一、《石油实验地质》影响因子大幅提升(论文文献综述)
庞惠文,艾白布·阿不力米提,解赤栋,庞德新,郭新维,王一全[1](2022)在《新型自激脉冲射流装置实验与现场应用》文中研究表明自激脉冲射流能够产生较大的瞬时冲击能量,可进一步提升破岩、解堵和储层改造等作业的效率,提高油气井单井产量。利用流体附壁效应,结合反馈通道强制转向理论,研制了一种新型自激脉冲射流装置。采用有限元数值模拟方法对装置的结构参数进行模拟,分析了不同结构参数对装置性能的响应特性。开展了冲击性能物理模拟评价实验,对装置在不同排量下产生的脉冲射流冲击载荷进行了测试,并进行了大尺寸花岗岩表面冲蚀物理模拟实验,根据花岗岩试样内部和表面的破坏形态得出了脉冲射流破岩特性。使用该装置在新疆油田石西区块实施储层改造,通过现场试验对比增产效果。研究结果表明:进出口比对喷枪内腔压力幅值敏感性最强,反馈通道截面积比对装置频率敏感性最强;随着排量的增加,装置出口脉冲射流冲击载荷极值、幅值均近线性增长,且冲击载荷有明显的脉冲波动效应,充分说明了附壁摆动腔有着良好的波动性能,可产生规律的脉冲射流;随着排量增加,自激附壁脉冲射流装置的喷枪内腔压力呈相应增长趋势,且具有良好的脉冲波动特性,喷枪内腔压力波动幅值随排量增加呈近线性增长;自激脉冲射流引发的花岗岩试样振动较连续射流更为强烈,加速度变化幅值为常规射流的3.4倍;新装置产生的脉冲射流具有更强的岩石表面破碎能力和岩石内部径向破坏能力;与不使用该装置的压裂施工相比,储层增产改造效果显着提高。研究结果不仅可为新型自激脉冲射流装置的研发提供新思路,同时可为压裂储层增产改造提供技术支持。
童强[2](2021)在《鄂尔多斯盆地史家湾-堡子湾地区长82-长9砂体构型及多因素耦合储层综合评价》文中研究指明鄂尔多斯盆地在蕴含极为丰富的非常规油气资源的同时,也面临了巨大的勘探开发挑战。随研究纵深不断加大,以姬塬油田史家湾-堡子湾地区长82-长9为代表的低孔-特低渗储层备受关注,浮现出包括沉积环境复杂多变、砂体成因结构不明、储层特征和质量评价标准模糊在内的一系列问题,严重制约了现阶段勘探开发进程。因此本文从沉积特征、砂体构型入手研究该类储层的宏观特性,进而结合大量实验开展储层特征、成岩作用以及微观孔喉结构与渗流特征研究,最后在宏、微观因素多元耦合定量表征的基础上完成储层综合评价。总体而言,本次研究对于解决非常规储层的勘探开发矛盾、缓解理论制约壁垒和提高油气采收率等方面具有一定价值。最终取得以下主要认识:西北和东北双向物源体系交汇使得研究区不同区域、不同层位的沉积环境各异,长82亚段以浅水三角洲前缘沉积为主,而长9段为西北部的辫状河三角洲平原、前缘沉积和东北部的曲流河三角洲前缘沉积共同作用,总体经历了较大幅水进过程。不同区域各级次沉积旋回发育特征各异,具有显着的相分异特征;建立与超短期旋回相对应的单成因砂体刻画方法后,识别出8种四级构型要素,同时在各层位和各区域之间形成对比;利用测井资料建立构型要素的定量表征方法,完成全区构型要素的测井识别,在此基础上总结出构型分布模式。长82和长9储层岩性一致,但组分含量构成不同;绿泥石、铁方解石和硅质含量均较多,但长9浊沸石含量较高;结构成熟度和成分成熟度均以中等为主;长82储层平均孔隙度为11.24%,平均渗透率为1.57×10-3μm2,而长9储层平均孔隙度为11.97%,平均渗透率为4.7×10-3μm2,总体均为低孔-特低渗储层类别,并且长9段物性较长82亚段好。储层发育以压实、胶结、交代和溶解为主的四类成岩作用,成岩阶段为中成岩A期,储层致密化过程以压实减孔为主,其次是胶结,而溶蚀增孔相对较弱;分别在长82和长9储层中识别出4种和5种优势成岩相,结合岩电标定后建立了Fisher判别函数,实现了成岩相的定量表征,归纳构型要素与成岩相的空间关系后建立了成岩相空间分布模式。孔隙类型均以粒间孔和溶孔为主,孔隙组合为溶孔-粒间孔;高压压汞划分出4类孔喉结构,长9孔喉结构优于长82,但孔喉连通性较差,并且孔喉结构非均质显着;利用NMR划分出4类可动流体特征,长9的T2弛豫时间显着大于长82,并且可动流体饱和度相对较高,经联合表征后发现长9储层的大、中孔喉发育较多。长9储层渗流特征显着优于长82,各类特征参数与物性较匹配;长9多相渗流以均匀状为主,而长82以网状为主,二者总体渗流能力均较强,驱替效率较高。综合宏、微观因素优选出9类代表性参数,利用多元综合分类系数Fi对储层进行分类评价,建立了各类储层的定量评价标准。
朱慧星[3](2021)在《天然气水合物开采储层出砂过程及对产气影响的数值模型研究》文中提出天然气水合物作为一种新型战略资源,因其巨大的储量而备受关注。开采天然气水合物的主要思路是通过降压、加热、气体置换、注入抑制剂等方法打破其原有的相平衡状态,使其分解为水和甲烷气并对产生的气体进行抽取回收。在流体抽取过程中,受其拖曳作用影响,沉积物颗粒可能发生脱落和运移,即出现出砂现象。这一方面可能造成地层亏空、井壁失稳等问题;另一方面,流体中携带的固体颗粒会对电潜泵、井筒等开采装置造成磨损及堵塞,影响水合物开采的持续进行。天然气水合物储层由于埋深浅、胶结程度差,更易出现出砂问题。目前,世界范围内已开展的水合物试采工程几乎都遭遇了这一问题,部分试采工程甚至因为严重的出砂而被迫提前终止。出砂问题已经成为限制水合物长期安全高效开采的重要因素。然而,水合物开采储层出砂机理还不甚明确,并且缺乏相应的数值模拟软件对出砂过程及其对产气性能的影响进行定量评价。因此,非常有必要在厘清水合物开采储层出砂机理的基础上,开发一款适用于水合物开采出砂数值模拟的程序,以实现水合物开采过程中气-水-砂产出及其互馈作用的定量刻画,为水合物长期安全高效开采提供理论支撑。本文通过对现有研究的归纳总结,采用理论分析的方法进一步明确了水合物开采储层出砂机理,即储层固体颗粒的脱落主要受地层破坏变形、流体侵蚀及水合物分解地层弱化等多重因素的影响,固体颗粒脱落之后的运移过程受到流体拖曳作用和颗粒大小与流动通道孔径尺寸之间相互关系的共同作用。通过将悬浮固体颗粒类比于溶液中的溶质,并在溶质运移质量守恒方程的基础上引入颗粒沉积滞留及启动运移等过程,实现了对固体颗粒输运过程的定量刻画。以此为基础,构建了含水合物储层固体颗粒脱落、运移刻画模型并开发了相应的模拟模块。通过采用序列耦合的方式将其与水合物开采THM(Thermal-Hydrological-Mechanical)耦合程序Hydrate Biot进行搭接,开发了首款内嵌到水合物开采国际通用模拟软件TOUGH+Hydrate的出砂模拟程序Hydrate Sand,并通过与前人出砂实验结果的对比初步验证了其可靠性。由于水合物开采出砂问题的复杂性,目前很难获得其精确的解析解。本文通过将模拟结果与日本Nankai海槽2013年第一次水合物试采工程公布的气、水、砂产出数据进行对比拟合,进一步验证了新开发程序的可靠性;另一方面,通过考虑出砂过程及其引发的防砂装置堵塞现象,对Nankai海槽2017年第二次水合物试采中AT1-P3井异常偏低的产气表现进行了解释,显着改善了前人未考虑出砂过程模拟产气速率较实测值大幅偏高的问题(最多偏高近一个数量级)。提出降压幅度和降压速率的降低能够缓解出砂过程以及由此引发的防砂装置堵塞现象,由此能解释为什么第二次试采中AT-P2井能以更小的最大降压幅度(约为5MPa)获得高于AT-P3井(最大降压幅度约7.5 MPa)3倍以上的平均产气速率。考虑到我国南海神狐海域水合物试采场地泥质粉砂储层中巨大的水合物储量及较高的出砂风险,进一步选取该场地为研究对象,首次定量化系统分析了神狐海域水合物试采场地泥质储层的出砂过程及其对产气的影响。提出虽然相较于传统的水合物层开采,“三相区”开采所需的更小的降压幅度有利于缓解出砂现象,但是预测得到的泥质储层开采产出流体中固体颗粒含量仍高于适度出砂上限值(0.05%)的数倍至数十倍。为保证开采的安全进行,需要借助高性能防砂装置(挡砂率>60%)进行防砂。同时,研究结果表明,高挡砂率防砂装置的使用会造成井周堵塞和产气速率的降低,如开采中后期(半年至1年)挡砂率设置为60%时能够获得的产气速率仅为挡砂率为10%的1/2至2/3左右。如何在防砂与增产之间寻求平衡点是水合物开采未来面临的一大难题。本次研究能够帮助进一步认识水合物开采出砂过程及其对产气性能的影响,为未来水合物试采中开采及防砂方案的制定提供理论依据。
