考虑孔渗变化的非稳态渗流煤储层压降传播规律

基于平面径向渗流理论及煤岩特殊性质,建立了内边界定产水、外边界无限大条件下,排采初期单相水非稳态渗流模型。应用Matlab软件模拟计算了韩城地区两类压降漏斗变化形态;并分析了储层压降传播规律及控制因素。研究表明:纵向压降与扩展半径及时间的比值λ可以用来表征煤储层压降能力强弱,λ越小,压降漏斗水平扩展越明显;λ越大,纵向加深越明显;控制压降漏斗形状、影响压降传播的主要因素分为工程和地质因素,包括排水速度、井网井距、煤层厚度、孔渗条件、水文地质条件等。     

煤层气注气开采多组分流体扩散模型数值模拟

为了解决低渗透煤层气开发遇到挑战,依据双重介质扩散渗流和多组分吸附平衡理论,建立了注气开采煤层气多组分流体扩散渗流模型,利用数值方法研究了注气开采煤层气的增产机理．研究表明,注入二氧化碳气体不但减少了煤层甲烷的分压,加速了煤层甲烷的解吸,而且二氧化碳气体比甲烷气体更易吸附,竞争吸附置换煤层甲烷分子,从而提高了煤层气产量,结果表明注气开采煤层气是提高我国低渗透煤层气产量的有效途径。     

基于N-S方程的储层渗流与孔眼管流耦合分析

为了实现储层渗流与孔眼管流全耦合模拟分析,应用多孔介质渗流力学、流固耦合理论,建立了应力作用下油藏流固耦合数学模型.依据流体动力学管流理论用Navier-Stokes方程控制井筒和孔眼中流体流动;采用多重物理量耦合分析软件COMSOL Multiphysic对所建的模型进行数值模拟分析,实现了对四个偏微分方程组的全耦合求解,对模拟结果的研究表明孔眼末端压降和应变最大,该处岩石容易失稳,模拟结果证明所建模型和求解方法是有效的.     

致密砂岩气藏渗流机理研究现状及展望

致密砂岩气藏渗流机理是开发致密气的理论基础。通过对致密砂岩气藏渗流机理研究进展进行调研,总结了目前致密气渗流机理的研究现状。并对苏里格致密砂岩气田的岩样进行应力敏感性实验研究。结合目前低渗砂岩气藏的研究现状,提出了致密砂岩气藏渗流机理研究的展望。致密气的有效应力表达式、压裂气井的高速非达西渗流、含水致密气藏的启动压力梯度和水膜厚度对气藏开采的影响,致密气的储层物性分析是今后研究的方向。     

地下水水源热泵系统中的细菌生长

地下水式水源热泵系统是一种节能的小型商业建筑和民用建筑的制冷取暖方案。为研究其对地下水环境是否污染,分析了北京某开发区水源热泵系统运行后对地下水环境监测资料,建立了该系统运行后地下水微生物生长的数学模型,并与美国地质调查局开发的HST 3D程序相结合,在模型率定和验证的基础上,对地下水式水源热泵系统影响地下水细菌环境的过程进行了数值模拟。计算表明:在地下水环境中温度梯度变化较大的地方,细菌总数和大肠杆菌总数变化也较大,并容易形成一个高浓度的细菌和大肠杆菌微生物圈,其余地方细菌总数和大肠杆菌总数变化较小。     

基于水动力学理论的微观流动单元渗流数学模型

 为了研究非均质油藏内部渗流规律,反映不同开发阶段地层中流体流动规律及分布特征,揭示流场变化与储层特征间的内在联系。本文基于水动力学原理及流线簇方程,提出储层中波及范围内具有相似流动规律及储层特征的渗流区域为微观流动单元,建立流量贡献率、流动单元流量非均匀分布曲线和流量强度差异系数渗流数学模型,通过流动单元的区域流量对总产量贡献的大小进行划分,建立流动单元高速流动区与低速流动区的划分准则。通过对五点井网一个注采单元的模拟,结合流线簇方程进行表征,结果表明,高速流动区能量充足,其占整个流动单元面积的53.7%,提供了总流量的61.7%,为流量的主要贡献区域;低速流动区域占整个流动单元总面积的46.3%,只提供了总流量的38.3%。     

