油藏孔隙中微粒沉积分散的数学模型研究

应用胶体化学基本理论和水动力学原理，定量描述微粒沉积、分散和运移的规律，提出了注水过程中微粒分散运移的判定条件，定量分析了控制微粒分散运移的主导力系．既考虑了影响微粒分散运移的水动力学因素，又考虑了影响微粒分散运移的胶体表面化学因素．结果表明，不同油藏条件下，不同微粒表面电学特征对微粒分散运移具有本质上完全不同的影响，同时，注采速度始终是一个十分重要的影响因素．这个理论对水土保持、深层过滤、地下水工程特别是油田注水工程具有十分重要的指导意义．     

抽油机井示功图量化分析与应用

研究了示功图、动液面与抽油机平衡半径、功率、效率以及油井产量等之间的相互关系;建立了利用地面示功图计算油井产量、动液面、效率等的数学关系模型;并编制了计算分析软件,利用该软件可以方便地根据地面示功图的相关资料计算动液面深度、产量、效率等参数,为解决抽油机井生产动态参数测试困难的问题提供了有效的方法.     

高能气体压裂弹燃气安全性评价

利用密闭爆发器测试技术模拟了高能气体压裂弹的爆燃过程,并使用红外光谱分析技术对燃气成份中毒性气体进行了检测.5个不同厂家的高能气体压裂弹产品燃气成份测试结果表明,特殊的压裂弹产品燃气中会产生氢氰酸(HCN)毒性气体,对其产生机理进行分析并提出抑制燃烧过程产生HCN的措施.     

钻井液润滑性的合理评价

研究了钻井过程听摩擦特点,确定了用ＬＥＭ－２动态澜骨仪评价钻井液润滑特性的合理使用方法,发现通过高速仪器的内置常数ＣＮＳＴ,就可使不同截荷及转速对测量结果的影响减至最小,从而使不同载荷下测的摩阻系数Ｃｆ具有可比性。     

泥饼厚度影响因素研究

使用 Ｆ Ｃ Ｐ ２０００ 泥饼针入度仪,对吐哈油田常用泥浆体系进行系统评价实验,建立了反映泥饼不同力学特征的泥饼层状结构理论模型．认识到影响泥饼实厚的最主要因素是钻井液的固相含量,但只有增加级配合理的惰性粒子而不是膨润土才能切实提高泥饼的综合质量,聚合物稀释剂和包被剂对泥饼实厚有重要影响,但影响规律视其种类和加量的不同而有很大的变化,主要取决于不同条件下聚合物分子与固相颗粒的不同作用机理．对水基钻井液体系而言,泥饼实厚为０．５ ～ １．５ｍ ｍ 是较合适的．     

钻井液润滑性的合理评价

研究了钻井过程中的摩擦特点,确定了用ＬＥＭ—２动态润滑仪评价钻井液润滑特性的合理使用方法,发现通过调整仪器的内置常数ＣＮＳＴ,就可使不同载荷及转速对测量结果的影响减至最小,从而使不同载荷下测得的摩阻系数Ｃｆ具有可比性．开发了一种与该仪器ＳＨＣ软件系统配套使用的全中文数据处理软件——ＬＥＭＳＳ系统,可完成对钻井液体系及一种或多种润滑剂在不同用途下的评价试验数据处理,以三种不同的图形方便直观地输出评价结果．用该仪器评价了常用钻井液体系的摩阻系数,大多数水基钻井液的Ｃｆ在０．２～０．４,但只要Ｃｆ≤０．２,就可认为其润滑性能满足工程要求．     

鄂尔多斯长7致密砂岩储层体积压裂可行性评价

从储层岩石矿物组分、岩石脆性指数、天然裂缝发育状况以及体积压裂所需地应力条件4个方面分析了鄂尔多斯盆地长7致密砂岩储层实施体积压裂的可行性。结果表明:鄂尔多斯长7储层岩石石英质量分数为40.3%,脆性指数为35%~50%;储层微裂缝发育概率在60%左右,裂缝密度为3条/10 m,天然裂缝及水平层理较发育;水平两向主应力差为4~5 MPa,均可满足实现体积压裂复杂形态裂缝扩展的条件。体积压裂井试采效果表明,体积压裂后可形成一定程度复杂缝网。水平井体积压裂技术可成为该储层高效开发的重要措施。     

长脉冲燃爆压裂复合燃速火药配方优化与应用

针对常规燃爆压裂火药类型单一、燃速偏快、难以形成峰值压力与持压时间的优势平衡,致使改造规模有限的问题,深入考察成熟火箭推进剂配方,借助密闭爆发器、燃速仪等实验设备,筛选优化了高、低两级燃速火药配方体系。测试了各自燃烧性能、安全性能。实验结果表明,实验条件下,高、低燃速火药燃爆加载速率分别为13.38 MPa/ms、2.38 MPa/ms,燃爆时间分别为11.7 ms和51.8 ms,将一定质量两种火药复合串联,利用高燃速火药爆燃轻易制裂地层,随后低燃速火药长时间持续低速燃烧,最大限度增大破裂规模和裂缝长度。经现场应用表明,该复合型火药体系燃爆压裂过程安全可控,能有效改善地层应力状态,降低井底破裂压力,提高单井产量,为燃爆压裂技术在深层、超高压地层的应用提供有利支撑。     

大功率超声波近井无机垢解堵的动力学机理

利用超声波在含流体储层多孔介质中传播的固/液耦合波动力学理论,大功率超声波解除近井带地层堵塞过程中,超声波在近井储层多孔介质中传播引起岩石骨架弹性形变、孔隙流体与骨架固体弹性错流和孔隙弹性变形引起流体挤压喷射流动等微观动力学特性;超声波作用引起储层多孔介质孔隙半径蠕动变化的动力学特征;超声波作用解除储层多孔介质中无机垢颗粒微观动力学特征;分析了大功率超声波作用下,近井带储层多孔介质中声能聚集引起岩石局部起裂的动力学特征.在此基础上,提出了大功率超声波解除无机结垢堵塞的无机垢体破碎作用、超声空化作用、超声摩擦作用、超声蠕动输运作用以及超声造缝作用等微观动力学机理.     

脉冲波作用下地层流体渗流规律研究

通过对脉冲波作用下地层流体在地层中传播的动力学机理的研究,结合波动力学理论,建立了脉冲波作用下地层流体的渗流方程.假设脉冲波作用下地层流体速度是地层流体原来的流速与n次脉冲波作用下振动速度的叠加,得到了脉冲波作用下地层流体的流速方程.结合实例分析了距离、时间、脉冲频率和脉冲振幅对渗流速度的影响.随着距离增大,渗流速度的振幅逐渐减小,直至为零;随着频率的增大,渗流速度的振幅开始逐渐减小,而后又变大;随着脉冲振幅的增大,各点的流速振幅逐渐增大.建立波动条件下的渗流方程可以从理论上了解不同参数对渗流速度的影响,为脉冲波采油技术在现场的应用提供理论依据.