李彤[4](2021)在《基于神经网络的井下卡钻预测研究》文中提出石油是当今世界最重要的不可再生能源,在以钻井作业为主要方式的石油勘探开发中,由于主观和客观原因导致的井下卡钻事故已经成为影响钻井经济效益和现场作业安全的主要因素之一,然而受地质环境、钻井技术和钻井设备等条件的限制,卡钻事故仍难以从根源上消除,因此如何预测卡钻事故的发生,在卡钻倾向出现时提前消除卡钻风险,提高钻井的生产效率和智能化水平成为当前的研究重点。在分析钻井现场历史资料,总结卡钻事故的机理、分类、特征及影响因素的基础上,介绍了人工神经网络的基本原理,根据卡钻事故发展过程的参数变化规律,建立BP神经网络卡钻事故预测模型。通过对钻井历史卡钻事故数据的分析,设计模型结构和参数,将样本分为训练井和测试井对模型进行训练测试。根据对测试结果的分析,表明该模型符合预期设计目的,能够识别钻井的异常参数变化情况,实现对卡钻事故的预测。为提高卡钻预测模型的精度,将优化算法与BP神经网络结合,利用优化算法改进BP神经网络的初始权值和阈值。建立了基于GA-BP和CPSO-BP的神经网络卡钻预测模型,使用相同样本进行训练和测试,通过分析对比三种模型的测试结果,验证了基于遗传算法和改进粒子群算法优化BP神经网络卡钻预测模型提高网络精度的可行性,得出CPSO-BP模型具有更高的精度和泛化能力的结论,经过混沌粒子群优化后的BP神经网络模型能够实现卡钻事故预测。在以上理论分析与实验的基础上,设计了卡钻事故预测系统的总体结构,描述了卡钻类型的判别方法,给出了事故的预防和解卡建议,完善了卡钻事故预测流程。
罗贤哲[5](2021)在《小样本条件下的储层物性参数智能预测方法研究》文中认为储层物性参数是指如孔隙度、渗透率等用以描述储层物理性质的参数。这些参数可以准确定量的刻画储层孔隙大小以及储层允许流体通过的能力,在油气开发中有着重要的应用。准确的储层物性参数主要获取方式为钻井取岩心样本然后通过实验进行测定,该方法成本过高同时难以无法在没有测井的位置进行,不能获取整个工区物性参数预测结果,因此使用受限。传统储层物性参数主要预测方法有两种:1.通过岩石物理模型建立储层弹性参数与物性参数之间的线性回归关系进行物性参数预测;2.建立深度学习模型对储层物性参数进行预测。前者由于缺少对储层孔隙结构和岩相的考虑导致预测物性参数结果存在偏差,而后者由于模型复杂,训练过程中需要大量样本,而样本获取代价高昂难以满足,因此模型存在过拟合等小样本导致的潜在问题。为解决以上问题,本文基于相控方法和主动学习算法框架,构建了小样本条件下的储层物性参数预测模型,主要的研究内容如下:(1)引入了孔隙结构参数并提出了相控回归方法。传统岩石物理模型对储层物性参数进行预测时往往只考虑了弹性参数对物性参数的作用,而忽略了孔隙结构和岩石的控制作用对物性参数的影响。基于这一点,本文引入了骨架柔度因子对储层的孔隙结构进行定量刻画,同时本文构建了一种相控物性参数预测方法。实验表明骨架柔度因子可以有效地提升储层物性参数预测精度,相控储层物性参数预测方法以岩相作为约束建立多个物性参数回归模型,充分考虑到了岩相在物性参数预测过程中的控制作用,因此降低了储层物性参数预测误差。(2)构建了小样本条件下的岩相分类模型。考虑到测井数据和地震数据的特殊性,我们对主动学习框架中的查询策略和基础分类模型的选择进行了详细的实验,结果表明在不同的岩相场景中查询策略的选择至关重要,优化后的查询策略在复杂的多分类场景下有更好的表现;基础分类模型选择则需要依据数据具体情况,模型越复杂则性能越好,但需要查询的次数越多。通过该主动学习框架,训练岩相分类模型所需的样本数量大大减少,有效地解决的小样本问题。(3)构建了小样本条件下的储层物性参数回归方法。在现有的主动学习回归查询策略的基础上,从样本的信息性和代表性两个角度结合相控回归方法的特性进行改进。通过少量的训练样本,构建了一个高精度的相控回归模型。实验表明,小样本条件下储层物性参数预测结果存在较大误差,并且预测结果幅值不稳定,引入主动学习回归模型后仅需要少量学习即可大幅提升相控物性参数预测模型的精度。
刘凯[6](2021)在《致密油藏压敏效应及基质裂缝间窜流规律研究》文中指出压敏效应和基质裂缝间窜流规律研究是致密油藏压裂开发的基本问题,直接关系到数值模拟精度,影响开发方案的制定。针对目前商业化数值模拟软件普遍基于稳定渗流理论、压敏模型形式简单、预测结果可信度低的问题,本论文通过开展济阳坳陷砂砾岩、浊积岩和滩坝砂致密储层基质压敏实验,明确了不同沉积类型致密储层基质压敏规律,建立了考虑杨氏模量和渗透率初值的基质压敏经验模型;为了拓展压敏模型的普适性,结合泊肃叶定律、Hertz接触变形理论及CT结构扫描实验,建立了基于岩石杨氏模量和孔隙结构参数的广义压敏模型。通过开展微裂缝压敏实验,明确了不同渗透率级别微裂缝压敏规律,建立了考虑裂缝渗透率初值的微裂缝压敏经验模型。通过开展主裂缝导流能力实验,明确了主裂缝导流能力长期变化分为闭合初期和闭合稳定期;基于力学变形理论,建立了主裂缝闭合初期考虑支撑剂性能、支撑剂浓度、储层沉积岩类型、储层渗透率和闭合应力的导流能力初值计算模型;基于实验结果,建立了致密储层考虑导流能力初值和时间因素的长期导流能力变化模型,用于计算主裂缝导流能力连续变化过程。根据致密储层压裂改造区基质、微裂缝的双重介质特性,建立了考虑启动压力梯度和压敏效应的基质/裂缝窜流压力扩散方程,分别求解了窜流早期(压力未传播到基质中心)和窜流晚期(拟稳定期)的基质系统压力分布和平均压力,从而建立了致密油藏基质/裂缝非线性窜流模型;通过设计基质/裂缝窜流实验,完成了理论窜流模型的不同基质渗透率、基岩尺寸、基质岩性和裂缝渗透率实验验证;依据窜流实验结果,对理论模型进行了修正,修正的窜流模型较W&R和Kazemi经典模型计算精度提高了26.5个百分点。通过引入建立的基质、微裂缝压敏模型、主裂缝导流能力模型和基质/裂缝非线性窜流模型,建立了致密油藏基质/微裂缝/主裂缝三重介质非线性渗流耦合数学模型;对数学模型进行差分离散,构建了大型稀疏系数矩阵,并提出了系数矩阵不完全LU预处理方法及广义总体共轭梯度平方求解算法。本论文建立了能够反映致密油藏开发特征的渗流数学模型、系数矩阵及求解方法,这为编制致密油藏数值模拟软件提供了理论支撑。将建立的非线性渗流耦合数学模型应用于渤海湾盆地济阳坳陷王587块浊积岩致密储层,与商业化软件Eclipse相比,开发初期产量计算精度提高了13.3个百分点;应用非线性渗流耦合模型优化的王587块合理开发政策是采用交错排状井网、井距350m、排距150m、裂缝半长120m及地层压力系数1.1。
马晓龙[7](2021)在《泥质粉砂型水合物储层水力压裂数值模拟及实验研究》文中提出对海洋水合物资源进行经济开采有助于改善我国现有以石油和煤炭等非清洁能源为主的能源结构。目前的海洋天然气水合物试开采工程存在单井产量低的问题,距离商业化开采仍有很大距离。通过水力压裂提高水合物储层单井产气量被视为是实现商业化开采的潜在技术手段之一。然而与页岩气储层和煤层气储层相比,泥质粉砂型水合物储层具有其特殊的力学性质,导致其压裂过程具有独特性。因此,要实现水合物储层的高效开采,必须对裂缝起裂和扩展规律及增产特性进行研究。首先,建立了基于cohesive单元的小尺度三维水力压裂数值模拟模型,成功对已有文献中室内实验的起裂压力进行了拟合,验证了该方法应用于水合物储层水力压裂数值模拟的可靠性。然后,建立了大尺度二维水力压裂数值模拟模型,系统化研究了水合物饱和度、储层固有渗透率、水平地应力大小、水平地应力差、压裂液排量和压裂液粘度等参数对裂缝起裂和扩展过程中注入压力和起裂压力的影响规律,同时揭示各影响因素对裂缝形态的影响机制。研究表明高水合物饱和度会使沉积物强度和弹性模量增加,从而增大了压裂过程中的注入压力,同时在储层中易形成窄而长的裂缝。较高的储层固有渗透率会使压裂液滤失量增加,从而导致注入压力出现明显下降;低水平地应力会减小沉积物强度和用于抵消地应力所需的压裂液注入压力,因此减小水力压裂的难度,从而容易在储层中形成长裂缝。增大压裂液注入速率是实现在储层中形成宽而长的裂缝的重要措施,但注入速率增加也会导致注入压力的明显增加。