组合粒径+滑溜水携砂铺置规律及导流能力——以吉木萨尔页岩油储层为例

为了解决页岩油组合粒径+滑溜水的支撑剂加砂工艺中裂缝有效支撑差、导流能力弱的问题,建立支撑剂粒径分布的稠密离散相模型(DDPM),研究压裂主缝中组合粒径支撑剂加砂运移及铺置规律,并基于运移规律模拟结果,开展劈裂页岩岩板组合粒径不同铺置模式下的室内导流能力评价。结果表明:滑溜水携砂液体系下,裂缝内支撑剂叠置铺置时,后注入的支撑剂叠置于先注入支撑剂的顶端,且先注入的支撑剂会被后续注入的支撑剂向远端推移一定距离;组合粒径中粒径配比差异对于支撑剂运移形成的砂堤形态影响较小;大粒径组合逐级注入的方式更利于支撑剂在近缝口和裂缝内垂向铺置;在低闭合压力(p≤40 MPa)、铺砂浓度5 kg/m^(2)条件下,沉降铺置方式最利于提高裂缝导流能力,其次为混合铺置,分段铺置方式最差;高闭合压力下(p>40 MPa),铺置方式对裂缝导流能力影响较弱。综合支撑剂运移模拟和导流能力评价结果,建议吉木萨尔页岩油组合粒径加砂工艺采用逐级注入的方式,并保证组合粒径中大粒径拥有较大配比。

不同粒径组合对煤矸石基充填材料性能的影响

为解决胶结充填成本高、煤矸石和低品质粉煤灰等固废堆存占用大量土地及污染环境等问题,在充分利用煤矿固体废弃物、满足工程实际需求的前提下,制备了煤矸石基充填材料。根据不同胶凝材料的水化特性,研究了高活性辅助胶凝材料和低活性辅助胶凝材料的颗粒级配。通过组分筛选、配比优化、性能测试分析,获得了材料抗压强度、泌水率和流动度3项性能指标;利用XRD、SEM和压汞研究了不同粒径组合对充填材料性能的影响机理。研究表明:水泥熟料30%、煤矸石40%、粉煤灰20%、脱硫石膏10%为最优配比,此时早期强度发展较快,3 d强度达到0.83 MPa,后期强度最高,28 d强度达到9.92 MPa;煤矸石粒径变化对材料性能起主要作用,粉煤灰和脱硫石膏粒径变化起次要作用,并且存在最优的粒径组合,即煤矸石粒径0.075~0.106 mm、粉煤灰和脱硫石膏粒径0.053~0.075 mm的组合性能最优,材料的3 d抗压强度为0.78 MPa,28 d抗压强度达到12.1 MPa,流动度大于320mm,泌水率低。

不同粒径组合支撑剂在裂缝中运移规律模拟

研究支撑剂在裂缝中的运移规律对于指导压裂设计和压裂评价具有重要意义,目前对于支撑剂运移规律的研究主要集中在排量、支撑剂类型、压裂液黏度等问题上,而在不同支撑剂组合对于支撑剂运移规律的影响方面的研究则较少。设计了不同支撑剂组合对支撑剂运移规律影响的实验方案,采用自主设计的可视化平行板装置进行支撑剂运移实验研究。结果显示,粒径较小的支撑剂在裂缝中的铺置更均匀,而大粒径的支撑剂更容易在入口处沉降;不同比例的中等粒径与大粒径的支撑剂组合时,其形成的砂堤平衡高度之间差异较小,而砂堤高度的非均匀性差异却较大,此时大量支撑剂沉降在裂缝入口端,裂缝深部支撑剂充填量较小,未能形成足够长、有导流能力的有效充填裂缝;而不同比例的中等粒径与小粒径组合时,支撑剂能获得比中等粒径与大粒径的支撑剂组合更远的铺置距离,且形成的砂堤高度较为理想,不同比例之间砂堤高度的非均匀性差异也更大。

不同粒径组合纳米聚合物微球调驱性能研究

为了提高聚合物微球在油藏环境中的适应性,实现油藏深部调驱,以纳米聚合物微球为研究对象,研究了不同粒径组合纳米聚合物微球在油藏环境中的水化膨胀性、封堵性和驱油性。结果表明,纳米聚合物微球的水化膨胀速率与水化时间成正比,随着水化时间的延长,不同粒径组合纳米聚合物微球比单一粒径纳米聚合物微球水化性能好;100nm+300nm组合纳米聚合物微球对高渗透率的填砂管封堵效果最好,封堵率可达90.38%。不同粒径组合纳米聚合物微球在高、低渗透率岩心中的驱油效果均比单一粒径纳米聚合物微球的驱油效果好。该研究可为聚合物微球在现场中的应用提供理论参考。

