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边水碳酸盐岩气藏注CO_(2)提采及封存潜力预测
1
作者 汤勇 陈樟池 +3 位作者 何佑伟 秦佳正 唐良睿 宋俊杰 《工程科学学报》 北大核心 2026年第2期251-261,共11页
目前注CO_(2)提高采收率技术已成熟应用于油藏,但国内有关边水碳酸盐岩气藏注CO_(2)驱及封存协同研究较少.为明确边水碳酸盐岩气藏注CO_(2)驱提高采收率及CO_(2)封存机理,以M边水碳酸盐岩气藏为例,开展了气藏注CO_(2)驱–封存协同数值模... 目前注CO_(2)提高采收率技术已成熟应用于油藏,但国内有关边水碳酸盐岩气藏注CO_(2)驱及封存协同研究较少.为明确边水碳酸盐岩气藏注CO_(2)驱提高采收率及CO_(2)封存机理,以M边水碳酸盐岩气藏为例,开展了气藏注CO_(2)驱–封存协同数值模拟,优选了CO_(2)注入井,进行了注CO_(2)驱方案优化设计,基于最优方案完成了生产及封存预测.研究结果表明:(1)M气藏最优开发方案为三注七采,全区日注气量为22.5×10^(4) m^(3)·d^(–1),气驱阶段注入量为16×10~8 m^(3),关井时机为生产井中CO_(2)摩尔分数达10%~30%,全区日产气量为22.5×10^(4) m^(3)·d^(–1),最优方案气驱19.5年,相对于衰竭开发预计提高采收率7.89%,最终采收率达到84.5%.(2)CO_(2)经注入后,由注入井向四周扩散,由高部位向低部位移动,使地层中气体密度增大,注入井附近含水饱和度呈降低趋势,气水界面明显下降(50~100 m),能有效抑制边水水侵.(3)最优开发方案下的CO_(2)有效封存量为14.29×10^(6) t,其中超临界封存量、溶解封存量、矿化封存量分别为13.56×10^(6)、0.53×10^(6)和0.20×10^(6) t,数值模拟结果与数学模型预测结果误差较小,M气藏注CO_(2)驱开发与封存潜力巨大.研究成果对边水碳酸盐岩气藏的高效开发具有科学指导意义,为碳减排技术应用提供了支撑. 展开更多
关键词 边水碳酸盐岩气藏 CO_(2)驱 CO_(2)封存 提高采收率 数值模拟
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深层超深层油气将成为增储上产的关键接替领域
2
作者 白杨 《中国石化》 2026年第1期25-29,共5页
AI阅评本文聚焦深层超深层油气资源在我国“十五五”时期保障国家能源安全中的战略地位,分析其勘探开发面临的复杂挑战,提出关键技术突破方向及创新路径。文章主张,唯有实现资源、技术与产业的深度协同,才能将深层资源潜力切实转化为保... AI阅评本文聚焦深层超深层油气资源在我国“十五五”时期保障国家能源安全中的战略地位,分析其勘探开发面临的复杂挑战,提出关键技术突破方向及创新路径。文章主张,唯有实现资源、技术与产业的深度协同,才能将深层资源潜力切实转化为保障能源安全的现实产能,为经济高质量发展注入新动能。 展开更多
关键词 勘探开发 十五五时期 超深层油气 能源安全
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煤层H_(2)S吸附-扩散微观机制研究
3
作者 于淼 张师奇 +4 位作者 张隆洋 张新鸣 向一夫 姜宛彤 杨芷欣 《河南化工》 2026年第1期39-42,共4页
基于密度泛函理论、分子动力学和蒙特卡罗方法,利用分子模拟软件计算煤分子的静电势分布特征和最高占据轨道(HOMO)/最低空轨道(LUMO)能级,并探究了压力、温度和含水率对煤中H_(2)S气体吸附-扩散的影响机制。结果表明:煤分子结构中O、S、... 基于密度泛函理论、分子动力学和蒙特卡罗方法,利用分子模拟软件计算煤分子的静电势分布特征和最高占据轨道(HOMO)/最低空轨道(LUMO)能级,并探究了压力、温度和含水率对煤中H_(2)S气体吸附-扩散的影响机制。结果表明:煤分子结构中O、S、N原子和苯环周围的C原子呈负电势,H原子呈正电势,HOMO/LUMO轨道主要分布在苯环上。吸附量与压力正相关,与温度、含水率负相关;温度和孔隙率提升利于H_(2)S扩散,压力和含水率增加则抑制扩散。 展开更多
关键词 煤分子模型 H_(2)S吸附扩散 分子模拟 静电势和能级分布
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低渗透老油田柔性侧钻水平井挖潜技术 被引量：5
4
作者 翁定为 孙强 +7 位作者 梁宏波 雷群 管保山 慕立俊 刘汉斌 张绍林 柴麟 黄瑞 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第1期194-203,共10页
