页岩复杂裂缝支撑剂分流机制

针对页岩水力压裂复杂裂缝支撑剂分流问题,研发复杂裂缝支撑剂分流运移评价试验系统并进行支撑剂分流规律研究。结果表明:支撑剂在压裂裂缝中存在悬浮运移和滑移滚动,其中支撑裂缝前缘主要以滑移滚动为主;次级裂缝角度、注入排量、加砂质量浓度、压裂液黏度、次级裂缝与主裂缝流量比等对分支后主次裂缝的支撑长度、支撑高度和支撑形态具有重要影响;分支后主裂缝支撑剂分流体积比与次级裂缝角度、注入排量、加砂质量浓度、主次裂缝宽度比成正比,与次级裂缝与主裂缝流量比、压裂液黏度成反比,影响因素由强至弱排序分别为主次裂缝宽度比、注入排量、压裂液黏度、加砂质量浓度、次级裂缝角度和次级裂缝与主裂缝流量比;分支后次级裂缝支撑剂分流体积比与次级裂缝角度、加砂质量浓度、主次裂缝宽度比、次级裂缝与主裂缝流量比成反比,与注入排量、压裂液黏度成正比。     

致密油层体积压裂人工裂缝与天然微裂缝相互作用研究

为深入研究体积压裂裂缝延伸时主裂缝与天然微裂缝间相互作用对裂缝缝网形成的影响机理,进而评价压后效果,采用弹性力学与断裂力学模型,运用边界元方法对体积压裂过程中的主裂缝对与之平行的天然微裂缝的诱导作用以及两裂缝间的相互作用进行了模拟研究。研究结果表明:主裂缝在与天然微裂缝连通之前可诱导天然微裂缝开启并延伸,形成次生裂缝,次生裂缝对主裂缝的延伸有明显的反作用;主裂缝和天然微裂缝之间的相互作用随着两裂缝间距的增大而减弱。     

裂缝性气藏气井产能计算新方法

裂缝性气藏储层中的裂缝是其气井产能的主要贡献者,裂缝的形态与位置对气井产能影响较大。传统裂缝性气藏气井产能模型多基于等效连续介质理论模型提出,未考虑储层裂缝的形态与位置。本文基于等值渗流阻力法,充分考虑裂缝性气藏裂缝形态与位置对气井产能的影响,利用裂缝微元段的径向渗透率表征裂缝对气井产能的贡献,推导了裂缝性气藏产能计算新方法。通过实例计算发现本文提出新方法能够较为准确预测气井产能。裂缝性气藏的裂缝长度对气井产能的影响较小,而裂缝偏转角度、裂缝与气井距离对气井产能影响较大,随着裂缝偏转角度、裂缝与气井距离的逐渐增大,气井无阻流量逐渐减小,且减小幅度不断减小。     

天然裂缝群与地应力差作用下水力裂缝扩展试验

通过室内真三轴水力压裂试验,研究裂缝性储层中天然裂缝群与地应力差的组合作用对水力裂缝扩展的影响。采用内含大量随机天然裂缝的300 mm×300 mm×600 mm人工试件模拟裂缝性储层,改变地应力差、天然裂缝尺度以及压裂液排量与黏度条件,分析水力裂缝形态与地应力差、天然裂缝尺度的关系。根据水力裂缝复杂程度将其分为体积裂缝、分支裂缝和单一裂缝3类。结果表明:天然裂缝尺度越大、地应力差越小,水力裂缝形态越复杂;对含天然裂缝群的储层,当地应力差大于8 MPa时,压裂不会产生体积裂缝;当地应力差大于14 MPa时,天然裂缝群对水力裂缝形态不会产生影响,形成单一裂缝;水力裂缝的非稳态扩展易受到天然裂缝群的影响,从而有利于产生缝网结构。     

川东宣汉地区飞仙关组裂缝特征及成因研究

根据全直径岩芯、薄片鉴定等资料,对宣汉地区飞仙关组裂缝特征进行了分析,并利用常规测井资料对该区井剖面裂缝发育情况及纵向裂缝可能的分布情况进行了研究,在此基础上结合川东地区地质特征,对研究区裂缝成因进行了深入研究。研究结果表明:飞仙关组中下段主要发育有垂直构造裂缝、水平裂缝、斜交裂缝及成岩期形成的裂缝;裂缝主要有构造裂缝与非构造裂缝两类,构造裂缝成因主要包括与断层构造有关的裂缝、与褶皱构造有关的裂缝及与弱变形构造区有关的裂缝,力学成因主要有剪切裂缝、扩张裂缝和拉张裂缝3种基本类型;非构造裂缝主要成因可分为成岩裂缝、溶蚀裂缝、收缩裂缝、表生裂缝。生产实践表明,任何一种裂缝在碳酸盐岩储集层中均是重要的储集空间及渗流通道。     

