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预热气体对油页岩自生热原位转化效果的影响
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作者 范存翰 朱超凡 +4 位作者 刘召 水浩澈 董光顺 李彦伟 郭威 《钻探工程》 2024年第6期24-31,共8页
地下原位转化是油页岩工业化开发的必然趋势,自生热法是实现油页岩地下原位转化的一种复合高效加热方法。为探究预热阶段不同高温载气对油页岩自生热原位转化效果的影响,以我国吉林扶余地区油页岩为例,分别在预热阶段注入氮气、空气、... 地下原位转化是油页岩工业化开发的必然趋势,自生热法是实现油页岩地下原位转化的一种复合高效加热方法。为探究预热阶段不同高温载气对油页岩自生热原位转化效果的影响,以我国吉林扶余地区油页岩为例,分别在预热阶段注入氮气、空气、蒸汽、二氧化碳4种高温气体进行数值模拟分析,对比最终油气产量和能量回收率的差异。以预热阶段注高温氮气组作为对照组,结果表明注高温空气、蒸汽和二氧化碳完成开采所需时间分别降低22%、39%、12%,最大能量回收率分别提高55%、86%、23%,总油收量分别降低5%、提高18%和降低11%。从开采完成时间、能量回收率及总油收量角度来看,注蒸汽预热效果最佳。因此,综合对比可得,注蒸汽预热的自生热开采方法可有效增大油收量、降低开采所需时间、提高能量利用率。 展开更多
关键词 油页岩开发 原位转化 自生热法 预热气体 能量回收率
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层理特征对油页岩水力压裂裂缝扩展规律影响的数值模拟研究 被引量:7
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作者 李彦伟 朱超凡 +3 位作者 曾壹坚 水浩澈 范存翰 郭威 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期44-54,共11页
目前水力压裂是油页岩储层开发的主要技术手段之一,油页岩层理特征的差异对压后裂缝形态起主要影响作用,目前研究大多聚焦在层理发育程度对裂缝扩展的影响,忽略层理厚度本身对水力裂缝扩展的影响。以鄂尔多斯盆地旬邑地区油页岩为研究对... 目前水力压裂是油页岩储层开发的主要技术手段之一,油页岩层理特征的差异对压后裂缝形态起主要影响作用,目前研究大多聚焦在层理发育程度对裂缝扩展的影响,忽略层理厚度本身对水力裂缝扩展的影响。以鄂尔多斯盆地旬邑地区油页岩为研究对象,基于线弹性断裂力学理论,构建应力-损伤-渗流的水力压裂裂缝扩展模型,并采取全局FEM-CZM的数值模拟方法,分析层理厚度、层理间距、地应力场对水力压裂裂缝扩展的影响规律,对比不同影响因素下裂缝的破坏类型、裂缝长度和层理沟通面积。结果表明:(1)层理厚度影响层理面对水力裂缝的拦截能力,在层理厚度较大时,会导致裂缝在层理面上扩展的倾向更强,发生张拉破坏,所对应的裂缝长度和层理沟通面积更大。(2)层理间距影响水力裂缝到达层理面的时间,较小的层理间距水力裂缝会直接穿透层理面,较大的层理间距增加裂缝扩展的阻力,伴随层理间距越大,发生张拉破坏,水力裂缝长度和层理沟通面积越大。(3)地应力场决定水力裂缝扩展方向,垂向地应力差较大时,垂向应力会对层理有压实作用,导致更容易穿透层理面扩展,垂向地应力差较小时,水力裂缝在层理面扩展多发生弯曲、分支情况,所对应裂缝长度和层理沟通面积均增加。建议在压裂施工选址方面选择层理厚度较大、层理间距较大、垂向地应力场较小的区域,更有利于形成高效渗流传热通道,该研究可为旬邑地区油页岩水力压裂施工提供指导。 展开更多
关键词 油页岩 水力压裂 层理厚度 层理间距 地应力 数值模拟 裂缝扩展规律 鄂尔多斯盆地
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