针对低渗透老油田老井侧向深部剩余油气资源动用难度大的问题,形成了柔性侧钻水平井挖潜技术,并开展了现场试验。该技术首先采用柔性侧钻钻具在老井筒中实现低成本侧钻,然后采用水力喷射工艺诱导多条裂缝起裂,最后下入油管柱对侧钻井眼... 针对低渗透老油田老井侧向深部剩余油气资源动用难度大的问题,形成了柔性侧钻水平井挖潜技术,并开展了现场试验。该技术首先采用柔性侧钻钻具在老井筒中实现低成本侧钻,然后采用水力喷射工艺诱导多条裂缝起裂,最后下入油管柱对侧钻井眼实施笼统多簇暂堵压裂,从而实现井间剩余储量的高效挖潜。该技术包含柔性侧钻水平井钻井和侧钻水平井压裂2项技术,前者主要涉及柔性钻杆结构和材料优化、钻进工艺、密闭取心工具3个方面,后者主要涉及压裂方案优化、压裂工具及实施工艺优化2个方面。该技术在长庆安塞油田开展了多轮现场试验,发现通过改变井型、缩小油水井排距,可以较好地建立压力驱替系统,实现压力的有效传导,从而达到低产低效井提液增产的目的,同时验证了该技术可为低渗透油藏剩余储量精准挖潜、储层精细动用提供有力支撑。 展开更多
关键词 低渗透油田 老油田挖潜 柔性侧钻 超短半径水平井 多簇压裂 安塞油田 现场试验
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库车坳陷克拉苏超深气田水侵特征及稳产对策 被引量：3
5
作者 刘立炜 周慧 +4 位作者 闫炳旭 焦玉卫 屈元基 金江宁 潘杨勇 《新疆石油地质》 北大核心 2025年第1期71-77,共7页
克拉苏超深气田水侵严重,产量递减快。通过地面地震、成像测井等资料分析,总结了断层和裂缝分布规律,结合气田生产动态特征,提出克拉苏超深气田主要有3种水侵类型:断层沟通边底水,沿裂缝非均匀水侵和局部排替不完全形成的封存水水侵,前... 克拉苏超深气田水侵严重,产量递减快。通过地面地震、成像测井等资料分析,总结了断层和裂缝分布规律,结合气田生产动态特征,提出克拉苏超深气田主要有3种水侵类型:断层沟通边底水,沿裂缝非均匀水侵和局部排替不完全形成的封存水水侵,前两者为气田主要水侵形式。其水侵特征和影响范围存在明显差异:沿二级断层走向和垂向沟通边底水的能力较强,但垂直于断层方向的水侵影响较小,为局部性影响;裂缝具方向性和分布规则的特性,呈“整体分区、局部分带”的分布规律,气藏内部连通性、气藏见水顺序和水侵速度是裂缝分区分带的外在表现,对气藏水侵有全局性影响。针对气田水侵特征及开发现状,提出依据裂缝空间分布规律优化井网、加强化学堵水和注气解水锁2种配套采气技术攻关的策略。 展开更多
关键词 塔里木盆地 库车坳陷 克拉苏 超深气田 裂缝 水侵特征 稳产对策
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准噶尔盆地非常规储层水力压裂监测技术进展 被引量：3
6
作者 张士诚 李建民 +5 位作者 许江文 谢勃勃 王明星 吕振虎 李嘉成 杨鹏 《天然气工业》 北大核心 2025年第4期70-84,共15页
准噶尔盆地非常规油气资源丰富,勘探开发潜力巨大,但水力压裂开发过程中面临着储层改造体积有限、油气采出程度低和开发成本高等挑战,亟需明确地下储层水力裂缝展布形态,解决水力压裂优化设计难题。为此,在系统总结北美非常规储层水力... 准噶尔盆地非常规油气资源丰富,勘探开发潜力巨大,但水力压裂开发过程中面临着储层改造体积有限、油气采出程度低和开发成本高等挑战,亟需明确地下储层水力裂缝展布形态,解决水力压裂优化设计难题。为此,在系统总结北美非常规储层水力压裂监测试验关键认识的基础上,聚焦玛湖凹陷致密砾岩油藏和吉木萨尔凹陷页岩油藏开展的水力压裂现场监测试验,系统梳理井下鹰眼监测、DAS管外光纤监测和大斜度取心试验的结果,揭示了非常规油气储层增产改造机制,为国内非常规储层压裂优化设计和裂缝监测解释提供了依据。研究结果表明:①储层非均质性增强导致水平井段内各簇孔眼冲蚀程度差异更加明显,多簇裂缝扩展形态非均衡程度更强;②提升排量能够有效促进多簇裂缝均匀改造,而差异化布孔和段内暂堵压裂不能完全解决多裂缝非均衡扩展问题;③玛湖砾岩井下取心结果显示水力裂缝空间分布不均匀,人工裂缝数量远大于射孔簇数;④储层中穿砾裂缝数量是绕砾裂缝的2倍左右,两类水力裂缝均以高角度为主,裂缝走向与最大水平主应力方向一致;⑤支撑剂在水平方向上主要集中在10~23 m内,垂向上主要集中在20~25 m范围内;⑥砾石颗粒越大、砾石排列方向与裂缝扩展方向夹角越大,水力裂缝越容易穿过砾石。结论认为:压裂结束后段簇间的产液贡献能力存在动态变化,储层综合品质、压裂改造程度与压后产能的联系仍需进一步研究;现场系统监测结果对完善非常规油气藏压裂优化设计、推动水力压裂技术发展具有重要意义,技术体系还需整体谋划和系统推进水力压裂试验场研究。 展开更多
关键词 准噶尔盆地 玛湖砾岩油藏 吉木萨尔页岩油 水力压裂现场监测试验 井下鹰眼监测 分布式光纤监测 大斜度井取心试验
