非达西渗流效应对低渗透气藏直井产能的影响

由于低渗透气藏普遍具有低孔、低渗、高含水特征,导致其气体渗流表现出明显的非达西渗流效应,如应力敏感效应、启动压力梯度及滑脱效应。鉴于此,基于Forchheimer二项式渗流方程,引入新的拟压力函数,推导出综合考虑应力敏感效应、启动压力梯度及气体滑脱效应共同影响下的气藏直井产能模型。并以某低渗透气藏为例,研究这些效应对其产能的影响程度。结果表明:应力敏感效应比启动压力梯度、滑脱效应对直井产能的影响强烈得多;应力敏感使气井产量最大可下降49.46%;启动压力梯度使气井产量平均可下降3.09%;气体滑脱效应使气井产量平均可增加2.58%。     

鄂尔多斯盆地北部上古生界煤成气及其砂岩气藏成藏模式

鄂尔多斯盆地北部上古生界地层中广泛发育的煤层是大型气田形成的物质基础,煤层埋深为2.2~2.8 km,厚度为22~49 m,镜质体反射率为0.6%~2.5%,属长焰煤—贫煤;煤层是良好的烃源岩,其平均生烃强度为23.52×108m3/km2.煤层、砂岩储层和顶部上石盒子区域性泥岩盖层的良好空间配置是上古生界煤成气砂岩气藏形成的关键.描述了该地区上古生界砂岩和泥岩中2种高角度裂缝特征,指出了裂缝的形成时期及其在煤成气成藏中的运移通道作用.最后将该地区煤成气藏近源型成藏模式细分为近源-源内聚集型和近源-裂缝运移型.     

输油管道液柱分离模拟

为了研究输油管道在不稳定流动过程中,因轻质组分挥发、气泡聚集而形成的液柱分离现象,建立了水击分析数学方程.基于分相流模型,采用特征线法、有限差分法将偏微分方程数学模型转化为代数方程组,并采用Newton-Raphson法进行求解,给出了分析步骤.最后,采用VC++开发了仿真程序,分析了输油管道中途截断阀突然关闭时,阀后管道拔高点处的水力瞬变工况.同时,还分析了初始油品中的含气率对液柱分离的影响.结果表明,当含气率大于10-6时,初始含气率越大,管道拔高点处低压持续时间越长,压力响应越滞后,液柱弥合压力越大;否则,可以不考虑含气对水力瞬变的影响.     

商都坳陷浅层CO_2气藏成因与典型气藏分析

商都地区CO2气藏的气体组分主要为CO2,体积分数为87.0%～99.9%,碳同位素δ13C值分布在-5.2‰～-6.5‰之间,氦同位素3He/4He体积比分布在(1.69～3.35)×10-6之间,为典型幔源CO2气.乌兰哈达-高勿素断裂是一条长期活动的超深断裂,不仅控制着盆地沉积和演化,而且输导了多期次岩浆活动,提供了幔源CO2运移通道.商都坳陷新生代沉积演化有利于储盖组合的发育,具有良好的CO2气藏形成条件.通过对典型CO2气藏解剖,其具有气藏浅、产量高的特点.SZ5井累计产气量是容积法计算储量的2.23倍,认为存在幔源CO2的不断补充.     

辽河探区西部凹陷原油溶解气逸出及其成藏意义

通过辽河探区西部凹陷原油溶解气油比变化特征及其与原油密度关系,分析了原油溶解气逸出量分布与油气成藏的关系.原油溶解气油比一般随深度增加而增大,随深度变浅而降低,与原油密度有较好的相关性.依据原油密度与原油溶解气油比相关的数学模型确定了单位质量原油溶解气逸出量及其分布特征.凹陷内部的单位质量原油溶解气逸出量相对较小,但保存条件好,有利于气藏的形成;而凹陷边缘单位质量原油溶解气逸出量一般较高,但保存条件差,对天然气成藏不利.     

