰减特征。

关键词：次级粒子 γ族衰减特征次级粒子天顶角蒙特卡洛模拟超高能核作用垂向流强