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基于相渗滞后效应的水驱裂缝性气藏注N_(2)提高天然气采收率机理 被引量：2
7
作者 王军磊 位云生 +2 位作者 曹正林 陈东 唐海发 《天然气工业》 北大核心 2025年第3期96-111,共16页
裂缝与基质的渗透率级差导致水驱裂缝性气藏非均匀水侵严重,水淹区内以水封气和水锁气等形式存在的剩余天然气难以动用,严重影响了气藏天然气采收率的提高。为此,基于Killough、Carlson和Larsen经典相渗滞后理论,建立了先渗吸后驱替的... 裂缝与基质的渗透率级差导致水驱裂缝性气藏非均匀水侵严重,水淹区内以水封气和水锁气等形式存在的剩余天然气难以动用,严重影响了气藏天然气采收率的提高。为此,基于Killough、Carlson和Larsen经典相渗滞后理论,建立了先渗吸后驱替的气水相渗滞后模型,然后应用数值模拟方法,根据典型数据建立了一维长岩心模型和二维岩板模型,模拟了水锁气和水封气形成及解封过程并分析滞后作用对水侵和注气开发效果的影响,最后结合嵌入式离散裂缝技术建立了水驱裂缝性气藏注采概念模型,系统论证了注N_(2)气提高天然气采收率的多重机理。研究结果表明:(1)气藏水侵后水淹区内的剩余天然气主要以2种形式存在,即气水两相中的水锁气以及被连续水相封隔的水封气;(2)在相渗滞后作用下,水锁气饱和度为渗吸残余气饱和度,高于驱替实验中的相渗端点饱和度值,导致水淹区内形成更多的水锁气;(3)裂缝与基质渗透率级差越高、缝网越发育、压力差越小的区域越易形成水封气,水锁气是形成水封气的直接原因;(4)注气以补能、挡水、驱替和置换4种方式重构了气藏压力场和饱和度场,通过重新动用未水淹区内剩余天然气提高了压力衰竭效率,通过重新驱替水淹区内水锁气和水封气提高了波及系数,进而提高了天然气采收率。结论认为,该研究成果为认识水侵过程中水封气和水锁气的形成机理、确定注气解封锁的最优技术政策,提供了理论依据,有助于含水裂缝性气藏的规模效益开发。 展开更多
关键词 裂缝性气藏 水侵 水封 水锁 相渗滞后 注N_(2) 天然气采收率 机理
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低渗储层启动压力特征及动用半径的确定 被引量：2
8
作者 田巍 李中超 +5 位作者 余传谋 韩宏彦 王开成 郭立强 王坤 阳潇 《石油与天然气地质》 北大核心 2025年第3期959-966,共8页
针对当前低渗储层启动压力梯度认识不足及动用半径确定方法不完善的问题,采用实验与数值模拟相结合的手段,详细分析了启动压力梯度变化特征和变化机制,并结合实际储层应力条件提出了低渗储层动用半径的计算方法。研究结果表明:(1)储层... 针对当前低渗储层启动压力梯度认识不足及动用半径确定方法不完善的问题,采用实验与数值模拟相结合的手段,详细分析了启动压力梯度变化特征和变化机制,并结合实际储层应力条件提出了低渗储层动用半径的计算方法。研究结果表明:(1)储层岩石启动压力梯度并不是一个定值,而是随着净围压的改变而发生变化,两者呈现良好的正相关关系。(2)启动压力梯度与净围压的关系曲线呈三段式特征。第一阶段为塑性形变阶段,主要为大裂缝闭合和大孔道急剧压缩,对渗流能力影响较大,启动压力梯度数值提高5倍以上;第二阶段为拟塑性形变阶段,主要为大孔道和微裂缝压缩,启动压力梯度数值提高40%以上;第三阶段为弹性形变阶段,主要为小孔道的压缩,对渗流能力影响小,启动压力梯度数值变化幅度较小,仅提高了17%。实际低渗储层中岩石的应力状态大多处于第三阶段。(3)以启动压力梯度动态变化为基础,以实际储层存在的压降漏斗为依据确定净上覆压力变化情况,并对储层中某一段渗流距离上的启动压力进行积分计算。在该启动压力与驱动压差数值相等的情况下反算求得渗流距离(即驱动动用半径),并通过实例应用验证了该方法的可行性。本研究深化了对低渗储层特征的认识,为储层评价及开发方案优化提供了重要的理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 动态变化 动用半径 净上覆压力 净围压 启动压力梯度 低渗储层
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含水致密砂岩气藏气井全生命周期动态规律与差异化管理技术对策 被引量：2
9
作者 程敏华 范继武 +5 位作者 杨富 郑腊年 石晓敏 王鑫 江乾锋 刘鹏程 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期117-128,共12页