济阳坳陷车镇凹陷大王庄缓坡带同生断层与油气聚集

大王庄缓坡带是济阳坳陷车镇凹陷南部最复杂的鼻状构造带之一,油气资源十分丰富,区带油气成藏与断裂体系关系密切。该文以研究区主力含油层系沙河街组为例,运用断层生长指数参数法厘定同生断层,并通过其发育特征和成因分析,论述与油气聚集的关系。研究结果表明,缓坡带发育多条特征相近的同生断层,断层组合式样控制了构造圈闭的形态和油气富集,具有运移通道和侧向封闭的双重性质,控制了砂体的发育和分布,具有控砂控藏作用。     

双附加气室空气弹簧动力学模型及其特性研究

设计了一款串联双附加气室约束膜式空气弹簧作为机载计算设备的隔振元件.利用气体的连续方程、状态方程、能量方程及弹簧的受力状态等建立弹簧的动力学模型,分析了空气弹簧的非线性特性、两节流孔半径变化及两附加气室体积变化对阻尼比的影响和空气弹簧的隔振效果.结果表明:空气弹簧具有周期非线性的特点;在各气室初始体积不变的情况下阻尼比的极大值首先与节流孔Ⅰ有关,在节流孔Ⅰ的半径足够大时,才与节流孔Ⅱ有关;在保持附加气室总体积不变的条件下,随着附加气室A与附加气室B体积比的增加,阻尼比减小;无论附加气室容积比如何变化,产生最大阻尼的节流孔Ⅱ的半径不变.     

煤与瓦斯突出强度预测的IGABP方法

针对传统松散式(Genetic Algorithm Based Back Propagation Neural Network,GABP)模型应用于复杂煤与瓦斯突出预测时,存在GA自身性能及模型间相对孤立等不足,提出二者优势互补的IGABP一体化模型。IGABP首先在自适应交叉、变异率等方面进行改进,以提高GA自身的性能。其次,将BP导向性训练以算子的形式引入到标准GA进化过程,实现了GA寻优搜索的随机性向自主导向性转变。BP对GA搜索到的近似最优值进行微调,GA算法的收敛速度得到提升,确定精确解的位置能力加强,同时,又避免了单一BP网络本论文易陷入局部极小值的缺点,实现了两者一体化结合。仿真实验表明,构造出的进化神经网络更能反映煤与瓦斯突出强度样本的复杂非线性关系,有效克服了传统模型的不足,其运行效率、预测精度、可靠性等方面均优于传统模型,为瓦斯智能预测提供了新的解决方案。     

水力压裂技术在高瓦斯低透气性矿井中的应用

针对高瓦斯低透气性矿井瓦斯难以抽放的问题,结合高压水动力特性,提出采用高压水力压裂煤层提高煤层透气性。根据第一强度理论,通过分析压裂孔周围应力状态,建立煤体破裂条件,研究煤体在高压水作用下的破裂机理,推导出压裂孔起裂压力临界值公式;另根据平煤十矿煤层赋存特性,计算出煤层水力压裂所需的启裂压力,优化水力压裂参数;研制出水力压裂设备及工艺,并成功应用于该矿;数据分析表明,压裂后煤层瓦斯抽采流量、浓度均提高5倍以上。     

锚索动载荷拉脱(断)火花引爆瓦斯试验

利用专门研制的锚索冲击拉伸实验装置,在瓦斯浓度和氧气浓度满足瓦斯爆炸的条件下,对Φ15.24mm、Φ17.8mm和Φ21.6mm锚索在动载荷作用下拉脱(断)时产生火花引爆瓦斯的可能性进行了一系列实验研究。结果表明:锚索在动载荷作用下主要产生拉断、拉脱、脱断3种破坏形式,且破断处均发生于锚具固定端。采用红外热成像仪对锚索在动载荷作用下破坏产生的火花温度测试表明,锚索不论以何种形式破坏,其产生火花的最高温度远低于瓦斯爆炸所需要的最低温度650～750℃。而且,火花存在时间远小于瓦斯爆炸感应期。因此,Φ15.24mm、Φ17.8mm和Φ21.6mm锚索不论以何种形式破坏所产生的火花都不能引起瓦斯爆炸。