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基于局部热非平衡的含裂缝网络干热岩采热性能模拟
被引量:
8
1
作者
曲占庆
张伟
+4 位作者
郭天魁
孙江
巩法成
田雨
李小龙
《中国石油大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期90-98,共9页
采用压裂技术在干热岩中构造裂缝网络,工作流体在裂缝内的循环携热使干热岩中高温资源得到有效提取。为真实模拟岩体与流体间能量传递,基于局部热非平衡理论,将储层视为由基质岩体与离散裂缝组成的双重介质模型,建立温度-渗流-应力全耦...
采用压裂技术在干热岩中构造裂缝网络,工作流体在裂缝内的循环携热使干热岩中高温资源得到有效提取。为真实模拟岩体与流体间能量传递,基于局部热非平衡理论,将储层视为由基质岩体与离散裂缝组成的双重介质模型,建立温度-渗流-应力全耦合模拟采热过程中流体流动、热量传递、岩体变形的相互作用,进而对不同注采井网和模型参数下采热性能进行研究。结果表明:干热岩资源开采过程的模拟有必要采用温度-渗流-应力耦合,裂缝分布的非均匀性对采热性能有影响;注采井网的合理布局有利于地热能大规模动用与高效开发;基岩热膨胀系数影响温差引起的热应力作用从而影响采热性能;合理选择注采压差有利于开发,压差过大将缩短开发寿命,注入温度越高采热速率越高。
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关键词
干热岩
离散裂缝网络
温度-渗流-应力耦合
局部热非平衡
注采井网
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职称材料
径向井水力压裂摩阻影响因素与计算公式
被引量:
8
2
作者
龚迪光
曲占庆
+3 位作者
郭天魁
巩法成
田旭新
黄子桐
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2016年第3期102-106,共5页
为研究井眼内径及压裂施工参数对径向井压裂摩阻影响规律和确定井眼内压裂液摩阻大小,使用中国石油大学(华东)研制的压裂液摩阻测试系统(主要由摩阻测试控制中心、压裂液调配釜、可调速螺杆泵、变径管道、高灵敏度压力测量仪、电子流量...
为研究井眼内径及压裂施工参数对径向井压裂摩阻影响规律和确定井眼内压裂液摩阻大小,使用中国石油大学(华东)研制的压裂液摩阻测试系统(主要由摩阻测试控制中心、压裂液调配釜、可调速螺杆泵、变径管道、高灵敏度压力测量仪、电子流量计组成),模拟径向井中压裂液的流动状态,并对压裂液摩阻进行准确测量,分析了影响压裂液摩阻的主要因素。实验结果表明,对径向井摩阻影响由大到小的因素依次为:井眼内径、排量、黏度、支撑剂粒径和砂比,且影响规律各有不同。采用降阻比原理,通过对322组实验数据进行回归拟合,建立了考虑井眼内径、排量、压裂液黏度、支撑剂粒径及砂比的径向井瓜胶压裂液摩阻损失计算关系式。利用相关系数检验法计算标准估计误差为0.140,拟合回归方程有效。实验发现,瓜胶压裂液黏度对摩阻有双重影响:一方面会增加流体内部以及流体与管壁间的剪切应力,导致摩阻损失增大;另一方面,随着黏度增加,聚合物溶液产生转捩延迟效应,同时对支撑剂控制能力增强,促使压裂液摩阻损失减小。
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关键词
摩阻测试
摩阻影响因素
径向井
降阻比
水力压裂
压裂液
正交实验
下载PDF
职称材料
基于灰色关联的径向井摩阻实验
被引量:
9
3
作者
李小龙
王冰
+3 位作者
郭天魁
巩法成
田旭新
黄子桐
《大庆石油地质与开发》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期77-82,共6页
携砂液在径向井中流动会产生较大摩阻损失.通过自主设计的"径向井摩阻测试装置"对压裂液黏度、支撑剂粒径、砂比、排量、井径等影响因素进行摩阻实验.结果表明,压裂液黏度的最优取值为150-200 mPa·s(地层条件下),扩大径向井井...