多级组合加砂工艺主缝内支撑剂铺置规律

支撑剂在裂缝内的铺置规律决定了水力裂缝的导流能力以及油井的增产效果。利用自主设计的可视化平行板裂缝模型分别进行了现场排量为4.96 m^(3)/min时不同注入位置(上部、中部、下部)、不同注入顺序(大粒径→小粒径和小粒径→大粒径)40~80目和80~120目支撑剂在主缝内的组合铺砂实验,通过入口处砂堤高度h_(p)、砂堤平衡高度H_(p)、前缘铺置率R_(fp)和总体铺置率R tp四个参数评价了注入位置及顺序对支撑剂铺置规律的影响,并通过各粒径支撑剂在裂缝前缘和裂缝总体中的填充比例分析了对支撑效果的贡献。实验结果表明:注入位置决定了支撑剂在裂缝内的砂堤形态和前缘铺置效果,上部注入能更好地连通主缝与井筒,大粒径→小粒径注入时,入口处砂堤高度h_(p)分别为中部和下部注入的1.81和46.57倍,前缘铺置率R_(fp)分别为中部和下部注入的1.47和13.18倍;小粒径→大粒径注入时,h_(p)分别为中部和下部注入的1.56和33.37倍,R_(fp)分别为中部和下部注入的1.33和12.07倍;注入顺序在显著影响砂堤形态的同时也对铺置效果有一定的影响,大粒径→小粒径注入时能产生一定厚度的混砂层;小粒径→大粒径注入时砂堤高度变化更均匀,前缘铺置效果稍好;总体来看,大粒径支撑剂更易沉降,对主缝支撑效果贡献更大,但小粒径支撑剂更易被运移到裂缝深处填充次级裂缝,有助于提升压裂施工的整体支撑效率。

二氧化钛双粒径组合对染料敏化电池光电性能的影响研究

以不同粒径纳米TiO2粉体为原料,制备了单粒径TiO2薄膜以及双粒径TiO2组合薄膜,并测试了它们的光电转换性能。结果表明,以单粒径30 nm TiO2制备的薄膜光电转换效率最高,为6.28%;随着单粒径尺寸的增大或减小,TiO2薄膜的转换效率都降低;以粒径分别为45 nm和60 nm的TiO2等质量混合制备的薄膜在所有双粒径复合薄膜中光电转换效率最高,为4.62%。不同粒径组合膜层的性能差别可能是因为有效比表面积的不同所引起,而粒径组合引起的晶粒间隙大小和晶体自然比表面积间的协调又决定了样品间的有效比表面积。

基于灰色关联的粒径组合支撑剂导流能力实验

根据SY/T 6302-2009压裂支撑剂充填层导流能力评价推荐方法,利用FCES-100裂缝导流仪在室内条件下优选出适合现场压裂的典型支撑剂类型和粒径组合方式,并采用灰色关联分析方法确定各种因素对导流能力的影响程度.研究表明：对于单一粒径支撑剂,当铺砂强度一定时,随闭合压力增大,支撑剂导流能力呈下降趋势;而当闭合压力一定时,支撑剂铺砂强度越高,导流能力越大.不同粒径支撑剂进行混合后,随着小粒径支撑剂比例的增加,在高闭合压力下支撑剂破碎率逐渐降低.基于灰色关联分析结果,对不同粒径支撑剂导流能力的影响因素主次进行排序,为现场压裂施工提供了参考依据.

苏75区块致密砂岩气藏厚块状储层改造的探索与实践

苏里格气田苏75区块主力含气层为二叠系石盒子组盒8段和山西组山1段储层,含气显示普遍,但储层致密、连续性差、非均质性强。储层改造工艺针对性强、实施难度较大。2009年开发至今,对于砂体厚度>10m的储层,苏75区块不断开展压裂工艺和压裂参数的探索及优化,逐步提升改造效果。尤其近两年,苏75区块直斜井借鉴水平井压裂改造模式,采用体积压裂2.0各项的技术,试气产量显著提升。笔者通过历年压裂试气数据演变历程及典型井施工案例分析,总结了一套适用于类似苏75区块厚储层的压裂改造工艺。

不同粒径煤粉在空气和O_(2)/CO_(2)下燃烧NO生成特性

采用水平管式炉,研究了不同粒径组合的煤粉在不同气氛和温度条件下燃烧过程中的NO释放特性,结果表明:O_(2)/CO_(2)下NO排放量比O_(2)/N2气氛下NO排放量低,温度升高会使NO排放峰值提前,在常规粒径煤粉中添加超细粒径煤粉能够降低NO排放量,且温度越低效果越明显。