在低压裂液注入速率情况中,压裂液粘度的增加不会对注入压力和裂缝形态产生明显影响,当注入速率增大至一定程度时,压裂液粘度对压裂过程的影响增加。其次,根据南海神狐海域SH2站位的水合物储层地质条件,建立基于cohesive单元的大尺度三维水力压裂数值模拟模型,对单簇和多簇裂缝水力压裂的起裂、扩展规律和裂缝形态进行了深入研究。模拟结果表明:(1)由于储层上部较小的有效应力和孔隙压力,使得裂缝向上扩展阻力小于向下扩展阻力,因此在单簇裂缝水力压裂中,裂缝主要分布于储层中上部;(2)在水平井多簇裂缝同步压裂中,两侧裂缝与中间裂缝之间会形成高应力集中区,从而对中间裂缝产生明显挤压,导致中间裂缝宽度变小甚至出现闭合;(3)在水平井多簇裂缝顺序压裂中,右侧裂缝会在储层中上部形成高应力集中区,从而增大了中间裂缝向上扩展阻力,促使中间裂缝向下扩展,而中间裂缝在储层中下部形成高应力集中区促使左侧裂缝向上扩展;当簇间距增大至15 m时,裂缝间干扰作用变小。然后,采用自主研发的水合物压裂多功能实验模拟装置,进行了泥质粉砂型冻砂和泥质粉砂型水合物的水力压裂实验。研究了冰饱和度、压裂液注入速率、压裂液粘度和轴压大小对泥质粉砂型冻砂压裂的影响,同时研究了压裂液粘度和水合物饱和度对泥质粉砂型水合物水力压裂的影响。实验结果表明冰饱和度、压裂液注入速率、压裂液粘度的增加会使泥质粉砂型冻砂的起裂压力出现明显增加。轴压和围压之间的差值大小是控制泥质粉砂型冻砂中裂缝形态的重要影响因素,其中当轴压比围压高2 MPa以上时,易于在沉积物样品中产生竖直裂缝。压裂液粘度增大会使泥质粉砂型水合物的起裂压力出现明显增加。20.50%和32.14%水合物饱和度条件之间的起裂压力差距很小,但在裂缝扩展过程中,32.14%水合物饱和度条件下的注入压力明显大于20.50%水合物饱和度条件下的注入压力,这代表了水合物饱和度增加使裂缝扩展阻力增大。最后,采用Tough+Hydrate软件对南海神狐海域SH2站位的水合物储层进行开采模拟,研究了裂缝数量、裂缝渗透率和裂缝形态等对开采效果的影响。模拟结果表明裂缝的存在能为水合物储层降压开采提供高导流通道,从而促进储层流体流出,因此使得水合物分解量增加和产气速率提升。增加裂缝数量使更大范围内的水合物分解气快速流入裂缝中,从而使产气速率进一步增加。裂缝渗透率增大使流体在缝内的流动阻力变小,从而使流体更容易流入生产井中,这进一步增加降压范围和促进水合物分解,使产气量明显增加。裂缝面积增大能使远离生产井的水合物更快速分解,从而增大了产气速率。
程靖清[8](2021)在《高能射流式液动潜孔锤冲击系统优化研究》文中认为干热岩型地热资源以其能量输出稳定,对环境影响小等特点日渐成为当前地热能开发的热点。目前国际上通用的开发干热岩的方法是利用增强型地热系统(EGS)从目标地层获取热量,从而实现地热发电。钻进生产井和回注井是开发EGS的重要步骤。赋存于岩浆岩或变质岩中的干热型地热占据了绝大部分。这种岩石的单轴抗压强度可达200MPa以上,可钻性差。现阶段,在可钻性差的硬岩中钻进,大多采用牙轮钻头或PDC钻头回转钻进方法。然而,用以上常规钻进方法在干热岩及其它硬岩地层钻进时,存在钻进效率低等问题,导致EGS开发过程中,钻井成本占到了总成本的80%以上,严重制约了干热岩的开发利用。为此,吉林大学彭枧明教授团队提出高能射流式液动潜孔锤钻进技术。相比于风动潜孔锤,高能射流式液动潜孔锤使用的钻井液具有护壁作用。此外,钻进过程不会产生粉尘,只需要匹配合适的泥浆泵即可满足工作条件。高能射流式液动潜孔锤具有性能不随孔深变化的特点,结构简单,运动部件较少,没有弹簧等易损部件。此外,高能射流式液动潜孔锤额定工作压力达15MPa,冲锤冲击末速度可达7m/s,与常规液动潜孔锤相比冲击功数倍提高。其驱动介质适应性广,清水、泥浆条件下都能稳定工作,在保证钻进效率的同时大幅降低了钻井成本,有望解决硬岩地层钻进效率低的难题。由于高能射流式液动潜孔锤冲击频率与冲击末速度较高,常规35Cr Mo活塞杆抗摩擦磨损性能不足,限制了整机寿命。本文提出使用WC-Co硬质合金及其相关材料制造活塞杆,提高其活塞杆抗摩擦磨损性能。由于WC-Co硬质合金的硬脆性特点,WC-Co硬质合金活塞杆使用过程中发生了疲劳破坏。针对纯WC-Co硬质合金活塞杆发生疲劳破坏的现象,本文对冲击后活塞杆应力分布、活塞杆结构、活塞杆与冲锤连接方式、热喷涂WC-Co硬质合金活塞杆性能等展开深入研究。探讨了初始装配应力对活塞杆冲击应力分布的影响,活塞杆与冲锤连接处几何优化后应力幅值变化趋势,不同材料锥面配合削波垫片组削波效果,热喷涂WC-Co硬质合金活塞杆在高能射流式液动潜孔锤工况下抗磨损性能及机械性能变化等。本文的主要结论如下:(1)活塞杆与冲锤连接处的应力集中是导致硬质合金活塞杆冲击断裂的原因。活塞杆与冲锤装配时的初始装配应力对冲击应力的分布影响不大。一定程度上,初始装配应力对于硬质合金活塞杆起到了保护作用。(2)锥面配合段长度、活塞杆及冲锤锥面的锥度以及冲锤外部倒角的变化对冲击应力分布有一定影响。其中锥面配合段长度对应力集中的影响最为显着。优化后,冲锤的倒角设置为60°,锥度设置为1:20,锥面配合长度设置为35mm。相比于未优化状态,活塞杆锥面配合连接处最大主应力幅值降低了19.4%。(3)不同材料锥形垫片组合而成的新型锥面配合垫片组对弹性应力波有明显的削弱作用。冲击速度在3-5m/s范围内变化时,三层垫片组合可降低透射应力波幅值60%-62%,五层垫片组合可降低透射应力波幅值71%-77%。削波效果主要取决于相邻垫片间波阻抗差异程度及垫片界面数量。相邻垫片间的接触百分比对于垫片组合的削波效果影响也很显着。此外,垫片组的锥度也能影响其削波效果。(4)利用超音速火焰喷涂(HVOF)制造WC-Co硬质合金喷涂活塞杆,是平衡活塞杆耐磨性与韧性的有效方法之一。通过实验证明,WC-17Co喷涂活塞杆在高能射流式液动潜孔锤中工作寿命明显优于普通35Cr Mo活塞杆。在潜孔锤工况下工作时,相比于的其它工况,喷涂WC-Co硬质合金磨损机制变化不大,然而,硬质合金涂层耐磨性较其它工况显着降低。潜孔锤工作过程引起的裂纹降低了活塞杆的耐磨性能。此外,喷涂工艺造成的涂层孔隙率对于涂层耐磨性能也有一定影响。因此,在现有喷涂工艺基础上,改进喷涂参数,并减小冲击系统径向振动是提高热喷涂活塞杆使用寿命的有效方法。(5)通过模拟高能射流式液动潜孔锤摩擦生热及水冷循环工况,研究了加热及水冷循环对热喷涂WC-Co硬质合金机械性能的影响。研究表明,在加热及水冷循环条件下,涂层的机械性能会发生显着变化。与涂层耐磨性相关的显微硬度及残余应力会显着降低。与涂层完整性相关的涂层结合强度在高温条件下也会显着降低。冲击系统冲击钻头后剧烈振动,导致活塞杆与摩擦副产生径向压力。较高的径向压力造成活塞杆在往复运动过程中产生高温。在冲锤位置处设计导正与局部增强冷却结构后,有望明显减小活塞杆、冲锤冲击钻头后的径向振动,降低活塞杆表面温度,从而提高活塞杆使用寿命。本文的创新点主要有:(1)研究了初始装配应力对冲击系统中冲击应力分布的影响。在此基础上,探究了冲击系统中活塞杆和冲锤主要几何尺寸变化对连接处应力集中的影响趋势,并优化设计了活塞杆及冲锤结构。(2)基于应力波理论,提出利用材料波阻抗差异削弱弹性应力波,并针对冲击系统几何结构提出不同材料垫片组锥面配合连接。研究了垫片组材质匹配和几何尺寸等对其削波效果的影响。(3)研究了超音速火焰喷涂(HVOF)WC-Co活塞杆在高能射流式液动潜孔锤工况下的性能变化,并分析了超音速火焰喷涂硬质合金活塞杆在高能射流式液动潜孔锤工况条件下耐磨性能变化及机械性能变化的原因,针对性地提出高能射流式液动潜孔锤冲击系统导正与局部增强冷却结构,延长超音速火焰喷涂硬质合金活塞杆在高能射流式液动潜孔锤中工作寿命。