基于土颗粒三维理想模型的黏性土渗透系数研究

黏性土是一种低渗介质,常作为土石坝、提防、公路路基等构筑物的防渗层,其渗透系数的准确表达直接关系到堤坝的安全以及公路的耐久性。利用土颗粒三维理想模型对黏土颗粒表面结合水进行研究,认为结合水就是黏土颗粒的一部分,不参与土中水的渗流,土体中有效孔隙体积不包含结合水的体积;在此基础上引用有效孔隙比概念分别对太沙基、柯森-卡门、达西等3种渗透系数经验公式进行了修正;对广西贵隆高速工程现场的典型红黏土进行了渗透试验,将实测值与修正前后的3种公式分别进行了对比,验证了修正公式的合理性。通过对修正公式计算结果的对比分析认为,经修正后的柯森-卡门渗透系数经验公式比之其他公式更符合广西地区红黏土渗透系数的计算。该研究可为广西地区高速公路路基的防渗设计与施工提供重要参考。     

振动环境下道岔转辙机基坑渗漏水治理试验研究

为提出运营期地铁隧道内转辙机基坑渗漏水的有效治理方案,以南方某城市地铁隧道为依托,通过现场试验方法研究了振动环境下道岔转辙机基坑渗漏水的治理方案。结果表明：运营期地铁隧道内道岔转辙机基坑渗漏水治理可分为以下三步：首先,彻底清理基坑内的积水和杂物,打磨基坑表面已经被污染的混凝土并漏出正常混凝土;第二,采用采用水泥基临时堵水材料、亲水型环氧树脂灌浆料、聚硫密封胶和改性硅烷密封胶在基坑表面对渗漏水进行治理;最后,利用亲水性环氧树脂灌浆料对底板裂隙进行处理。治理工程完工6个月后,现场情况良好,基坑内再无渗漏水出现,可见,“表面治理+底部注浆”的综合治理方案,不仅能使得渗漏水治理过程做到有的放矢,还能起到多重防水的作用。     

海绵城市雨水花园渗漏对邻近建筑地基的影响

以西咸新区海绵城市建设中某一实际工程为依托,针对雨水花园中雨水入渗对邻近建筑物地基的影响问题展开研究。根据工程资料,在Geo Studio软件中完成数值模拟建模;对不同工况进行数值模拟计算,分别得到各工况下雨水入渗对邻近建筑地基的渗流场、应力场、位移场的影响规律。结果表明:随着渗流持时、海绵设施底部压力水头的增加,渗流影响范围增大,但其变化率逐渐减小;渗流影响下土体应力发生改变,基础下部土体表现出更强的"塑性",但总的分布趋势变化不大;建筑地基完成初始沉降后,渗流影响下其主固结沉降(竖向位移)和水平位移相对无渗流时较小;且渗流持时越长,二者的沉降差越大。研究可为海绵城市建设中须考虑渗流影响的诸多问题提供参考。     

泡沫体系多流态渗流特征试验

为研究低张力泡沫体系多流态渗流特征,采用泡沫驱替试验分析泡沫渗流的瞬态和稳态变化特点、泡沫体系流动过程中的高、低干度流态区特征以及两种流态的转化条件。结果表明:泡沫在岩心内是逐渐形成的,当泡沫达到稳态后呈活塞式驱替;泡沫渗流具有多流态特征,在高干度流态区,压力梯度随液相速度增加而增加,压力梯度的对数值与液相速度呈较好的线性关系,而与气相速度关系不大;在低干度流态区,压力梯度随气相速度增加而增加,压力梯度的对数值与气相速度呈一定的线性关系,而与液相速度关系不大。