T梁裂缝有关参数对结构的影响

裂缝对T梁结构的危害很大,故研究裂缝的相关参数对T梁的具体影响有着重大意义。通过对某地区T梁桥的裂缝的调查与分析,并按照相关规范对裂缝进行了分类统计,确定了裂缝高度、裂缝宽度、裂缝深度和裂缝位置四种参数作为研究对象。利用ANSYS建立无裂缝T梁结构与各裂缝参数下的T梁结构的有限元模型,对所确定的裂缝参数进行分析,得到这四种裂缝参数对T梁刚度及承载力影响规律。研究得出：裂缝的深度对T梁承载力、刚度的影响比较大;不同位置的裂缝对结构的影响不同;支点处裂缝对T梁结构刚度与承载力的影响比L/2处裂缝小。     

路面裂缝自动识别与测量

为了提高道路裂缝损伤检测效率,保证检测工作的安全性,加强检测数据的标准化建设,研究了路面裂缝自动识别与测量方法。通过分析既有方法的缺陷,提出采用均值漂移技术的图像平滑与分割方法,初步分割候选裂缝,采用定向跟踪方法提取裂缝骨架;基于裂缝骨架内插得到完整裂缝,完成裂缝自动提取与编码;最后将裂缝骨架分段,精确计算裂缝形态参数,实现裂缝形态完整测量。研究结果表明:该方法对路面粗糙度和裂缝方向不敏感,可以识别较细小裂缝,裂缝识别的定位精度达到0.5个像素以下,裂缝长度的相对误差小于2%,具有较高精度和可靠性。     

水力裂缝与天然裂缝相互作用与影响

在非常规油气藏中,复杂裂缝网络的形成在很大程度上受水力裂缝与天然裂缝相互作用的影响。基于断裂力学理论,建立了水力裂缝与天然裂缝相互作用力学模型,分析天然裂缝介质系统中水力裂缝遭遇天然裂缝后的扩展形态。对于水力裂缝穿越天然裂缝的情况,给出了穿越角度;对于未穿越情况,给出天然裂缝张开闭合形态判别方法。通过数值计算研究了水平主应力差、逼近角、界面摩擦系数和裂缝净压力等因素的影响。结果表明,在高水平主应力差、高逼近角和高界面摩擦的条件下,水力裂缝倾向于穿越天然裂缝;在低水平主应力差、低逼近角和低界面摩擦的条件下,水力裂缝则更容易被捕获。同时,在水力裂缝内净压力越高,天然裂缝越容易张开。该模型为分析水力裂缝与天然裂缝相互作用过程以及水力压裂工程设计提供了依据。     

克拉玛依油田九区石炭系油藏裂缝特征

以岩芯观察、录井资料、钻井资料和成像测井资料为基础,研究了克拉玛依九区石炭系火山岩油藏裂缝的特征。结果表明：石炭系火山岩油藏裂缝非常发育,主要为构造运动作用形成的构造缝,大部分裂缝都被各种固体矿物不同程度地充填,影响了裂缝对油气储集和运移的有效性;裂缝主要为网状裂缝和斜交缝,规模以细小裂缝为主,大裂缝较少;裂缝方位主要为北东向,与主构造方向相同。根据上述基本特征和成因,对研究区裂缝进行了综合分类;探讨裂缝与构造运动的关系,认为发育的4期裂缝与构造运动期次相吻合;探讨了裂缝发育的影响因素,认为岩石性质和构造位置是影响裂缝发育的主要因素。     

岩石力学层与构造裂缝发育关系研究

裂缝性储层的层间力学性质差异是控制裂缝发育的主要因素,准确识别岩石力学层结构并建立与裂缝分布的关系,对于提高裂缝预测和建模精度至关重要。以库车坳陷D气田深层致密砂岩为例,综合野外露头、岩心、测井、地震资料,基于力学实验、古孔隙度恢复和数值模拟方法,识别泥岩隔夹层和裂缝特征,恢复古孔隙度、古弹性模量、古泊松比及古应力场,探讨岩石力学层与裂缝发育之间的关系,建立力学层-裂缝层综合发育模式。结果表明:岩石力学层常以岩相、隔夹层、力学参数的垂向差异为主控因素,单一岩性条件下,层厚与裂缝密度负相关,与裂缝间距正相关,复合砂岩条件下,层厚与裂缝密度正相关,与裂缝间距负相关;裂缝密度、长度与泥岩隔夹层频率负相关,裂缝平均间距与泥质含量负相关,在互层条件下,砂泥岩厚度比约为6.7时,裂缝密度呈现高值,中尺度缝以层间穿透缝为主,小尺度缝以层内缝为主;弹性模量与基质孔隙度幂指数正相关,泊松比则与孔隙度"躺椅式"负相关;岩石力学层和裂缝发育对应模式可划分为水平型和褶皱型两大类,进一步划分为厚层砂岩低密度裂缝型、中层砂岩+薄层泥岩高密度裂缝型、厚层泥岩+薄层砂岩中密度裂缝型和等厚泥岩+砂岩低密度裂缝型。     