苏善杰[9](2021)在《低渗煤体液氮致裂作用与增透机理研究》文中指出液氮作为一种属性优良的压裂介质,对煤体存在多重致裂效应,其在煤层气开采中的潜在应用已成为当前研究的热点。本文针对低渗煤体液氮致裂增透的关键科学问题,综合运用室内试验、理论分析及数值仿真方法,系统地研究了煤体液氮低温致裂的宏微观力学机制;探究了液氮循环冻融对煤体变形破坏及渗透性的影响规律;在揭示液氮多重致裂效应对煤体压裂效果影响的基础上,建立了液氮影响下煤体压裂裂纹启裂准则,分析了液氮循环冻融对煤体孔隙压力分布及破裂压力的影响规律。主要成果如下:(1)系统研究了液氮低温致裂作用下煤体的物理力学性质及宏微观结构变化规律。采用单轴压缩、巴西劈裂、三点弯曲及电镜扫描等实验手段,研究了液氮低温作用下煤体抗压/拉强度、断裂韧度、破坏特征及宏微观结构变化。结果表明,液氮低温作用可以促进煤体微裂纹的沿晶及穿晶扩展,诱发孔隙结构及基质破坏,从而导致冻融煤体物理力学性质劣化;而液氮所产生的低温冷冻环境对煤体力学性质有一定的强化作用。液氮冻融及低温冷冻均能增加煤体破坏程度,前者优势更加显着。研究表明,液氮冻融更有利于低渗煤体的高效致裂。(2)基于分形理论,定量评价了煤体的液氮低温致裂效果,并分析了其对煤体裂纹网络形成的影响机理。通过室内实验获得了冻融煤体的孔隙分布、声发射特征参数、破裂块度尺寸分布及断裂面形貌,并进行了分形特征研究。结果表明,冻融煤体孔隙结构分布更加均匀,连通性更好,裂纹扩展在空间上发生的无序性增强,导致破坏后碎片尺寸均匀性增加、数量增多及断裂面粗糙度增加。分形研究表明,液氮冻融可使低渗煤体的裂纹网络复杂性及体破裂度增大。(3)探究了液氮循环冻融下煤体变形破坏规律及损伤增透机制。采用单/三轴压缩及渗透率测试的实验方法,研究了液氮循环冻融对煤体变形破坏及渗透率的影响规律。结果表明,随液氮循环冻融次数增加,煤体微裂纹不断生长、微观结构破坏模式从原生裂隙扩展向基质断裂转变,导致孔隙结构连通性增强和基质骨架抗变形能力减弱,从而引起煤体渗透率及加载时破坏程度不断增大,使得煤体力学性能、变形破坏以及渗透率向有利于煤层压裂的方向转变。研究表明,液氮循环冻融可作为大幅提高低渗煤体渗透性和体破裂的有效手段。(4)研究了不同初始状态煤体的液氮压裂效果,揭示了液氮对煤体的热冲击、冷冻开裂及冻融损伤效应。设计并开展了煤体液氮压裂模拟实验,得到了不同初始状态下煤体的破裂特征,结合孔壁周围温度场、应力场数值模拟结果,探究了液氮对煤体的多重致裂效应。结果表明,煤体初始温度越高,钻孔周围形成的热冲击损伤区越大,破裂压力越小,破碎程度越大。受冷冻开裂效应影响,冷冻煤体裂纹开度增加,压裂流体进入煤体的难度降低,导致流体压力倾向传递,促进张开裂纹进一步扩展。与未处理及冷冻煤体相比,冻融煤体的钻孔周围损伤区域最大,破裂压力大幅降低,破碎程度也最大。结合工程实际,提出了充分发挥液氮多重致裂效应的“液氮循环冻融+高压氮气压裂”的低渗煤层增透方案。(5)建立了液氮影响下煤体压裂裂纹的启裂准则。基于煤体液氮循环冻融实验研究结果,引入断裂韧性劣化系数,建立了液氮影响下煤体压裂裂纹的启裂准则,并采用流-固耦合数值模拟方法,研究了液氮循环冻融对煤体孔隙压力分布及破裂压力的影响规律。结果表明,随着循环冻融次数增加,钻孔周围分布的孔隙压力逐渐增大,煤体抗裂性能逐渐降低,在两者共同影响下,煤体破裂时破裂压力和钻孔周围分布的孔隙压力均逐渐减小。因此,液氮循环冻融辅助煤层压裂有望成为一种有效的储层增产手段。论文有图88个,表12个,参考文献153篇。
李浩[10](2021)在《高强度抗孔压新材料合成及酸压条件下岩体破裂行为研究》文中研究表明酸压是针对低渗-致密油藏增产的主要措施之一,而酸压压情况下造成的裂缝起裂位置与发展、分布方式是影响压裂效果的最主要因素。由于现有模拟实验方法的局限性,不能在综合考虑各因素的基础上,通过模拟实验得出可靠结论。故论文针对低渗透-致密油藏在三向围压、孔压、温度等地层条件下压裂裂缝扩展行为不明确的问题,采用制备高强度抗孔压新材料对全直径岩心三维包覆,进行全直径岩心尺度三维压裂物理模拟实验、优选适应鄂尔多斯盆地延长组低渗透-致密储层酸液体系、研发新型耐酸-耐温型增稠剂、压裂数值模拟等,研究了酸压条件下压裂缝起裂位置、扩展规律、破裂行为及酸岩反应、降低端口净压力、增加储层渗流能力与酸液侵蚀面积等问题,主要研究内容如下:(1)以纳米二氧化硅、碳纳米管为反应原料;以三氟丙基三甲基硅氧烷为偶联剂,通过脱水缩合反应,制备出一种直径10 μm,长度4-12μm的椭球形纳米二氧化硅-碳纳米管复合结构材料,进一步与超细硅酸盐水泥材料复合制备出高强度抗孔压新材料。力学性能测试表明该材料可抵抗15MPa的孔隙压力,通过核磁共振氢谱(1HNMR),红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对材料进行结构表征与性能分析。通过物理吸附脱附(BET)、热重(TG-DTG)、等温量热、抗冻融破坏实验、电化学腐蚀实验、接触角测试以及介电常数-电阻率分析等表征方法测定了高强度抗孔压新材料的性能。结果表明,该直径10 μm,长度4~12 μm的椭球形材料可以对水泥水化产物孔隙进行填充,且促进水泥基材料中Ca(OH)2的水化,以提高其物理-化学性能,从而达到满足实验所需的要求。(2)为选出适合鄂尔多斯盆地延长组岩心的酸液体系,针对该岩心进行酸液适配性试验,通过计算质量损失率以及力学性能测试得出最优酸液配比组合。利用BET、SEM、XRD、ICP-OES等表征分析方法进行机理表征。结果表明:适合鄂尔多斯盆地延长组岩心的酸液压裂液最优酸液体系为质量分数2.5%的盐酸(30%AR)与质量分数6%的乙酸(AR)复合,并发现柠檬酸单独使用情况下易析出规则的文石晶体,对酸岩反应起到副作用。(3)以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)与DMC(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)为原料,通过自由基聚合反应合成两种耐酸-耐温型增稠剂AMPS-AM-DMDAAC、DMC-AM-DMDAAC;优化实验条件得出AMPS-AM-DMDAAC最佳聚合条件为:温度45℃,单体质量分数27%,AMPS:AM:DMDAAC的质量比为1:3:1,引发剂V50用量0.6%、导向剂EDTA二钠0.15%、交联剂甲叉双丙烯酰胺(30%AR)0.3%、尿素1%;常温下测得的表观黏度为135mPa·s。DMC-AM-DMDAAC最佳聚合条件为:温度为65℃,单体质量分数27%,DMC:AM:DMDAAC的质量比为1:3:1,引发剂过硫酸铵0.6%、导向剂EDTA二钠0.15%、交联剂甲叉双丙烯酰胺(30%AR)0.3%、尿素1%;常温下测得的表观黏度为122mPa-s。耐酸实验表明:AMPS-AM-DMDAAC与20%HCl混合后,表观黏度为45 mPa-s,DMC-AM-DMDAAC与20%HCl混合后,表观黏度为31 mPa·s,证明其优良的耐酸性;耐温实验表明:在120℃时,AMPS-AM-DMDAAC表观黏度为99.7 mPa·s,DMC-AM-DMDAAC表观黏度为32.5 mPa·s,说明其具有优良的耐温性,但DMC-AM-DMDAAC热稳定性没有AMPS-AM-DMDAAC聚合物高。两种增稠剂均可制成晶体或溶液,可有效缓解酸压时酸液运移过程中的损失率,加深迁移距离,大大提高酸压效率。通过对比两种增稠剂性能,本研究最终采用AMPS-AM-DMDAAC增稠剂用于物理模拟实验。(4)通过利用高强度抗孔压材料对全直径岩心进行三维包覆,继而进行全直径岩心尺度三维压裂物理模拟实验,分别设置普通水力压裂、酸压、含增稠剂酸压三组试验。利用X射线计算机断层扫描(CT)分析三组实验样品,清楚、直观地得到鄂尔多斯盆地延长组岩心水力裂缝起裂与延伸的基本形态:单纯水力压裂只造成了一条主裂缝;酸压在酸液与岩心进行酸岩反应之后,裂缝端口净压力降低,得到一条主裂缝以及2~3条微裂缝;含有增稠剂的酸压实验组可以明显看出在生成一条主裂缝的基础上,进而产生了不同平面的多条微裂缝,呈现出体积压裂模式。(5)建立三维数值仿真模拟三种压裂过程并研究三维裂缝形态。模拟鄂尔多斯盆地延长组水力压裂过程中裂缝起裂与发展、分布情况,通过模拟在三向围压存在压差时,在孔压作用下岩心破裂时不同的应力云分布图可知:单纯水力压裂只存在一处应力集中情况,即会产生一条主裂缝;酸化压裂存在2~3处应力集中情况,且集中区域波及面窄;含有增稠剂的酸压情况下,应力云图显示有一处较为明显的应力集中情况,伴随有多处微集中情况,集中区域波及面宽且呈现不规则平面分散状态,这一模拟结果也与物理模拟实验结果相吻合。本文为研究酸压条件下裂缝起裂位置、扩展规律,通过高强度抗孔压新材料对全直径岩心进行三维包覆,利用先导实验优选出的酸液、耐温-耐酸型增稠剂,在预先注入优选酸液24 h后(模拟闷井情况),通过全直径岩心尺度三维压裂物理模拟实验设备进行实验,利用数值模拟实验进一步印证物理模拟实验可靠性。最终实验结果显示:该模拟实验在制备材料成功应用的前提下,已达到全直径岩心在压裂实验过之后裂缝以1~2条主裂缝为主,多条微裂缝为辅的体积压裂模式,并成功观察到聚合物(增稠剂)在岩心内的径流方式及侵蚀面积,实验结果对指导现场压裂施工具有一定意义。