鄂尔多斯盆地苏里格气田是典型的致密砂岩气田,经过20余年的勘探开发,2024年天然气产气量已超300×10^(8) m^(3)。但该气田西区投产气井大多存在不同程度产水现象,且水气比变化范围大,严重制约了该区天然气的长期稳产和高效开发。为... 鄂尔多斯盆地苏里格气田是典型的致密砂岩气田,经过20余年的勘探开发,2024年天然气产气量已超300×10^(8) m^(3)。但该气田西区投产气井大多存在不同程度产水现象,且水气比变化范围大,严重制约了该区天然气的长期稳产和高效开发。为此,从动、静态结合角度出发,开展了该区生产井气水两相渗流特征、变水气比两相产能方程、产水气井特征与生产规律、积液时机判别、生产制度优化等气井全生命周期动态规律和差异化管理技术对策研究。研究结果表明:(1)基于考虑水气比变化、非达西渗流及应力敏感性特征,建立的两相产能新方程能够准确描述致密气藏产水气井全生命周期产能变化规律;(2)气井产出地层水类型分为构造低部位水、层间滞留水、透镜体水等3类,前两者是气井产水主要来源,结合生产动态和水气比变化规律,可将气井产水类型分为高产水型(水气比大于1.0 m^(3)/10^(4)m^(3),主要为构造低部位水)、中产水型(水气比0.5~1.0 m^(3)/10^(4) m^(3),主要为层间滞留水)、低产水型(水气比小于0.5 m^(3)/10^(4) m^(3),主要为层间滞留水);(3)建立了不同类型的产水气井配产图版,提出了含水致密砂岩气藏气井配产优化流程;(4)基于不同类型产水气井临界携液流量评价模型,准确辨识了气井发生积液的时机,优选了排水采气措施,制订产水气井差异化管理技术对策,有效提高了产水气井的产能发挥率。结论认为,形成的含水致密砂岩气藏全生命周期差异化管理技术对策可提高产水气井累计产量,能够解决苏里格气田西区当前开发效果差和采收率低的问题,为气田持续稳产提供了技术支撑,且对同类型气藏开发具有重要参考和借鉴意义。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 苏里格气田西区 含水致密砂岩 气水两相渗流 临界携液流量 排水采气
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基于纳米压痕实验的藻白云岩力学参数跨尺度评价方法 被引量：3
10
作者 李皋 上官自然 +4 位作者 杨旭 李红涛 冯佳歆 李明昊 李泽 《天然气工业》 北大核心 2025年第5期124-135,共12页
碳酸盐岩储层经历了复杂的沉积、成岩和构造作用,内部发育着不同尺度的孔、洞、缝结构,往往表现出强烈的非均质性,常规力学实验难以全面评估其内部结构对岩石力学参数的影响。为此,以四川盆地震旦系灯影组灯四段藻白云岩为例,利用微米C... 碳酸盐岩储层经历了复杂的沉积、成岩和构造作用,内部发育着不同尺度的孔、洞、缝结构,往往表现出强烈的非均质性,常规力学实验难以全面评估其内部结构对岩石力学参数的影响。为此,以四川盆地震旦系灯影组灯四段藻白云岩为例,利用微米CT扫描和纳米压痕实验,系统表征了孔洞、藻凝块及白云石的微观结构特征和力学属性,然后结合均匀化理论提出了一种藻白云岩的岩石力学性质跨尺度评价方法,并揭示了白云石与藻凝块在力学性能上的差异及其对宏观力学参数的影响规律。研究结果表明:①白云石矿物展现出更高的微观强度、更低的塑性变形以及更强的抗裂缝扩展能力,而藻凝块的微观力学参数具有更强的分散性;②白云石与藻凝块在微观层面的弹性模量、硬度及断裂韧性之间呈现良好的线性相关性,通过均匀化方法预测得到的藻白云岩宏观弹性模量和泊松比分别是单轴实验测得值的1.90和1.39倍;③藻白云岩弹性模量随孔洞发育程度增加逐渐降低,其预测范围逐渐收窄,而泊松比与之相反,孔洞纵横比和微裂纹进一步控制宏观力学性质,当孔洞纵横比为0.087~0.202或裂缝线密度为0.30~0.63条/m时,均匀化预测结果与实验值一致。结论认为,该方法不仅避免了传统岩心采集中成本高昂和实验重复性差的问题,还有效降低了传统均匀化方法导致的高估现象,为复杂碳酸盐岩储层的精细力学参数表征提供了新思路,为复杂储层的力学建模与参数预测奠定了理论基础。 展开更多
关键词 纳米压痕 微米CT扫描 藻白云岩 多尺度力学性质 岩石力学 灯四段 均匀化方法
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复杂构造带常压页岩气开发刻度区建立及其意义 被引量：1
11
作者 何希鹏 王凯 +5 位作者 何贵松 马军 龙志平 张志萍 雷林 李彦婧 《天然气工业》 北大核心 2025年第3期16-35,共20页