携砂液在径向井中流动会产生较大摩阻损失.通过自主设计的"径向井摩阻测试装置"对压裂液黏度、支撑剂粒径、砂比、排量、井径等影响因素进行摩阻实验.结果表明,压裂液黏度的最优取值为150-200 mPa·s(地层条件下),扩大径向井井眼尺寸、降低排量、增大支撑剂粒径均利于减小摩阻,同时摩阻对砂比敏感性小可尽量提高砂比利于压裂效果.通过灰色关联分析法得到其影响因素大小依次为:排量,砂比,支撑剂粒径,压裂液黏度,井径。
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关键词
径向井
摩阻
压裂液
支撑剂
灰色关联
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职称材料
高温地热开采热流固耦合模型及综合评价方法
被引量:
15
4
作者
张伟
孙江
+3 位作者
曲占庆
郭天魁
巩法成
张海洋
《地球物理学进展》
CSCD
北大核心
2019年第2期668-675,共8页
干热岩(HDR)是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源,是地热开发研究热点.目前针对地热产能模拟的研究存在热流固(THM)耦合模型考虑因素不全,地热开发效果评价目标单一且缺少定量评价的问题.基于离散裂缝模型,建立了地热开发的热流固...
干热岩(HDR)是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源,是地热开发研究热点.目前针对地热产能模拟的研究存在热流固(THM)耦合模型考虑因素不全,地热开发效果评价目标单一且缺少定量评价的问题.基于离散裂缝模型,建立了地热开发的热流固耦合模型,采用COMSOL实现了THM模型求解,依据多个地热开发评价指标进行模糊综合评价.首先借助两个THM耦合案例,验证了模型的可靠性及准确性.随后通过层次分析法计算出各项地热开发评价指标的权重,并结合模糊综合评判,对给出的EGS案例进行模拟计算和综合评价.结果表明:压裂裂缝连通注入井和采出井时,热突破时间短,采出温度下降快;水平布井比垂直布井的采出温度下降更快.依据模糊综合评价分析,水平井开采地热要整体优于垂直井开采地热,一注两采开采地热要优于一注一采,垂直井开采地热时,水力压裂裂缝建议不连通注采井.
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关键词
热流固耦合
离散裂缝
评价指标
层次分析法
模糊综合评价
原文传递
题名
基于局部热非平衡的含裂缝网络干热岩采热性能模拟
被引量:
8
1
作者
曲占庆
张伟
郭天魁
孙江
巩法成
田雨
李小龙
机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
出处
《中国石油大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期90-98,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51874338)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(17CX06008
+1 种基金
17CX02077)
青岛市应用基础研究计划项目(17-1-1-20-jch)
文摘
采用压裂技术在干热岩中构造裂缝网络,工作流体在裂缝内的循环携热使干热岩中高温资源得到有效提取。为真实模拟岩体与流体间能量传递,基于局部热非平衡理论,将储层视为由基质岩体与离散裂缝组成的双重介质模型,建立温度-渗流-应力全耦合模拟采热过程中流体流动、热量传递、岩体变形的相互作用,进而对不同注采井网和模型参数下采热性能进行研究。结果表明:干热岩资源开采过程的模拟有必要采用温度-渗流-应力耦合,裂缝分布的非均匀性对采热性能有影响;注采井网的合理布局有利于地热能大规模动用与高效开发;基岩热膨胀系数影响温差引起的热应力作用从而影响采热性能;合理选择注采压差有利于开发,压差过大将缩短开发寿命,注入温度越高采热速率越高。
关键词
干热岩
离散裂缝网络
温度-渗流-应力耦合
局部热非平衡
注采井网
Keywords
hot dry rocks
discrete fracture network
thermo-hydro-mechanical coupling
local thermal non-equilibrium
injection-production well pattern
分类号
P314 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
径向井水力压裂摩阻影响因素与计算公式
被引量:
8
2
作者
龚迪光
曲占庆
郭天魁
巩法成
田旭新
黄子桐
机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
出处
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2016年第3期102-106,共5页
基金
国家自然科学基金青年基金项目"径向钻孔引导水力压裂裂缝定向扩展机理研究"(51404288)
大学生创新创业训练计划项目"径向井水力压裂降摩阻技术研究"(201510425014)
中国石油大学(华东)研究生创新工程资助项目(YCX2014010)
文摘