二、《石油实验地质》影响因子大幅提升(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、《石油实验地质》影响因子大幅提升(论文提纲范文)
(1)新型自激脉冲射流装置实验与现场应用(论文提纲范文)
1 自激脉冲射流装置结构及原理 |
1.1 装置结构 |
1.2 工作原理 |
1.2.1 第1阶段 |
1.2.2 第2阶段 |
1.2.3 第3阶段 |
1.2.4 第4阶段 |
2 结构化参数敏感性分析 |
2.1 流场运动演变过程模拟 |
2.2 进出口比的影响 |
2.3 反馈通道截面比的影响 |
2.4 附壁斜面倾角的影响 |
3 冲蚀性能评价物理模拟实验 |
3.1 实验设计 |
3.2 冲击载荷测试 |
3.3 花岗岩冲蚀实验 |
4 现场应用 |
4.1 区块油藏特征 |
4.2 试验井地质数据 |
4.3 实验井应用效果对比 |
4.3.1 降低储层起裂压力 |
4.3.2 提高油井产能效果 |
5 结 论 |
(2)鄂尔多斯盆地史家湾-堡子湾地区长82-长9砂体构型及多因素耦合储层综合评价(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容、技术路线及创新点 |
1.4 完成的工作量 |
1.5 主要研究成果 |
第二章 区域地质概况 |
2.1 研究区位置 |
2.2 区域构造演化特征 |
2.3 沉积地层演化 |
2.4 地层发育及小层微构造特征 |
2.5 小结 |
第三章 沉积相特征及砂体展布规律研究 |
3.1 物源分析 |
3.2 沉积相标志 |
3.3 沉积相类型及特征 |
3.4 各类三角洲沉积特征差异 |
3.5 砂体展布规律 |
3.6 小结 |
第四章 砂体构型研究 |
4.1 高分辨率层序地层格架建立 |
4.2 构型要素层次结构分级 |
4.3 岩相识别和相组合类型划分 |
4.4 砂体构型要素组合特征及空间分布形态 |
4.5 基于成因分析的砂体构型要素测井定量识别 |
4.6 构型要素平面分布特征 |
4.7 砂体构型分布模式 |
4.8 小结 |
第五章 储层基本特征及成岩作用研究 |
5.1 储层岩石学特征 |
5.2 储层物性特征 |
5.3 储层成岩作用类型及特征 |
5.4 成岩阶段与成岩演化序列 |
5.5 成岩作用对储层的影响 |
5.6 成岩相类型及特征 |
5.7 成岩相定量表征 |
5.8 构型约束下的成岩相空间分布模式 |
5.9 小结 |
第六章 储层微观孔喉结构与渗流特征 |
6.1 储集空间类型及特征 |
6.2 孔喉结构特征定量化 |
6.3 全孔径孔喉结构定量表征 |
6.4 多相渗流条件下不同储层的渗流特征差异 |
6.5 不同骨架构型要素与微观孔喉结构和渗流特征的关系 |
6.6 小结 |
第七章 多因素耦合储层综合评价 |
7.1 储层影响因素分析 |
7.2 储层评价参数提取 |
7.3 储层综合分类评价结果 |
7.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(3)天然气水合物开采储层出砂过程及对产气影响的数值模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及选题依据 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 选题依据 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水合物试采工程中的出砂问题 |
1.2.2 水合物开采出砂实验研究 |
1.2.3 水合物开采出砂数值模拟研究 |
1.2.4 存在问题 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 天然气水合物赋存特征及储层出砂机理 |
2.1 天然气水合物赋存特征 |
2.1.1 天然气水合物赋存环境 |
2.1.2 天然气水合物赋存模式 |
2.1.3 天然气水合物储层结构类型 |
2.2 固体颗粒脱落机理 |
2.2.1 地层破坏变形 |
2.2.2 流体侵蚀 |
2.2.3 水合物分解 |
2.3 固体颗粒运移机理 |
2.3.1 流体因素 |
2.3.2 颗粒大小与孔径 |
2.4 本章小结 |
第3章 储层固体颗粒脱落量计算与气-液-固多相输运理论 |
3.1 固体颗粒脱落量计算模型总结 |
3.1.1 Mohr-Coulomb等强度准则 |
3.1.2 临界塑性应变准则 |
3.1.3 流体侵蚀准则 |
3.2 气-液两相渗流理论 |
3.2.1 多孔介质单相渗流 |
3.2.2 多孔介质气-液两相渗流 |
3.3 固体颗粒运移刻画模型总结 |
3.4 本章小结 |
第4章 水合物开采出砂数值模型构建及程序开发 |
4.1 水合物开采出砂数学模型构建 |
4.1.1 传热-气水流动过程数学模型构建 |
4.1.2 岩土力学过程数学模型构建 |
4.1.3 含水合物储层固体颗粒脱落运移数学模型构建 |
4.2 水合物开采出砂数值模型构建 |
4.2.1 空间离散 |
4.2.2 时间离散 |
4.2.3 方程组求解 |
4.3 数值模拟程序开发 |
4.4 程序验证 |
4.4.1 出砂实验概况 |
4.4.2 出砂实验数值模拟 |
4.5 本章小结 |
第5章 典型砂质储层开采气-水-砂产出过程模拟与分析 |
5.1 日本NANKAI海槽水合物试采工程概述 |
5.1.1 试采区地理位置及井位设置 |
5.1.2 试采矿体储集特征 |
5.1.3 开采段设置及防砂措施 |
5.1.4 试采气-水-砂产出结果对比 |
5.2 试采模型构建 |
5.2.1 概念模型及网格剖分 |
5.2.2 初始条件、边界条件及模型参数 |
5.3 试采气-水-砂产出过程对比拟合与分析 |
5.3.1 AT1-P井 |
5.3.2 AT1-P3 井 |
5.3.3 AT1-P2 井 |
5.3.4 开采井产气性能对比 |
5.4 本章小结 |
第6章 典型泥质储层开采气-水-砂产出过程模拟与分析 |
6.1 我国南海神狐海域第二次水合物试采工程概述 |
6.1.1 试采区地质背景 |
6.1.2 试采矿体储集特征 |
6.1.3 试采井位设置及水平井轨迹优选 |
6.1.4 试采气-水-砂产出表现 |
6.2 神狐海域水合物储层“三相区”形成机理分析 |
6.3 水平井“三相区”开采模型构建 |
6.3.1 概念模型及网格剖分 |
6.3.2 初始条件、边界条件及模型参数 |
6.3.3 模型适用性分析 |
6.4 短期试采气-水-砂产出过程分析 |
6.4.1 气-水-砂产出表现 |
6.4.2 储层物性参数空间分布及演化 |
6.5 长期开采气-水-砂产出过程预测 |
6.5.1 气-水-砂产出表现 |
6.5.2 储层物性参数空间分布及演化 |
6.5.3 不确定分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论、创新点与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简介、科研成果及所获奖励 |
致谢 |
(4)基于神经网络的井下卡钻预测研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 章节安排 |
第二章 卡钻事故机理分析 |
2.1 卡钻事故机理及征兆 |
2.2 钻井主要特征参数变化 |
2.3 卡钻事故主要影响因素 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于BP神经网络的卡钻预测模型建立 |