复杂构造带常压页岩气效益开发难度高于高压页岩气,其勘探开发程度总体较低,亟需建立该类页岩气资源开发刻度区,为相似地区页岩气资源开发提供重要借鉴。为此,以四川盆地东南缘平桥构造带常压页岩气为研究对象,系统梳理和剖析了该区关... 复杂构造带常压页岩气效益开发难度高于高压页岩气,其勘探开发程度总体较低,亟需建立该类页岩气资源开发刻度区,为相似地区页岩气资源开发提供重要借鉴。为此,以四川盆地东南缘平桥构造带常压页岩气为研究对象,系统梳理和剖析了该区关键地质参数、开发技术政策、钻完井工艺、压裂工艺及生产特征,并将其建立为常压页岩气开发刻度区,确定了常压页岩气开发的关键参数和配套工程工艺技术。研究结果表明:(1)平桥构造带上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一段页岩有利层段具有良好的页岩气成藏条件,压力系数为1.0~1.35,处于高压—常压过渡区,整体勘探程度高、资料丰富、构造清晰、气藏类型丰富、单井生产时间长、页岩气富集高产规律明确,具备建立常压页岩气开发刻度区的良好条件;(2)基于地层压力与构造应力场细化了3个开发单元,建立了差异化开发技术政策、钻完井和压裂对策,各单元生产特征表现出明显的差异性;(3)阳春沟构造带邻近平桥构造带,优质页岩地质静态指标与之相当,推广应用平桥开发刻度区形成的相关技术政策,开发效果较好,单井估算最终可采储量较高,经济效益良好,已取得较好的应用效果。结论认为,复杂构造带常压页岩气开发刻度区的建立,进一步丰富和完善了页岩气的评价开发内涵,对于加快同类区块页岩气勘探开发进程、提高低勘探开发程度区页岩气勘探开发成效具有重大意义。 展开更多
关键词 四川盆地 南川地区 五峰组—龙马溪组 构造复杂带 常压页岩气 刻度区 平桥构造带 开发评价
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低渗透砂岩储气库交变载荷条件下近井地带数值模拟提升储层出砂预测准确率 被引量：1
12
作者 王治国 张林 +5 位作者 李在顺 田发国 王宁 杨琼警 牛智民 沈志昊 《石油钻采工艺》 北大核心 2025年第3期348-356,372,共10页
枯竭油气藏型储气库在注气和生产阶段都存在出砂现象,对其安全运行构成了巨大的挑战。结合出砂侵蚀准则,基于多孔弹塑性控制方程建立了交变载荷条件下的出砂数值模拟模型,计算了地层孔隙度、渗透率和弹性模量等参数对储气库近井地带出... 枯竭油气藏型储气库在注气和生产阶段都存在出砂现象,对其安全运行构成了巨大的挑战。结合出砂侵蚀准则,基于多孔弹塑性控制方程建立了交变载荷条件下的出砂数值模拟模型,计算了地层孔隙度、渗透率和弹性模量等参数对储气库近井地带出砂的影响规律,分析了储气库近井地带储层在交变载荷条件下的出砂机理。针对Y储气库的模拟结果表明,随着地层水平主应力比的增大,井筒出砂侵蚀的区域逐渐增加,对应的储气库累计出砂量也在增大;累计出砂量与储层渗透率呈正相关,在渗透率较高(大于20.3×10^(−3)μm^(2))的情况下,生产50 d后出砂速率急剧上升,达到1×10^(−4) m^(3)/m以上;在弹性模量较低(小于26.9 GPa)的情况下,出砂速率呈现阶梯状上升趋势,随着弹性模量的增加,累计出砂量的增长速率明显放缓。该出砂预测方法对于保障储气库安全高效运行具有重要意义。 展开更多
关键词 储气库 多周期注采 交变载荷 地层出砂 近井地带 预测模型
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不均匀载荷下天然气井井身结构力学性能试验 被引量：1
13
作者 李东印 李明亮 +3 位作者 王文 郝育喜 王伸 李红斌 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第3期400-411,共12页
在天然气与煤炭资源叠置区中,高强度的煤层开采造成的覆岩运移使保护煤柱内的天然气井井身结构发生径向挤压变形甚至破坏,从破坏区域扩散的天然气极易导致煤矿矿井发生火灾爆炸或人员中毒事故。为探明在天然气与煤炭交叉开采影响下,天... 在天然气与煤炭资源叠置区中,高强度的煤层开采造成的覆岩运移使保护煤柱内的天然气井井身结构发生径向挤压变形甚至破坏,从破坏区域扩散的天然气极易导致煤矿矿井发生火灾爆炸或人员中毒事故。为探明在天然气与煤炭交叉开采影响下,天然气井井身结构受到不均匀载荷时的力学性能,依据井身结构设计4类套管−水泥环组合体,将天然气井井身结构复杂的径向应力模型简化为单向受力模型,并利用数字图像相关法(DIC)技术和RMT-150岩石力学实验仪开展套管−水泥环组合体的径向压缩试验和DIC测试试验,最后从不同材料的变形速率和力的传递规律角度对井身结构力学性能机制进行分析。结果表明:最外层为套管的井身结构,其力学性能显著优于最外层为水泥环的井身结构,井身结构的力学性能与材料的变形速率以及力的传递规律密切相关;组合体试件在受到外力作用时,力的传递规律呈现出由外至内逐渐减小的特点,试件最外层受到的力最大;当井身结构最外层为水泥环时,结构整体呈脆性,由于水泥环的变形速率大于套管导致水泥环和套管胶结面处出现裂缝,在拉应力作用下水泥环易发生脆性断裂;当井身结构最外层为套管时,结构整体呈弹塑性,在载荷作用下外层套管先发生压缩变形,内部水泥环在套管的挤压作用下产生内部裂隙,但在套管的约束下未出现断裂,试件整体呈径向压缩变形破坏。 展开更多
关键词 不均匀载荷 井身结构 力学性能 数字图像相关法 径向压缩破坏