混凝土的裂缝及其防治的措施与技术

工业与民用建筑中经常发生混凝土及钢筋裂缝问题，结构的不同部位会由于不同的原因产生不同的裂缝，结合建筑工程实践，在研究混凝土梁和板裂缝、大体积混凝土裂缝、悬挑结构构件裂缝等不同形式裂缝产生原因的基础上，提出建筑中不同混凝土裂缝的防治措施与技术。     

储层裂缝表征及预测研究进展

 全面、准确对致密储层的裂缝网络进行定量表征及预测影响着裂缝性油气田的高效开发。在系统调研国内外裂缝研究成果且详细对比分析的基础上,从地质分析、测井识别、构造曲率法及应力场模拟、地震裂缝检测、非线性理论方法等着手,总结出了储层裂缝表征及预测研究的进展。研究表明,根据成因将储层裂缝划分为构造裂缝和非构造裂缝两大类,构造缝包括区域性裂缝、局部构造缝和复合型构造缝,局部构造缝指与断层和褶皱相关的裂缝;非构造缝主要分为收缩缝和与表面有关的裂缝两大类及9个亚类,裂缝类型不同,其特征及成因机理也不同。采用地质分析与测井解释相结合,建立露头、岩心与测井的识别模式对裂缝进行准确识别。利用地质、测井和构造应力等资料,建立数学模型,对裂缝参数进行定量计算。详细阐述并分析了多种裂缝预测方法的优缺点,最终指明了储层裂缝研究的不足与发展方向。     

混凝土裂缝宽度和深度对裂缝表面碳化的影响

为研究混凝土裂缝宽度和深度对裂缝表面混凝土碳化的影响,制作了带裂缝的钢筋混凝土试件并进行了碳化试验研究。研究采用碳化时未开裂的试件、裂缝近似贯通的试件、裂缝未贯通的试件的横断面,其中裂缝近似贯通试件、裂缝未贯通试件的横断面即为裂缝开裂断面。对于裂缝近似贯通和未贯通的试件,通过对比裂缝的宽度、深度和裂缝表面混凝土的碳化情况,并与未开裂试件断面混凝土碳化情况进行对比分析。研究结果表明,裂缝宽度对于混凝土裂缝表面的碳化几乎没有影响,表面碳化主要与裂缝深度有关。本文对混凝土开裂部位的耐久性研究仅以裂缝表面宽度为依据进行的方法提出了不同看法,建议将混凝土裂缝宽度和深度列为同等重要的研究依据。     

天然裂缝性储层压裂液滤失研究

裂缝性储层压裂液滤失对裂缝的几何尺寸、支撑剂的分布都有较大的影响。现有裂缝性储层压裂液滤失模型都对天然裂缝进行了简化处理,认为天然裂缝对基质均匀切割,这与实际不符,不能准确反映裂缝分布的非均质性对压裂液滤失的影响。基于储层裂缝统计资料,应用概率统计、随机理论、Monte–Carlo 等方法,建立储层二维离散裂缝网络模型,并借助等效渗透率张量原理将裂缝性介质转化为均质各向异性连续介质,建立了基于渗透率张量的裂缝性储层压裂液滤失数学模型。计算结果表明,天然裂缝分布及其与水力裂缝的位置关系的不同使得沿裂缝长度方向,滤失速度变化较大,若天然裂缝与水力裂缝连通,则压裂液滤失主要发生在连通处,文中模拟了天然裂缝和人工裂缝存在三处连通的情况,这三处的滤失量占裂缝总滤失量的45% 以上,建议对天然裂缝进行封堵。     