3.1 人工神经网络 |
3.1.1 人工神经元模型 |
3.1.2 卡钻预测神经网络选择 |
3.2 BP神经网络算法描述 |
3.3 基于BP神经网络的卡钻预测模型 |
3.3.1 起钻过程卡钻预测模型 |
3.3.2 钻进过程卡钻预测模型 |
3.3.3 钻进过程卡钻预测模型实验分析 |
3.3.4 BP神经网络卡钻预测模型优化方法 |
3.4 本章小结 |
第四章 GA-BP卡钻预测模型 |
4.1 遗传算法 |
4.1.1 遗传算法原理 |
4.1.2 遗传算法流程 |
4.1.3 遗传算法设计 |
4.2 GA-BP卡钻预测模型的建立 |
4.2.1 遗传算法参数选择 |
4.2.2 GA-BP卡钻预测模型实验分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 CPSO-BP卡钻预测模型 |
5.1 粒子群算法 |
5.1.1 粒子群算法原理 |
5.1.2 粒子群算法流程 |
5.1.3 粒子群算法设计 |
5.1.4 粒子群算法的改进 |
5.2 CPSO-BP卡钻预测模型的建立 |
5.2.1 混沌粒子群算法参数选择 |
5.2.2 CPSO-BP卡钻预测模型实验分析 |
5.2.3 三种模型对比 |
5.3 卡钻事故预测系统 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(5)小样本条件下的储层物性参数智能预测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 储层岩相分类方法研究 |
1.2.2 储层物性参数预测方法研究 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.4 本文的结构安排 |
第二章 基于孔隙结构参数的相控储层物性参数预测方法 |
2.1 孔隙结构参数 |
2.1.1 骨架柔度因子 |
2.1.2 实验分析 |
2.2 储层岩相分类方法研究 |
2.2.1 支持向量机 |
2.2.2 集成学习 |
2.2.3 实验分析 |
2.3 相控储层物性参数预测方法 |
2.3.1 基于相控的储层物性参数预测方法原理 |
2.3.2 实验分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 小样本条件下的岩相分类方法研究 |
3.1 特征选择方法研究 |
3.1.1 无监督的特征选择方法研究 |
3.1.2 有监督的特征选择方法研究 |
3.1.3 实验分析 |
3.2 小样本下分类方法研究 |
3.2.1 半监督学习方法研究 |
3.2.2 主动学习研究 |
3.2.3 实验分析 |
3.3 小样本分类方法在实际数据中的应用 |
3.3.1 多维井数据中的小样本分类实验 |
3.3.2 三维地震体数据中的小样本分类实验 |
3.4 本章小结 |
第四章 小样本条件下的物性参数预测方法研究 |
4.1 主动学习回归方法原理 |
4.1.1 主动学习回归算法框架 |
4.1.2 基于贪心的查询策略 |
4.1.3 实验分析 |
4.2 基于相控回归的主动学习方法改进 |
4.2.1 针对代表性改进的查询策略 |
4.2.2 针对信息性改进的查询策略 |
4.2.3 实验分析 |
4.3 小样本回归方法在实际数据中的应用 |
4.3.1 测井数据的小样本回归实验 |
4.3.2 地震数据的小样本回归实验 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
(6)致密油藏压敏效应及基质裂缝间窜流规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状及存在问题 |
1.2.1 非线性渗流研究现状 |
1.2.2 压敏效应研究现状 |
1.2.3 基质/裂缝窜流研究现状 |
1.2.4 油藏数值模拟研究现状 |
1.2.5 存在问题 |
1.3 主要研究内容及思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究思路 |
第二章 致密储层基质及微裂缝压敏效应 |
2.1 致密储层基质压敏实验 |
2.1.1 储层有效应力特征 |
2.1.2 实验材料及方法 |
2.1.3 实验结果 |
2.1.4 基质压敏规律 |
2.2 致密储层基质压敏模型 |
2.2.1 压敏经验模型 |
2.2.2 压敏理论模型 |
2.3 致密储层微裂缝压敏实验 |
2.3.1 储层有效应力特征 |
2.3.2 微裂缝岩心制作 |
2.3.3 实验材料及方法 |
2.3.4 实验结果 |
2.3.5 微裂缝压敏规律 |
2.4 致密储层微裂缝压敏模型 |
2.5 本章小结 |
第三章 致密储层主裂缝长期导流能力变化规律 |
3.1 主裂缝长期导流能力实验方法 |
3.1.1 闭合应力范围 |
3.1.2 实验材料及方法 |
3.2 主裂缝长期导流能力影响因素 |
3.2.1 支撑剂性能 |
3.2.2 支撑剂浓度 |
3.2.3 储层沉积岩类型 |
3.2.4 储层渗透率 |
3.2.5 闭合应力 |
3.3 主裂缝长期导流能力计算模型 |
3.3.1 闭合不稳定期导流能力理论推导 |
3.3.2 闭合稳定期导流能力经验模型 |
3.3.3 模型验证及误差分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 致密储层基质/裂缝非线性窜流理论模型 |
4.1 非线性窜流模型的建立 |
4.1.1 非线性渗流方程 |
4.1.2 窜流压力扩散方程 |
4.2 窜流模型的求解 |
4.2.1 无量纲化 |
4.2.2 窜流早期基质的平均压力 |
4.2.3 窜流晚期基质的平均压力 |
4.3 理论窜流方程的确定 |
4.3.1 形状因子的半解析解 |
4.3.2 窜流方程的半解析解 |
4.4 本章小结 |
第五章 致密储层基质/裂缝窜流实验验证 |
5.1 基质/裂缝窜流实验设计 |
5.1.1 实验物理模型设计 |
5.1.2 实验设备及流程 |
5.2 理论模型的实验验证 |
5.2.1 不同基质渗透率窜流实验 |
5.2.2 不同基岩尺寸窜流实验 |
5.2.3 不同基质岩性窜流实验 |
5.2.4 不同裂缝渗透率窜流实验 |
5.3 理论模型的实验修正 |
5.3.1 理论模型误差分析 |
5.3.2 理论模型修正 |
5.3.3 窜流新模型与传统模型对比评价 |
5.4 致密储层基质/裂缝窜流规律 |
5.5 本章小结 |
第六章 致密油藏多重介质耦合数学模型及应用 |
6.1 多重介质耦合数学模型的建立 |
6.1.1 多重介质中的流动规律 |
6.1.2 多重介质间窜流规律 |
6.1.3 三维三相基质物质守恒方程 |
6.1.4 三维三相微裂缝物质守恒方程 |
6.1.5 三维三相压裂主裂缝物质守恒方程 |
6.2 模型的数值离散 |
6.2.1 基质模型数值离散 |
6.2.2 微裂缝模型数值离散 |
6.2.3 主裂缝模型数值离散 |
6.2.4 水平井筒处理 |
6.2.5 井点处理 |
6.3 离散模型系数矩阵的构建及求解方法 |
6.3.1 系数矩阵的构建方法 |
6.3.2 大型稀疏线性方程组预处理方法 |
6.4 致密油藏数值模拟的应用 |
6.4.1 区块概况 |
6.4.2 地质建模 |
6.4.3 数值模拟效果验证 |
6.4.4 合理注水井网优化 |
6.4.5 合理井距排距优化 |
6.4.6 合理压裂规模优化 |
6.4.7 合理地层压力优化 |
6.4.8 合理开发政策应用效果 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 A CT结构扫描实验 |
附录 B 压力控制方程的解 |
附录 C 基质差分方程组的全隐式方法展开 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(7)泥质粉砂型水合物储层水力压裂数值模拟及实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 天然气水合物开采技术及试采进展 |
