基于非局部Biot理论的循环荷载下饱和土地基动力特性研究

为探究循环动荷载下,孔隙尺寸对饱和土地基动力特性的影响,利用虚位移原理及Newmark积分法对非局部Biot模型进行了空间及时间离散,并采用有限单元法编制了循环荷载下饱和土地基动力响应的计算程序。将该程序计算得到的饱和土一维固结结果和二维单相弹性地基的动力响应结果与已有文献对比,验证了该程序的正确性。研究了循环荷载下孔隙尺寸效应对一维饱和地基,二维饱和地基及饱和路基动力特性的影响。结果表明:荷载频率较高时,随着非局部参数的增加,饱和土地基的动力响应明显滞后,孔隙尺寸效应对饱和土地基动力响应的影响明显,即荷载频率较高时,孔隙尺寸效应不可忽略。

CO2近混相驱的关键科学问题与展望

CO2驱是一种具有广阔前景的提高油藏采收率的方法。自上世纪60年代以来,诸多学者对CO2驱进行研究,开展了多项室内实验和矿场试验。CO2注入对原油的影响非常复杂,主要包括:溶解、膨胀、降粘、扩散和传质等,各机制相互耦合、协同作用。原油组成不同,微观上各机理所起作用各异。另外,杂质气体的混入、水盾对油气体系的分隔以及孔隙尺度效应的存在,加剧了各微观机理作用机制的差异。本文综述了当前国内外CO2驱油现状,并结合油气勘探开发的实际需求,阐述了CO2驱油技术在油田推广应用的现状和问题。目前,对于CO2驱油的研究以及现场应用对最小混相压力过度关注,使得能否实现混相成了油田实施CO2驱油的决定因素。许多具有优势条件的油藏,仅仅因为无法达到最小混相压力而被否决。因此,针对工程实践更易实现的CO2近混相驱技术,提出了限制其发展的三大主控因素,探讨并展望了该技术未来的应用前景和发展方向。室内实验和矿场试验已充分证明了CO2近混相驱技术在改善油田开发效果方面的优势。较低的注入压力和操作成本,明显放宽了传统混相驱技术对我国普遍存在的储层条件、原油品质和气源匮乏等的限制。然而,近混相的定义并未完全统一,压力区间的确定方法仍属空白,典型特征和驱替机理尚未明确。实际应用过程中,"杂质气体混入"、"水盾阻隔"及"孔隙尺寸效应"对近混相的影响不可避免。非纯条件下产出气中CO2的浓度下限如何确定,油、气、水三相条件下的绕流、错流和马格朗尼流等不同形式的水盾阻隔效应如何表征,润湿性、孔隙分布和孔隙尺寸效应如何影响混相程度,各因素之间如何协同作用等诸多问题,亟待开展深入研究,以应对我国CO2近混相驱技术在推广和应用过程中的关键科学问题和随之而来的工程问题。