渗透压下岩石翼形裂纹应力强度因子及断裂判据

为研究渗透压下岩石翼形裂纹面部分闭合情况下的破坏行为,建立多裂纹间相互作用下压剪翼形裂纹的力学模型,推导得到岩石翼形裂纹尖端应力强度因子表达式.分析不同起裂角条件下,应力强度因子随岩石翼裂纹长度的变化规律,并对参数进行敏感性分析.基于摩尔-库伦准则,推导考虑裂纹间相互作用的部分闭合型裂纹的断裂韧度表达式,得到岩石在压剪应力作用下Ⅰ,Ⅱ型裂纹的复合断裂判据.分析结果表明:裂纹间相互作用对应力强度因子的影响效果显著;应力强度因子在起裂角为65°左右时达到最大;应力强度因子对裂纹起裂角和翼形裂纹长度较敏感,对裂纹闭合度的敏感性较小.     

改进的低渗透底水气藏压裂井见水时间预测公式

 低渗透底水气藏中的气井在实际生产中需通过压裂改造获得工业产能, 预测压裂井见水时间对合理开发该类气藏具有重要指导意义。针对低渗透底水气藏压裂井的渗流特征, 将渗流场划分为射孔段及其下部两个部分, 以稳态渗流理论为基础, 分别建立了符合各区渗流状态的产能方程, 结合水锥顶点的运动方程建立了低渗透底水气藏压裂井见水时间预测公式。实例计算表明, 压裂井能显著延缓气井见水时间, 利用本方法计算的见水时间更接近实际。敏感性分析表明, 随气藏打开程度增加, 气井见水时间先增大后减小; 增大裂缝半长及裂缝导流能力都将延缓气井见水, 但增加幅度逐渐降低, 存在最优值。     

正渗透应急水袋膜材料制备

 应急水袋是一种可以就地从不可饮用的水源中及时、有效得到饮用水的生命救援工具。本文研究了三醋酸纤维素(CTA)正渗透膜材料的制备,以及用于制备应急水袋的研究进展,并对水袋的汲水功能和重金属离子截留效果进行测试。结果表明,以0.5 mol/L NaCl 为驱动液和去离子水作进料液的测试条件下,膜水通量达到8.77 L/(m²·h),驱动溶质反向扩散比J_s/J_w约为0.56 g/L。以一定浓度葡萄糖为汲取液时,经5 h 处理水袋可得到约180 g 水,可满足人体维持生命所需的饮水量。选取Pb、Cr、Hg、As 4 种典型的水体污染重金属为评价元素,渗透结果表明,该膜对半径尺寸在100 pm 以上的粒子具有比较理想的截留性能,达到95%以上,Pb(II),Cr(III),Hg(II)3 种重金属的处理效果能达到《GB5749-2006 生活饮用水卫生标准》的要求,但是对于As(III)这种水合半径小于65 pm 的离子其截留率较低,因此,膜材料皮层的致密性还需要进一步提高。     

内部结晶与抗裂双重作用的混凝土自防水研究

由于热带海洋环境有高温、高湿、高盐、高紫外线等特点,导致此环境下的传统防水卷材易老化开裂,不利于工程使用,因此亟需找到一种适用于热带海洋环境下的防水方法 .为此,本文提出了一种内掺水泥基渗透结晶型防水材料（Cementitions Capillary/Crystalline Waterproofing Materials,CCCW）和无机纳米抗裂减渗剂的方法,通过对不同种类的CCCW和无机纳米抗裂减渗剂混凝土进行抗压和抗渗试验并进行SEM微观分析.结果表明：内掺CCCW2和抗裂剂1混凝土性能提升最为显著,抗压强度达到了52.19 MPa,抗渗强度达到了1.4 MPa,对比基准组分别提升了22.92%和133.33%. CCCW2主要生成针状结晶,更有利于堵塞裂缝及孔隙;抗裂剂1改善孔隙的效果最好,10 nm下几乎看不到孔隙.     