1.2.2 海洋天然气水合物增产技术 |
1.2.3 常规水力压裂室内实验和数值模拟研究进展 |
1.2.4 国内外天然气水合物储层水力压裂研究进展 |
1.2.5 存在问题 |
1.3 本文研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 水合物储层裂缝起裂和扩展规律二维数值模拟研究 |
2.1 基于cohesive单元的水力压裂模拟 |
2.1.1 cohesive单元简介 |
2.1.2 基于cohesive单元的水力裂缝起裂和扩展模型 |
2.2 数值模拟参数选取 |
2.2.1 抗剪强度参数的选取 |
2.2.2 弹性模量参数的选取 |
2.2.3 渗透率参数的选取 |
2.2.4 孔隙比的计算 |
2.3 模型验证 |
2.3.1 几何模型和边界条件 |
2.3.2 沉积物性质和模型参数 |
2.3.3 数值模拟与实验结果对比 |
2.4 大尺度二维水力压裂数值模拟 |
2.4.1 几何模型和边界条件 |
2.4.2 参数选取 |
2.5 水力压裂过程影响因素分析 |
2.5.1 水合物饱和度的影响 |
2.5.2 储层固有渗透率的影响 |
2.5.3 水平地应力的影响 |
2.5.4 水平地应力差的影响 |
2.5.5 压裂液排量的影响 |
2.5.6 压裂液粘度的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 水合物储层裂缝起裂和扩展规律三维数值模拟研究 |
3.1 研究区概况 |
3.2 水平井水力压裂模型构建 |
3.2.1 数值模型 |
3.2.2 初始条件和边界条件 |
3.3 压裂液排量对单簇裂缝水力压裂的影响 |
3.4 簇间距对多簇裂缝同步压裂的影响 |
3.4.1 5 m簇间距的影响 |
3.4.2 10 m簇间距的影响 |
3.4.3 15 m簇间距的影响 |
3.5 簇间距对多簇裂缝顺序压裂的影响 |
3.5.1 5 m簇间距的影响 |
3.5.2 10 m簇间距的影响 |
3.5.3 15 m簇间距的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 泥质粉砂型冻砂和水合物水力压裂实验研究 |
4.1 泥质粉砂型冻砂和水合物水力压裂实验 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验设备 |
4.1.3 实验步骤 |
4.1.4 计算过程 |
4.2 泥质粉砂型冻砂水力压裂实验结果与讨论 |
4.2.1 冰饱和度的影响 |
4.2.2 压裂液注入速率的影响 |
4.2.3 压裂液粘度的影响 |
4.2.4 轴压大小的影响 |
4.3 泥质粉砂型水合物沉积物水力压裂实验结果与讨论 |
4.3.1 压裂液粘度的影响 |
4.3.2 水合物饱和度的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 泥质粉砂型水合物储层水力压裂增产效果数值模拟研究 |
5.1 泥质粉砂型水合物储层水力压裂增产数值模拟模型构建 |
5.1.1 Tough+Hydrate v1.5 软件简介 |
5.1.2 概念模型及网格划分 |
5.1.3 初始条件及边界条件 |
5.2 多裂缝增产效果评价 |
5.2.1 储层物性参数的时空演变特征 |
5.2.2 裂缝数量的影响 |
5.2.3 裂缝渗透率的影响 |
5.2.4 裂缝形态对增产效果的影响 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(8)高能射流式液动潜孔锤冲击系统优化研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 常规液动潜孔锤研究现状 |
1.2.2 高能液动潜孔锤研究现状 |
1.2.3 硬质合金材料研究现状 |
1.2.4 硬质合金涂层制备研究现状 |
1.3 课题研究目的及意义 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 研究方法及技术路线 |
第2章 高能射流式液动潜孔锤冲击系统应力分布研究 |
2.1 高能射流式液动潜孔锤冲击系统亟待解决的问题 |
2.2 硬质合金活塞杆特点 |
2.3 硬质合金活塞杆断口形貌分析 |
2.4 冲击系统运动方程 |
2.5 ANSYS/Ls-dyna冲击动力学理论 |
2.6 数值模拟及冲击应力分布 |
2.7 初始装配应力对连接处动应力分布影响 |
2.7.1 Lsdyna隐式-显式顺序分析 |
2.7.2 初始装配应力对整体应力分布的影响 |
本章小结 |
第3章 活塞杆-冲锤连接结构优化研究 |
3.1 形状及结构优化理论及流程 |
3.2 优化结构设计方案 |
3.3 几何尺寸对锥面连接处应力分布的影响 |
本章小结 |
第4章 活塞杆-冲锤锥面配合连接处削波垫片组设计与研究 |
4.1 应力波在不同波阻抗材料界面处传播特性 |
4.2 新型锥面配合削波垫片组削波性能研究 |
4.2.1 材料选择及样品准备 |
4.2.2 实验方案设计及分离式霍普金森压杆冲击试验 |
4.2.3 有限元模拟验证 |
4.2.4 垫片组合对应力波传播的影响 |
4.3 垫片组削波效果影响因素研究 |
4.3.1 正交试验设计及方差分析 |
4.3.2 各因素对垫片组削波效果的影响分析 |
本章小结 |
第5章 热喷涂WC-Co硬质合金活塞杆在高能射流式液动潜孔锤工况下抗磨损性能研究 |
5.1 超音速火焰喷涂(HVOF)活塞杆制备 |
5.2 高能射流式液动潜孔锤实验台架及实验设计 |
5.3 摩擦磨损实验相关参数确定 |
5.4 摩擦磨损实验 |
5.5 硬质合金涂层在高能潜孔锤工况条件下摩擦磨损规律 |
5.6 热喷涂活塞杆对潜孔锤工作性能的影响 |
本章小结 |
第6章 热喷涂WC-Co硬质合金活塞杆在高能射流式液动潜孔锤工况下机械性能研究 |
6.1 热喷涂WC-Co涂层试样制备 |
6.2 高能射流式液动潜孔锤工况模拟及实验设计 |
6.2.1 HVOF喷涂样品热处理及水冷 |
6.2.2 实验步骤及机械性能测量原理 |
6.3 高温-水冷循环对热喷涂WC-Co硬质合金机械性能影响 |
6.3.1 显微硬度变化 |
6.3.2 残余应力变化 |
6.3.3 结合强度变化 |
6.4 涂层热损伤特征与机理 |
6.5 高能射流式液动潜孔锤冲击系统导正与局部增强冷却结构 |
本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 论文的主要结论 |
7.2 论文的创新点 |
7.3 论文不足与展望 |
7.3.1 论文研究的不足 |
7.3.2 后续工作建议 |
参考文献 |
攻博期间发表的文章及参与的科研项目 |
致谢 |
(9)低渗煤体液氮致裂作用与增透机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 研究内容与创新点 |
1.4 研究方案与技术路线 |
2 液氮低温对煤体力学性质影响的实验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验准备 |
2.3 煤体物理力学性质变化 |
2.4 宏/微观破坏特征分析 |
2.5 本章小结 |
3 液氮致裂煤体的分形特征研究 |
3.1 引言 |
3.2 数据获取 |
3.3 孔隙分形特征 |
3.4 声发射时间序列分形特征 |
3.5 块度分形特征 |
3.6 断裂面分形特征 |
3.7 液氮对煤体裂纹网络形成的影响 |
3.8 本章小结 |
4 液氮循环冻融后煤体的单/三轴压缩变形破坏特征 |
4.1 引言 |
4.2 实验准备及过程 |
4.3 液氮循环对煤体力学参数的影响 |
4.4 液氮循环对煤体变形特征的影响 |
4.5 液氮循环对煤体破坏特征的影响 |
4.6 本章小结 |
5 液氮循环冻融后煤体的渗透率演化特征 |
5.1 引言 |
5.2 渗透率测试 |
5.3 不同围压下液氮循环冻融煤体的渗透性变化 |