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乌兰煤生物产气过程中大分子结构的变化特征 被引量：1
14
作者 夏大平 秦旭 +4 位作者 邓泽 石尚威 李银川 薛培 张亚伟 《煤炭转化》 北大核心 2025年第1期55-66,共12页
为阐明煤的大分子结构特征及其在生物产气过程中的变化,选择内蒙古锡林郭勒盟乌兰图噶矿区的褐煤进行生物产气实验,通过^(13)C-NMR测试、元素分析、X射线光电子能谱测试研究其结构变化特征。结果表明:原始乌兰煤样的芳香结构基本单元由... 为阐明煤的大分子结构特征及其在生物产气过程中的变化,选择内蒙古锡林郭勒盟乌兰图噶矿区的褐煤进行生物产气实验,通过^(13)C-NMR测试、元素分析、X射线光电子能谱测试研究其结构变化特征。结果表明:原始乌兰煤样的芳香结构基本单元由3个苯环、3个萘环、1个蒽环和3个吡咯组成,碳原子总数为129个。经过微生物的生物产气作用,碳原子总数减少了21个,其中芳香族碳减少了4个,脂肪族碳减少了17个。原始乌兰煤样大分子结构中的脂肪碳原子为55个,生物产气结束后,脂肪碳数量减少了21.8%,亚甲基碳数量减少了25%,次甲基碳和季碳数量减少了16.7%,氧接脂碳和甲基碳数量分别减少了14.3%和33.3%。煤大分子的芳香结构基本单元和侧链脱落主要发生在水解阶段,在后期产甲烷阶段,煤的结构改造基本停止,仅依靠已脱落于反应液中的物质参与生化反应,这证实了在生物产气过程中,煤大分子结构向更高芳构化程度转化是一个显著的趋势。 展开更多
关键词 大分子结构 褐煤 生物产气 芳香结构基本单元 脂肪碳
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四川盆地煤层气勘探开发现状与前景 被引量：1
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作者 朱苏阳 刘伟 +3 位作者 王运峰 贾春生 陈朝刚 彭小龙 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第2期185-193,204,共10页
四川盆地煤炭资源丰富,近年来也取得了部分煤层气探井的突破。为了探讨四川盆地建成煤层气生产基地的可行性,研究综述了四川盆地内煤层气藏的层位发育情况,以及川东南和川南地区煤层气开发区块的地质和动态特征。四川盆地内第一个煤层... 四川盆地煤炭资源丰富,近年来也取得了部分煤层气探井的突破。为了探讨四川盆地建成煤层气生产基地的可行性,研究综述了四川盆地内煤层气藏的层位发育情况,以及川东南和川南地区煤层气开发区块的地质和动态特征。四川盆地内第一个煤层气生产基地筠连沐爱矿区地面抽排井已达450余口,连续5 a年产气量超过1.00×10^(8)m^(3);蜀南矿区内生产井数328口,年产气量达0.79×10^(8)m^(3)。然而,盆地内以煤层作为目标层位的煤层气井日均产量不到700 m^(3),但对煤层及附近砂岩层段进行笼统压裂改造的先导探产井却能达到5000~8000 m^(3)/d的规模,这说明四川盆地煤层气生产动态与国内其他煤层气生产基地差异较大,这是源于盆地内多发育薄层以及与致密砂岩互层的构造煤,因此,不能沿用沁水、鄂尔多斯等典型厚煤层的“甜点”评价和开发方式,亟须改变以“煤层”作为煤层气井唯一目标层位的开发思路。实践表明:四川盆地煤层多发育于海陆过渡相地层,虽然煤层自身横向发育并不稳定,但是稳定发育了“煤层+砂岩+泥岩”3种岩性的组合,特殊的岩性组合可以形成“煤—砂—煤”烃源封存箱体,对四川盆地薄互层煤层气的开发和产能建设具有重要意义。另外,四川盆地近年来关停大量煤矿,废弃煤矿中富集的煤层气亟须结合地面钻井开发手段进行二次开发。综上所述,根据四川盆地的地质资源量和现有开采技术,为建设继沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘之后的第三个煤层气产业基地提供了可能。 展开更多
关键词 四川盆地 煤层气 煤系气 薄互层 烃源封存箱体
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中国页岩气发展的回顾与思考——从志留系到寒武系 被引量：7
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作者 郭彤楼 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第3期339-348,共10页