为研究井眼内径及压裂施工参数对径向井压裂摩阻影响规律和确定井眼内压裂液摩阻大小,使用中国石油大学(华东)研制的压裂液摩阻测试系统(主要由摩阻测试控制中心、压裂液调配釜、可调速螺杆泵、变径管道、高灵敏度压力测量仪、电子流量计组成),模拟径向井中压裂液的流动状态,并对压裂液摩阻进行准确测量,分析了影响压裂液摩阻的主要因素。实验结果表明,对径向井摩阻影响由大到小的因素依次为:井眼内径、排量、黏度、支撑剂粒径和砂比,且影响规律各有不同。采用降阻比原理,通过对322组实验数据进行回归拟合,建立了考虑井眼内径、排量、压裂液黏度、支撑剂粒径及砂比的径向井瓜胶压裂液摩阻损失计算关系式。利用相关系数检验法计算标准估计误差为0.140,拟合回归方程有效。实验发现,瓜胶压裂液黏度对摩阻有双重影响:一方面会增加流体内部以及流体与管壁间的剪切应力,导致摩阻损失增大;另一方面,随着黏度增加,聚合物溶液产生转捩延迟效应,同时对支撑剂控制能力增强,促使压裂液摩阻损失减小。
关键词
摩阻测试
摩阻影响因素
径向井
降阻比
水力压裂
压裂液
正交实验
Keywords
Friction loss testing
Factors affecting friction loss
Ultra-short radius radial well
Reduce friction ratio
Hydraulic fracturing: Fracturing fluid
Orthogonal experiment
分类号
TE357.12 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
基于灰色关联的径向井摩阻实验
被引量:
9
3
作者
李小龙
王冰
郭天魁
巩法成
田旭新
黄子桐
机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
长庆油田公司第五采气厂
出处
《大庆石油地质与开发》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期77-82,共6页
基金
国家自然科学基金青年基金项目"径向钻孔引导水力压裂裂缝定向扩展机理研究"(51404288)
中国石油大学(华东)大学生创新创业训练计划项目基金"径向井水力压裂降摩阻技术研究"(20141051)
文摘
携砂液在径向井中流动会产生较大摩阻损失.通过自主设计的"径向井摩阻测试装置"对压裂液黏度、支撑剂粒径、砂比、排量、井径等影响因素进行摩阻实验.结果表明,压裂液黏度的最优取值为150-200 mPa·s(地层条件下),扩大径向井井眼尺寸、降低排量、增大支撑剂粒径均利于减小摩阻,同时摩阻对砂比敏感性小可尽量提高砂比利于压裂效果.通过灰色关联分析法得到其影响因素大小依次为:排量,砂比,支撑剂粒径,压裂液黏度,井径。
关键词
径向井
摩阻
压裂液
支撑剂
灰色关联
Keywords
radial well
friction
fracturing fluid
proppant
gray correlation analysis
分类号
TE348 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
下载PDF
职称材料
题名
高温地热开采热流固耦合模型及综合评价方法
被引量:
15
4
作者
张伟
孙江
曲占庆
郭天魁
巩法成
张海洋
机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
出处
《地球物理学进展》
CSCD
北大核心
2019年第2期668-675,共8页
基金
国家自然基金面上项目(51874338)
青岛市应用基础研究计划项目(17-1-1-20-jch)联合资助
文摘
干热岩(HDR)是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源,是地热开发研究热点.目前针对地热产能模拟的研究存在热流固(THM)耦合模型考虑因素不全,地热开发效果评价目标单一且缺少定量评价的问题.基于离散裂缝模型,建立了地热开发的热流固耦合模型,采用COMSOL实现了THM模型求解,依据多个地热开发评价指标进行模糊综合评价.首先借助两个THM耦合案例,验证了模型的可靠性及准确性.随后通过层次分析法计算出各项地热开发评价指标的权重,并结合模糊综合评判,对给出的EGS案例进行模拟计算和综合评价.结果表明:压裂裂缝连通注入井和采出井时,热突破时间短,采出温度下降快;水平布井比垂直布井的采出温度下降更快.依据模糊综合评价分析,水平井开采地热要整体优于垂直井开采地热,一注两采开采地热要优于一注一采,垂直井开采地热时,水力压裂裂缝建议不连通注采井.
关键词
热流固耦合
离散裂缝
评价指标
层次分析法
模糊综合评价
Keywords
Thermo-hydro-mechanical coupling
Discrete fracture
Evaluation index
Analytic hierarchy process
Fuzzy comprehensive evaluation
分类号
P314 [天文地球—固体地球物理学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于局部热非平衡的含裂缝网络干热岩采热性能模拟
曲占庆
张伟
郭天魁
孙江
巩法成
田雨
李小龙
《中国石油大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
8
下载PDF
职称材料
2
径向井水力压裂摩阻影响因素与计算公式
龚迪光
曲占庆
郭天魁
巩法成
田旭新
黄子桐
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2016
8
下载PDF
职称材料
3
基于灰色关联的径向井摩阻实验
李小龙
王冰
郭天魁
巩法成
田旭新
黄子桐
《大庆石油地质与开发》
CAS
CSCD
北大核心
2015
9
下载PDF
职称材料
4
高温地热开采热流固耦合模型及综合评价方法
张伟
孙江
曲占庆
郭天魁
巩法成
张海洋
《地球物理学进展》
CSCD
北大核心
2019
15
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