5.4 不同气压下液氮循环冻融煤体的渗透性变化 |
5.5 不同围压及气压下液氮循环冻融煤体的渗透性变化 |
5.6 液氮循环冻融煤体的宏观及微观特征变化 |
5.7 液氮循环冻融对煤体的损伤机制 |
5.8 本章小结 |
6 煤体液氮辅助压裂的试验与模拟研究 |
6.1 引言 |
6.2 液氮压裂试验准备 |
6.3 不同初始条件下煤体的破裂特征分析 |
6.4 孔壁周围的温度及应力场变化 |
6.5 液氮影响下压裂裂纹启裂准则建立 |
6.6 岩石流-固耦合数学模型 |
6.7 液氮循环冻融对煤体孔隙压力分布及破裂压力的影响 |
6.8 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)高强度抗孔压新材料合成及酸压条件下岩体破裂行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩写符号说明 |
1 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 水力压裂提高采收率的研究概况 |
1.2.1 水力压裂提高采收率机理 |
1.2.2 水力压裂技术的发展概况 |
1.3 物理模拟和酸压及增稠剂国内外研究现状 |
1.3.1 高强度抗孔压材料研究现状 |
1.3.2 酸压国内外研究现状 |
1.3.3 增稠剂国内外研究现状 |
1.3.4 物理压裂模拟实验国内外研究现状 |
1.3.5 数值模拟国内外研究现状 |
1.3.6 目前存在问题 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 研究技术路线及预期目标 |
2 高强度抗孔压新材料的合成及其性能评价 |
2.1 实验原料及实验方法 |
2.1.1 主要实验化学试剂 |
2.1.2 制备方法 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 核磁共振氢谱 |
2.2.2 傅里叶转换红外光谱 |
2.2.3 X射线光电子能谱 |
2.2.4 X射线衍射 |
2.2.5 热重-等温量热 |
2.2.6 水化热 |
2.2.7 扫描电子显微镜观察 |
2.2.8 N_2吸脱附 |
2.2.9 防冻融破坏 |
2.2.10 电化学腐蚀 |
2.2.11 接触角测试 |
2.2.12 介电常数-电阻率 |
2.2.13 力学性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 核磁共振氢谱 |
2.3.2 傅里叶转换红外光谱 |
2.3.3 X射线光电子能谱 |
2.3.4 X射线衍射 |
2.3.5 热重-等温量热 |
2.3.6 水化热 |
2.3.7 扫描电子显微镜观察 |
2.3.8 N_2吸脱附 |
2.3.9 防冻融破坏实验结果 |
2.3.10 电化学腐蚀实验 |
2.3.11 接触角 |
2.3.12 介电常数-电阻率 |
2.3.13 力学性能测试 |
2.4 本章小结 |
3 酸压模拟用酸液优化复配 |
3.1 实验原料及实验方法 |
3.1.1 主要实验化学试剂 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 质量损失率计算 |
3.2.2 力学性能 |
3.2.3 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) |
3.2.4 X射线衍射 |
3.2.5 扫描电子显微镜观察 |
3.2.6 N_2吸脱附 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 质量损失率计算 |
3.3.2 力学性能 |
3.3.3 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) |
3.3.4 X射线衍射 |
3.3.5 扫描电子显微镜观察 |
3.3.6 N_2吸脱附 |
3.4 本章小结 |
4 酸压模拟用增稠剂合成与性能评价 |
4.1 实验原料及实验方法 |
4.1.1 主要实验化学试剂 |
4.1.2 主要实验仪器 |
4.2 三元共聚物的合成 |
4.2.1 聚合反应原理 |
4.2.2 三元共聚物合成实验步骤 |
4.2.3 三元聚合物制备条件优化 |
4.3 实验部分 |
4.3.1 傅里叶转换红外光谱 |
4.3.2 核磁共振氢谱 |
4.3.3 相对分子量 |
4.3.4 产物Zeta电位及纳米粒度测试 |
4.3.5 扫描电子显微镜观察 |
4.3.6 热重-等温量热 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 傅里叶转换红外光谱 |
4.4.2 核磁共振氢谱 |
4.4.3 相对分子量测定 |
4.4.4 产物Zeta电位及纳米粒度 |
4.4.5 扫描电子显微镜观察 |
4.4.6 热重-等温量热 |
4.4.7 耐酸性能 |
4.4.8 耐温性能 |
4.4.9 耐盐性能 |
4.4.10 损失模量、存储模量测试 |
4.5 本章小结 |
5 酸压物理模拟及现场实验验证 |
5.1 实验概况 |
5.2 样品制备 |
5.2.1 立方体试块制备 |
5.2.2 实验流程 |
5.3 实验结果分析 |
5.3.1 压裂后外观损伤情况 |
5.3.2 物理模拟实验压裂曲线 |
5.3.3 酸蚀裂缝的特征(与水力裂缝相比) |
5.3.4 X射线计算机断层扫描(CT) |
5.3.5 N_2吸脱附 |
5.3.6 断裂表面蚀刻情况 |
5.4 酸压现场应用试验 |
5.4.1 试验区基本概况 |
5.4.2 选井选层原则 |
5.4.3 施工所需材料 |
5.4.4 试验效果及分析 |
5.5 本章小结 |
6 酸压数值模拟研究 |
6.1 动态演化的数值模拟分析方法 |
6.1.1 水力压裂数学模型的发展 |
6.1.2 拟三维模型和平面三维模型 |
6.1.3 全三维模型 |
6.1.4 岩石力学基本原理 |
6.1.5 断裂与损伤力学 |
6.2 流-固耦合数学模型的建立及其有限元离散化 |
6.2.1 应力平衡方程 |
6.2.2 连续性方程的建立 |
6.2.3 边界条件 |
6.2.4 ABAQUS有限元离散化方法及应力-渗流耦合方程 |
6.3 裂缝起裂和扩展准则 |
6.3.1 裂缝起裂准则 |
6.3.2 裂缝扩展准则 |
6.3.3 裂缝扩展及网格划分 |
6.3.4 压裂计算流程 |
6.3.5 酸蚀断口形貌的数值模拟 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望与设想 |
7.4 适用性及局限性 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
四、《石油实验地质》影响因子大幅提升(论文参考文献)
- [1]新型自激脉冲射流装置实验与现场应用[J]. 庞惠文,艾白布·阿不力米提,解赤栋,庞德新,郭新维,王一全. 石油学报, 2022
- [2]鄂尔多斯盆地史家湾-堡子湾地区长82-长9砂体构型及多因素耦合储层综合评价[D]. 童强. 西北大学, 2021(10)
- [3]天然气水合物开采储层出砂过程及对产气影响的数值模型研究[D]. 朱慧星. 吉林大学, 2021
- [4]基于神经网络的井下卡钻预测研究[D]. 李彤. 西安石油大学, 2021(09)
- [5]小样本条件下的储层物性参数智能预测方法研究[D]. 罗贤哲. 电子科技大学, 2021(01)
- [6]致密油藏压敏效应及基质裂缝间窜流规律研究[D]. 刘凯. 东北石油大学, 2021(02)
- [7]泥质粉砂型水合物储层水力压裂数值模拟及实验研究[D]. 马晓龙. 吉林大学, 2021(01)
- [8]高能射流式液动潜孔锤冲击系统优化研究[D]. 程靖清. 吉林大学, 2021(01)
- [9]低渗煤体液氮致裂作用与增透机理研究[D]. 苏善杰. 中国矿业大学, 2021(02)
- [10]高强度抗孔压新材料合成及酸压条件下岩体破裂行为研究[D]. 李浩. 陕西科技大学, 2021(01)