中国页岩气勘探开发历经二十年发展,已成为继美国、加拿大之外第三个实现商业开发的国家,但此前勘探开发层位仅局限于志留系龙马溪组。随着页岩气勘探理论认识的提高,近年来,二叠系、寒武系页岩相继取得了勘探突破,进一步印证了四川盆... 中国页岩气勘探开发历经二十年发展,已成为继美国、加拿大之外第三个实现商业开发的国家,但此前勘探开发层位仅局限于志留系龙马溪组。随着页岩气勘探理论认识的提高,近年来,二叠系、寒武系页岩相继取得了勘探突破,进一步印证了四川盆地页岩气的巨大潜力。基于对志留系龙马溪组、寒武系筇竹寺组两大海相主力层系页岩气勘探历程的回顾,总结页岩气勘探历经了研究探索(2000—2011年)、发现上产(2011—2022年)和多层突破(2022年—至今)3个阶段。深入剖析四川盆地海相页岩气勘探研究2次理论创新、思路转变的过程:①通过对比分析中美页岩气形成条件,摒弃简单复制北美经验的思维,基于中国多期构造演化特征,突出保存条件的关键作用,实现了第一次思路转变,取得了志留系龙马溪组勘探的重大突破;②加强低有机质和无机孔特征研究,对页岩气传统富集成藏理论进行了发展和完善,建立“输导+原地”成藏模式,实现了第二次思路转变,推动了寒武系筇竹寺组勘探突破。当前,页岩气在低有机质页岩、无机孔等方面的研究突破,拓展了勘探领域和勘探深度,形成了海相页岩气多层并举的局面,展现出广阔的勘探前景。基于对志留系到寒武系页岩气勘探历程、思路转变的回顾以及重大突破带来启示的剖析,揭示了中国特色页岩气勘探之路,对未来多层系、多领域页岩气的勘探开发具有重要参考意义。 展开更多
关键词 海相页岩气 四川盆地 志留系 寒武系 理论创新 突破启示
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煤矿区煤层气开发技术应用现状及展望 被引量：1
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作者 孙四清 杨帆 +6 位作者 郑玉岐 张群 李浩哲 张庆利 程斌 李文博 吴晓眩 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第6期972-982,共11页
“十二五”以来,为保障煤层气资源开发和煤矿安全高效生产,根据煤矿采掘工程部署、开采扰动和煤层地质条件,经过生产实践探索,形成了适用于中国煤矿区煤层气开发的“四区联动”抽采模式,即煤矿规划区、准备区、生产区及采空区的煤层气... “十二五”以来,为保障煤层气资源开发和煤矿安全高效生产,根据煤矿采掘工程部署、开采扰动和煤层地质条件,经过生产实践探索,形成了适用于中国煤矿区煤层气开发的“四区联动”抽采模式,即煤矿规划区、准备区、生产区及采空区的煤层气协同开发,已取得较好应用效果。主要表现在以下几个方面:①开发形成了适合于规划区的地面垂直井压裂、顺煤层水平井分段压裂及碎软煤层顶板水平井地面分段压裂抽采技术。甘肃窑街海石湾矿垂直井单井产气量达到2607 m^(3)/d;山西晋城寺河矿顺煤层分段压裂单井产气量突破9100 m^(3)/d;安徽淮北芦岭矿碎软煤层顶板水平井单井产气量达到10760 m^(3)/d。②研发了适合于准备区的煤矿井下定向长钻孔分段压裂抽采技术。陕西彬长大佛寺矿硬煤顺煤层长钻孔分段压裂钻孔长度达到600 m,单孔瓦斯抽采纯量达到3600 m^(3)/d;山西阳泉新景矿碎软煤层顶板分段压裂钻孔长度达到609 m,单孔瓦斯抽采纯量达到2811 m^(3)/d。③探索形成了适合于生产区的碎软煤层井下穿层钻孔高压加砂水力压裂和顺煤层气动定向钻进高效抽采技术。安徽淮南潘三矿穿层钻孔加砂水力压裂钻孔瓦斯抽采纯量是普通清水压裂的2.38倍;山西阳泉二矿气动定向钻进深度最大达到607 m,单孔瓦斯抽采纯量达到971.6 m^(3)/d。④提出了适合于煤矿采空区的地面垂直井和L型水平井瓦斯抽采模式。安徽淮南潘一矿垂直井抽采量最高超过50000 m^(3)/d;山西晋城寺河矿L型水平井抽采量最高达30000 m^(3)/d。随着煤矿区煤层气开发效果进一步提升的需要,提出了煤矿区煤岩层大规模体积压裂、煤矿井地联合分段水力压裂、煤矿区深部煤层气开发等技术攻关方向,推动煤矿区煤层气开发技术发展,以更好保障煤炭资源安全开采和煤层气资源高效开发。 展开更多
关键词 煤矿区 煤层气 四区联动 分段压裂 碎软煤层
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基于“气藏—井筒—地面”一体化模型的智能气田建设初探 被引量：3
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作者 张英帅 任静思 《天然气与石油》 2025年第1期20-29,共10页
