煤岩对压裂裂缝长期导流能力影响的实验研究

煤层中一般都伴有煤层气,通过压裂可以将煤层气释放出来,一方面能够获得清洁能源,另一方面可以提高煤田的安全开采。煤岩层自身特点决定了其在压裂中应用的实验评价方法及结论应具有特殊性,本文主要针对煤层气井的煤岩层压裂裂缝长期导流能力进行实验评价研究。实验表明,与砂岩地层不同,煤岩的硬度较小,压裂中支撑剂嵌入情况较严重;煤岩易破碎,碎屑颗粒充填到支撑剂中;同时支撑剂存在破碎及吸附伤害等,多种作用导致支撑裂缝的导流能力降低。实验中,以煤岩层闭合压力为一个重要的参数,实验对比分析了在不同闭合压力下,铺砂浓度、支撑剂粒径、支撑剂种类及组合的选择、支撑剂颗粒的破碎与嵌入、压裂液残渣等因素对煤岩层导流能力的影响。本文的实验结论为,嵌入对煤岩层支撑裂缝的导流能力伤害很大,加大铺砂浓度、采用低破碎率支撑剂、降低压裂液伤害能在一定程度上提高煤层裂缝的导流能力,但影响程度随闭合压力的增加而逐渐降低。本文所得出的结论对今后煤层气的开发及设计施工具有一定的指导意义。

页岩储层支撑裂缝导流能力实验研究

为深入了解页岩储层支撑裂缝导流能力的大小及裂缝有效性,开展了支撑剂粒径、类型、铺置方式对导流能力影响的实验研究,并进行了循环应力加载模拟开、关井过程引起的地层应力波动对页岩储层导流能力影响的实验研究。结果表明:低闭合压力下,粒径越大,导流能力越高,随着闭合压力的增大,大粒径支撑剂导流能力下降迅速;支撑剂均匀铺置与完全混合铺置相比,前者导流能力较好;开、关井过程引起的地层应力波动对页岩导流能力的影响较大。以上因素的研究对压裂方案设计优化和现场施工具有一定的理论指导意义。

酸蚀裂缝导流能力实验研究

酸压技术是储层增产改造的重要手段之一,而导流能力是影响酸压效果的重要因素,运用酸蚀裂缝导流能力实验仪,分析酸种类、酸用量、酸浓度、岩性等对导流能力的影响,得出:酸种类对酸蚀效果影响程度的大小顺序为:高温胶凝酸>自转向酸>变粘酸;变粘酸随着酸液用量的增加对岩板导流能力的影响越来越大;随变粘酸酸浓度的增加,导流能力增大,而导流能力保持率先增大后减小说明变粘酸的浓度存在最佳值;酸液对灰岩的腐蚀能力最强,白云岩较弱,碎屑岩最弱。

潮流能发电增速导流罩研究

为提高潮流能水轮机的发电功率同时延长一个潮流周期内的可发电时间,采用数值计算(CFD)方法对一种新型水平轴水轮机增速导流罩的主要参数进行理论研究,并通过水池模型试验对计算结果进行验证.研究结果表明:增速导流罩可降低水轮机的启动流速,同时可以使水轮机发电功率得到显著提高,从而增加发电量.潮流能发电增速导流装置的研究将对弥补能源短缺,缓解环境污染起到重要作用.

页岩板支撑剂嵌入的影响因素分析

利用CDLY-2002型支撑剂导流能力测定仪,进行了大量页岩岩心板对支撑剂嵌入实验。结合导流能力结果,对不同类型支撑剂、不同铺砂浓度及不同常规性能的支撑剂在闭合压力条件下的嵌入程度进行比较。实验发现:支撑剂嵌入到岩心板里使导流能力大幅度降低;不同类型的支撑剂在同一条件下嵌入程度不同,嵌入程度从低密度陶粒、树脂覆膜砂,依次减小;嵌入对导流能力的伤害程度随铺沙浓度的增大而减小;随着支撑剂粒径与闭合压力升高,支撑剂的嵌入程度提高;准确评价支撑剂嵌入到裂缝导流能力的影响,需要进行大量室内实验,通过各种对比分析,才能确定支撑剂嵌入对裂缝导流能力的影响规律。

干热岩水力压裂实验室模拟研究

地壳中干热岩所蕴含的地热能量巨大,已成为世界各国重点研究开发的新能源。干热岩资源开发的增强型地热工程的场地试验研究投资大、周期长、风险大,在现场压裂和人工热储层建造示范工程前,实施干热岩水力压裂实验室研究很有必要。为此,吉林大学深部地热和干热岩研究团队建设了大尺寸高温高压下干热岩水力压裂实验室模拟系统,为现场压裂工艺设计和储层改造提供参数和技术支持。本文介绍模拟系统的实验设备、实验条件和初步的实验研究成果。