基于小波变换和分维理论的裂缝密度研究

基于小波变换的基本原理对裂缝进行研究,针对常规测井曲线小波变换中的小波信号与裂缝密度对应效果不明显的现象,提出了基于常规测井曲线进行裂缝性储层裂缝分维求取,再对所求取的裂缝分维进行小波变换,通过变换后的信号与裂缝密度进行分析,从而找到与裂缝密度相对应的小波信号。通过本次研究发现常规测井曲线基于分维理论的小波变换可以提高常规测井曲线小波分解后所含的裂缝信息,并且小波分解信号与裂缝密度的线性相关性有一定的提高。但是由于单条测井曲线所涵盖的裂缝信息有限,所以最后的小波变换所提取的裂缝信息也是有限的。     

拌和温度与浇筑温度及外界气温等对大体积混凝土裂缝的影响

微裂缝主要有三种：（1）粘着裂缝是指骨料与水泥石的粘接面上的裂缝,主要沿骨料周围出现;（2）水泥石裂缝是指水泥浆中的裂缝,出现在骨料与骨料之间;（3）骨料裂缝是指骨料本身的裂缝。在这三种裂缝中,前两种较多,骨料裂缝较少。混凝土的微裂主要是指粘着裂缝和水泥石裂缝。混凝土中微裂的存在,对于混凝土的基本物理力学性质：如弹塑性、徐变、各种强度、变形、泊松比、结构刚度等有重要的影响。     

页岩气藏水平井分段压裂缝间应力干扰全三维模拟

已有多裂缝应力干扰分析模型多基于二维或拟三维假设,该类模型只能考虑裂缝沿水平面的扩展与水平方向的就地应力大小,同时对裂缝形态有较强约束。为了更加准确地分析三维空间多裂缝干扰模式,建立了基于三角形单元位移不连续方法的全三维多裂缝扩展数值模型,对采用二维与三维模型预测的应力干扰强度进行了比较,计算了多裂缝扩展引起的三维空间应力分布。模拟结果表明:全三维压裂模型能够更加准确地刻画地层应力分布与裂缝形态。与二维模型预测的结果相比,三维模型预测的裂缝间应力干扰更弱,预测的裂缝变形诱导应力变化和裂缝扩展速度更小。     

川西坳陷松华镇-白马庙地区须二段储层裂缝特征及控制因素

川西坳陷松华镇-白马庙地区须二段气藏为非常规裂缝性气藏，储层以致密碎屑岩为主，有效储层以裂缝为基础。测井裂缝识别和岩心观察表明，须二段具有北西、北东和东西向3组裂缝，其中北西向裂缝是在北西向区域挤压应力作用下形成的区域裂缝，另外两组是与局部构造变形有关的构造裂缝。裂缝的形成大致分为印支期、燕山期和喜玛拉雅期，其中喜玛拉雅期是形成构造裂缝和区域裂缝的主要时期。构造裂缝的发育受岩石本身的力学性质以及局部构造制约，区域裂缝则与区域应力场强度有关。在现今应力场作用下，北西向裂缝开启性较好，是开发布井应首先考虑的一组裂缝。     

库车裂缝性砂岩气藏渗透率模型研究与应用

裂缝性气藏中孔隙介质包括压裂裂缝、天然裂缝及基质孔隙。考虑裂缝与基质间的物质交换,建立了考虑压裂裂缝的多重孔隙介质渗流数学模型,研制了裂缝性气藏压裂后生产动态模拟器。根据库车天然裂缝发育程度综合量化分类,天然裂缝发育程度是影响压裂后产能的重要因素之一;裂缝系统连通差、发育差的气藏,压裂后也难以获得理想的增产效果。统计分析了裂缝参数与渗透率的关系,裂缝密度与测试渗透率相关性好,给出了裂缝密度与渗透率的关系,建立了渗透率地质模型。结合裂缝性砂岩气藏压裂井生产动态模拟器,通过拟合试采压力校正渗透率,打破了关井测试计算地层渗透率的传统做法。通过实例计算表明,所建立的多重介质渗流数学模型和渗透率地质模型是合理的,试采压力拟合精度高,校正渗透率准确且误差较小,为油田开发提供了一种新思路。     

基于可靠度的连续配筋混凝土路面配筋率设计方法

采用裂缝实际调查和影响因素数值分析,研究基于可靠度的CRCP配筋率设计方法.通过实际调查CRCP路面裂缝间距与宽度分布情况,认为裂缝间距的分布符合对数正态分布模型,裂缝宽度的分布符合正态分布模型;分析了钢筋直径、配筋率、混凝土极限拉应力及钢筋与混凝土之间的黏结应力对裂缝间距和裂缝宽度的影响规律;通过CRCP路面失效概率分析,认为裂缝间距与裂缝宽度的可靠度主要与设计裂缝间距及参数的变异水平有关.给出了CRCP的横向裂缝最佳间距值,得出基于可靠度的连续配筋混凝土路面配筋率设计法.