近年来,应用“气藏—井筒—地面”一体化模型对常规气藏进行全局性优化配产已逐渐趋于成熟,国内已率先应用于川中M区块D组气藏,取得了良好的经济和社会效益。同时,随着信息技术的不断发展,充分利用“互联网+”的开放性和融合性,突破传... 近年来,应用“气藏—井筒—地面”一体化模型对常规气藏进行全局性优化配产已逐渐趋于成熟,国内已率先应用于川中M区块D组气藏,取得了良好的经济和社会效益。同时,随着信息技术的不断发展,充分利用“互联网+”的开放性和融合性,突破传统油气勘探开发过程中相对封闭的思维惯性和管理模式,开展智能油气田建设,正逐步成为油气勘探开发提质增效的重要途径。油气田公司以“气藏—井筒—地面”一体化模型为基础,开展智能气田示范工程项目建设,在充分考虑地层能量均衡动用、气藏边底水体能量及水侵量、气井临界条件、地下地面生产设备系统效率的情况下,自动驱动一体化模型进行全局优化配产,形成气藏和单井的配产方案,保障气藏长期稳产,实现气藏资产最大化。研究认为:1)一体化模型的建设与应用,代表了未来油气田分析、管理、组织生产的发展方向;2)通过一体化模型和智能工作流开展产量预测分析,具有较高的预测精度,可大幅度提高研究工作效率;3)智能气田示范工程项目建设成果极具推广价值,有助于油气田公司加快实现“数字化转型、智能化发展”的建设目标。 展开更多
关键词 智能气田 一体化模型 智能工作流 主题应用场景 实施效果
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四川盆地致密气规模效益开发非技术因素演化机理及应对策略 被引量：2
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作者 王富平 孙逸林 +4 位作者 辜穗 王一珏 唐启桓 李泠洁 李丹 《油气与新能源》 2025年第4期43-51,64,共10页
四川盆地拥有丰富的致密气资源,其规模效益开发对于保障天然气增储上产以及助力“双碳”目标的实现意义重大。在四川盆地致密气规模效益开发中,非技术因素扮演着中介桥梁和影响源的双重角色。为解决非技术因素的概念界定、内涵剖析和演... 四川盆地拥有丰富的致密气资源,其规模效益开发对于保障天然气增储上产以及助力“双碳”目标的实现意义重大。在四川盆地致密气规模效益开发中,非技术因素扮演着中介桥梁和影响源的双重角色。为解决非技术因素的概念界定、内涵剖析和演化机理分析问题,基于文献研究和实地调研,对典型非技术因素进行了辨识。采用决策试验与评价实验室方法(DEMATEL)耦合对抗解释结构模型(AISM),计算各项因素的中心度和原因度,并划分递阶层次结构;再通过交互矩阵影响相乘技术(MICMAC)计算驱动力—依赖度。研究结果表明:四川盆地致密气规模效益开发受到产业政策、政府行为、企业管理、社会环境等4个方面共16项非技术因素的影响;产业发展与规划政策、财税补贴与气价政策、政府参与工作积极性、政策宣贯及落地情况属于关键非技术因素;应围绕政府、企业、公众三大主体,聚焦加强产业规划、优化配套政策、保障实践落地、深化企管改革等4个方面制订发展对策,以非技术因素的进步助推产业高质量发展。结论认为:DEMATEL-AISM-MICMAC集成方法不仅能够定量揭示不同因素间的影响程度,明确其属性特征,还能系统规划其地位架构和作用路径,更能刻画其在演化过程中的实质性作用,对于分析此类社会-技术系统问题具有良好的适用性。 展开更多
关键词 四川盆地 致密气 开发 非技术因素 演化机理
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煤层气井达标产量在开发调控中的应用
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作者 董文明 《煤炭技术》 2026年第1期136-140,共5页
煤层气主要以吸附态存在于煤基质中,需经历降压使气体解吸才能被采出。随着煤层压力变化,解吸速率也随之改变,需要不断调整产量来适应解吸过程,确保煤层气连续产出。现场调整一般采取经验法定性判断,缺少定量化依据。本文引入达标产量... 煤层气主要以吸附态存在于煤基质中,需经历降压使气体解吸才能被采出。随着煤层压力变化,解吸速率也随之改变,需要不断调整产量来适应解吸过程,确保煤层气连续产出。现场调整一般采取经验法定性判断,缺少定量化依据。本文引入达标产量作为煤层气井产量调控的重要参考指标。在充分认识M块煤层气井开发效果影响因素的基础上,运用单井控制储量与产量回归的方法较准确预测出达标产量,产量范围可控制在28%以内,实现由经验法摸索向定量化计算的转变,分开发阶段总结出适宜本块的提产模式,为后期投产的煤层气井合理提产计划提供重要参考。研究表明,提产过程遵循平稳、缓慢的原则,开发初期平均提产幅度为50 m^(3)/d较为适宜,上产期一般持续22个月,平均每1万m^(3)控制储量达标产气量保持在1.2~1.3 m^(3)/d,稳定生产阶段流压降幅应控制在0.08 MPa/a以下。将M块煤层气井划分为4类,依据达标产量对低产井和异常高产井进行调整,取得一定效果。该研究对煤层气井各开发阶段合理调配产量,以及区域开发调整具有指导意义。 展开更多
关键词 煤层气 目标产量 控制储量 开发阶段 动态调控
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