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基于微观流固耦合的超深层致密砂岩气藏应力敏感性分析 被引量:1
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作者 姚军 王春起 +2 位作者 黄朝琴 周旭 李金龙 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期45-55,共11页
超深层致密砂岩气藏具有强应力敏感性,目前常用的研究方法包括压力脉冲实验法和实时在线CT扫描法两种,压力脉冲实验法不能揭示产生应力敏感性的微观机理,而实时在线CT扫描法也无法模拟深部地层高压、高应力的条件。为解决应力敏感性实... 超深层致密砂岩气藏具有强应力敏感性,目前常用的研究方法包括压力脉冲实验法和实时在线CT扫描法两种,压力脉冲实验法不能揭示产生应力敏感性的微观机理,而实时在线CT扫描法也无法模拟深部地层高压、高应力的条件。为解决应力敏感性实验研究的不足,基于离散单元法与管道网络模型建立了微观流固耦合算法,编制了模拟器,并对模拟器力学计算和流固耦合模块的正确性进行了验证,分析了应力大小、加载方向和孔隙压力对岩心渗透率的影响,最后从微观上揭示了超深层致密砂岩气藏的应力敏感性机理。研究结果表明:①应力通过增加与之垂直方向上喉道两侧的法向压力,减小喉道的水力半径,进而降低储层的渗透率;②较高的孔隙压力能够阻碍岩石颗粒在应力作用下的移动,从而减缓了孔隙和喉道的变形,使模型保持较高的渗透率;③致密砂岩气藏的渗透率受到应力和地层压力的共同控制,并且具有各向异性,在垂直于最小主应力方向上形成渗透率较大的优势通道;④异常高压阻碍了地应力的压实作用,有利于保护储层孔隙,使地层有较好的储集性能和较高的渗透率。结论认为,根据离散元法结合孔隙网络模型建立的流固耦合方法可为理解超深层致密砂岩应力敏感性提供理论参考,并为超深层致密砂岩气藏的科学高效开发提供指导。 展开更多
关键词 超深层 致密砂岩气藏 离散元法 流固耦合 渗透率 应力敏感性 数值模拟
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温敏形变纤维胶囊堵漏剂的开发及评价
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作者 田辉 步玉环 +2 位作者 胡苗苗 沈晟达 曹成章 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第5期630-639,共10页
针对现有玻璃纤维、聚丙烯纤维、剑麻纤维、陶瓷纤维等纤维材料的尺寸过大及加量过大导致水泥浆混拌过程中混配困难和浆体增稠的难题,研发了具有形状记忆功能的温敏形变纤维胶囊。当温度低于形变响应温度时,纤维胶囊的粒径较小,在漏失... 针对现有玻璃纤维、聚丙烯纤维、剑麻纤维、陶瓷纤维等纤维材料的尺寸过大及加量过大导致水泥浆混拌过程中混配困难和浆体增稠的难题,研发了具有形状记忆功能的温敏形变纤维胶囊。当温度低于形变响应温度时,纤维胶囊的粒径较小,在漏失通道内形成高密度颗粒填充;当温度达到形变响应温度后,纤维胶囊激活发生膨胀变形,高密度颗粒之间相互挤压充填,在漏失通道内高强度架桥堆积,进而封堵漏失层。该纤维胶囊可将6 mm的纤维封装在3 mm的胶囊中,从而提高纤维材料在堵漏水泥中的有效含量及尺寸,改善水泥浆封堵能力,降低工作过程中的漏失风险,保证固井质量。加入温敏形变纤维胶囊堵漏剂的水泥浆流动度均值为22 cm,初始稠度为25 Bc,与纯水泥浆相似,相比于直接添加纤维材料,水泥浆体流态明显改善,可泵性大幅度增强,同时水泥石抗压强度也大幅提高,堵漏剂加量为5%时水泥石7 d的抗压强度可达50 MPa,解决了纤维水泥浆混配困难和浆体增稠的难题,对保证固井质量具有一定的实际意义。 展开更多
关键词 形状记忆材料 油井水泥 堵漏剂
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水泥水化影响水合物层稳定性定量评价装置及影响程度的评测
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作者 马睿 步玉环 +3 位作者 路畅 柳华杰 郭胜来 郭辛阳 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第2期246-255,共10页
针对海洋深水水合物层在固井过程水泥水化放热对水合物分解量的影响缺乏量化评价装置及方法的问题,充分考虑固井过程中水泥浆体系与水合物层的接触方式,建立了一套模拟水合物层固井的水合物稳定性评价实验装置,该装置实现了低温高压下... 针对海洋深水水合物层在固井过程水泥水化放热对水合物分解量的影响缺乏量化评价装置及方法的问题,充分考虑固井过程中水泥浆体系与水合物层的接触方式,建立了一套模拟水合物层固井的水合物稳定性评价实验装置,该装置实现了低温高压下水合物的生成、带压条件下水泥浆与水合物层接触的流动泵入,直观地测试了与水合物层直接接触下的水泥浆水化放热对地层温度、压力的影响。根据设计的实验装置,通过对水合物饱和度、水合物分解气量的推导计算,建立了一套水合物模拟地层的制作方法,并建立了水泥浆水化影响水合物层稳定性评价方法。根据南海地区浅层地质条件建立了模拟水合物地层,泵入G级油井水泥净浆、低密水泥浆体系和低热水泥浆体系等3组水泥浆体系,得出单位体积油井水泥候凝过程中分解水合物的气体的量分别为0.7356、0.1091和0.0649 mol/L,且评测表明,低热水泥浆体系能够大幅度缩短固井候凝的等待时间。该研究为油气固井过程中对浅层水合物的影响提供了直观测试方法,也证明了海洋深水水合物地层中使用低热水泥浆体系的必要性。 展开更多
关键词 模拟地层 水合物分解 流体带压泵入 评价方法 水泥浆体系
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Steeply dipping structural target-oriented viscoacoustic least-squares reverse time migration and its application
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作者 Chen Kang Han Song +3 位作者 Ran Qi Wen Long Zhang Guang-Zhi Qu Ying-Ming 《Applied Geophysics》 SCIE CSCD 2022年第4期528-536,604,共10页
Steeply dipping structural imaging is a significant challenge because surface geophones cannot obtain seismic primary reflection wave information from steeply dipping structures.Prismatic waves with a significant amou... Steeply dipping structural imaging is a significant challenge because surface geophones cannot obtain seismic primary reflection wave information from steeply dipping structures.Prismatic waves with a significant amount of steeply dipping information can be used to improve the imaging eff ect on steeply dipping structures.Subsurface attenuation leads to amplitude loss and phase distortion of seismic waves,and ignoring this attenuation during imaging can cause blurring of migration amplitudes.In this study,we proposed a steeply dipping structural target-oriented viscoacoustic least-squares reverse time migration(LSRTM)method with prismatic and primary waves as an objective function based on the viscous wave equation,while deriving Q-compensated wavefield propagation and joint operators of prismatic and primary waves and the Q-compensated demigration operator.Numerical examples on synthetic and field data verified the advantages of the proposed viscoacoustic LSRTM method of joint primary and prismatic waves over conventional viscoacoustic LSRTM and non-compensated LSRTM when using attenuating observed data. 展开更多
关键词 Q-compensation prismatic wave least-squares reverse time migration steeply dipping structure
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