流体边界层对低渗透油藏渗流特征的影响

 低渗透油藏孔喉细小、孔隙结构复杂,固液界面相互作用力很大,在靠近孔喉壁面处存在一层流体边界层,阻碍流体在孔喉中的流动。为研究流体边界层对低渗透油藏流体渗流特征的影响,以去离子水在半径分别为10.0,7.5和5.0μm的微圆管中流动的实验数据为基础,通过数据拟合分析,确定了流体流动速度、边界层厚度与压力梯度之间的关系。结果表明,由于流体边界层的存在,低压条件下,去离子水在不同半径微圆管中的流动偏离经典的达西流动规律,表现出非线性特征,且存在启动压力梯度;随着管径的降低,流动偏离达西渗流规律的程度增大,非线性越发明显;随压力梯度增加,流体边界层厚度呈指数规律递减,压力增大到一定程度后,趋于定值。运用不等径毛管束模型,给出低渗透油藏单相流体渗流公式。     

高压电力系统中谐波渗透的研究

近年来,电力系统谐波污染问题的严重性得到了人们的日益重视。谐波对电力系统和用电设备产生了严重危害和影响。根据电路原理建立电力系统从110~0.4kV的谐波渗透模型,最终计算出从110~0.4kV电压综合畸变渗透率为0.75的结论。     

乙醇、丙二醇、盐类与水构成多元载冷剂溶液的冻结点分布与渗透性研究

针对食品浸渍冷冻技术中载冷剂选择问题,对乙醇、丙二醇、盐类与水构成三元以及四元的不同组成溶液的冻结点变化,及在低温下对食品明胶模型的渗透作用进行研究。结果表明乙醇、丙二醇、水三元溶液中,当乙醇含量为20～30%时,溶液冻结点达到最低值;添加氯化钠或氯化钙,使三元溶液的冻结点明显下降;乙醇、丙二醇、氯化钠(或氯化钙)与水构成的四元载冷剂和常用的盐水与乙醇水溶液体系相比,在相同的温度下载冷剂冻结食品明胶模型过程中,载冷剂的渗透量较少。     

碳化程度对混凝土中氯离子扩散系数的影响

为研究碳化程度对混凝土中氯离子扩散系数的影响,通过室内混凝土快速碳化试验获得不同碳化程度的混凝土试块,再结合氯离子快速渗透试验,计算各混凝土试块的氯离子扩散系数.试验结果表明:完全碳化试件与部分碳化试件的氯离子扩散系数未见明显差别;而完全未碳化试件的氯离子扩散系数最大,与已碳化试件有明显差距.混凝土的碳化会降低氯离子的扩散系数;碳化使混凝土的孔隙率降低、密实度提高,一定程度上阻止了氯离子向混凝土内部扩散,完全碳化试件的氯离子扩散系数约为未碳化试件的1/2左右.利用pH计对部分碳化试件进行了测试,结果表明方法可行.     

低渗透多孔介质变渗透率数值模拟方法

 根据流体在低渗透多孔介质中的渗流特征,建立了低渗透多孔介质数学模型,通过引入无因次渗透率变化系数描述低速非达西渗流规律,并基于黑油模型数值模拟系统,开发了低渗透多孔介质变渗透率数值模拟软件。采用矿场实际数据,分别使用达西渗流、考虑启动压力梯度为常数的拟线性渗流和变渗透率渗流模型,对五点井网进行模拟计算,对比分析了不同渗流规律下的油井产油量、含水率、含油饱和度及不同时间的地层渗透率分布。结果表明,变渗透率渗流模型计算的油井产油量、含水率和含油饱和度分布介于达西渗流和拟启动压力梯度渗流模拟结果之间,油水井附近地层渗流能力强,远离主流线地层渗流能力弱;井距越小,地层渗流能力越强;流体在低渗透多孔介质的渗流过程中,达西渗流仅发生在井筒附近小面积区域内,地层大部分区域发生变渗透率渗流,且占据了地层渗流的主导地位,变渗透率数值模拟方法弥补了其他方法未考虑渗透率变化因素的不足,变渗透率数值模拟软件能够更准确地预测流体在低渗透多孔介质中的流动特征。     

中国油气田开发现状、面临的 挑战和技术发展方向

回顾了我国油气田开发所走过的不平凡光辉历程,简要叙述了我国油气田的储层地质特点、主要类型和已形成的技术系列,揭示了近年来所面临的严峻挑战,比较详细地阐述了应对这些挑战的技术对策和开发好高含水、低渗透、稠油、海洋等主要类型油田和各种复杂气田的技术发展方向。