大采高综采工作面采空区垮落矸石刚度实验

为了揭示采空区垮落矸石刚度的变化规律,针对大采高综采工作面采空区矸石刚度取值缺乏依据的研究现状,自主设计和研发了矸石压缩实验装置,以灰岩、中砂岩、粗砂岩为样本,结合岩石力学伺服试验机,设计18组实验方案,按照矸石破碎→粒径筛分→样本装入实验装置→试验机压缩→清理压缩后的碎渣→再次盛装的实验步骤,测试(1)岩性相同但粒径(10~20,20~25,25~35 mm)不同情况下;(2)粒径组合相同、岩性组合(组合灰岩中砂岩、组合粗砂岩中砂岩)不同情况下;(3)粒径组合相同、不同单一岩性情况下破碎矸石载荷与压缩位移的关系式。然后根据相似材料实验原理,对得出的曲线关系进行转换,拟合出了采空区不同单一岩性、不同组合岩性、不同破碎程度时的矸石刚度取值公式。研究表明,当垮落带矸石产生相同的压缩位移时:(1)岩性为灰岩的垮落带矸石刚度>岩性为中砂岩的垮落带矸石刚度>岩性为粗砂岩的垮落带矸石刚度;(2)大粒径的灰岩矸石刚度>组合大中小粒径的灰岩矸石刚度>中粒径的灰岩矸石刚度>小粒径的灰岩矸石刚度;(3)组合岩性的矸石刚度介于两种岩性刚度之间,其中组合岩性中较硬的岩性刚度>组合岩性的矸石刚度>组合岩性中较硬的岩性刚度;(4)同样破碎情况下,矸石刚度与矸石的硬度成正比例关系。

Effects of particle size and particle interactions on scheelite flotation

Effects of size distribution (particle size and content of fine fraction (<10μm)) on scheelite flotation were studied using flotation tests and theoretical calculations. The results show that particle size influences the scheelite recovery and the performance of combined reagents. The scheelite recovery is lowered by adding fine particles (<10μm) into the pulp containing coarse particles. Extended DLVO (EDLVO) theory confirms that the fine fractions (<10μm) could interface with the coarse fractions. The interaction energy and fluid forces are relative to the particle size, which might explain why the fine fractions influence the scheelite flotation. The highest recovery of scheelite using combined reagents as collector and optimum ratio of combined reagents were determined by scheelite particle size and reagent performance. However, the optimum adding order was only determined by reagent performance, which has nothing to do with particle size.

鲁克沁二叠系深层稠油压裂技术研究与实践

鲁克沁二叠系(P3W)是吐哈油田2012年底发现的低孔、低渗深层稠油储层,勘探初期通过改造措施探索,证实了压裂措施对低品位储层经济动用的有效性。为进一步提升单井产量,形成深层稠油压裂技术系列,针对储层埋藏深、破裂压力高、温度高、原油粘度高、岩性复杂的特征,通过室内研究与现场实践相结合,开展了二次加砂、高砂比、大粒径、分层压裂、高温延迟交联压裂液、针对性加砂方式等技术的储层适应性研究与试验。现场应用49井次,施工成功率93.8%,增液有效率97.9%,平均单井日增液9.7m3,增油有效率73.5%,平均单井日增油6.6t,累计增油13609t,取得了显著的效果。

内蒙砂砾岩储层压裂技术研究与应用

砂砾岩属于沉积岩中的陆源碎屑岩,碎屑沉积被胶结凝固后成岩,砂砾岩碎屑颗粒较大。由于其特殊的沉积环境及储层特征使压裂改造的难度进一步加大。本文就内蒙砂砾岩地层的特点进行分析,采用室内实验和现场试验相结合的方法,有针对性采取一系列技术措施,提高了砂砾岩储层压裂施工的成功率,为砂砾岩储层的改造提供了思路。

玉北6区块深层稠油油藏压裂技术研究与应用

鲁克沁油田二叠系梧桐沟组深层砂砾岩稠油油藏储层破裂压力高、地层温度高、原油黏度高、岩性复杂,给储层压裂措施带来诸多难题。针对储层特征,压裂以提高施工成功率、提高导流能力、提高储层动用程度、降低储层伤害为思路,以低浓度胍胶高效交联压裂体系、＂注水蓄能＋压裂＂技术、多次加砂、准101.6mm非标油管、组合粒径加砂为技术对策开展研究工作。结果表明：前置液多段塞＋段塞式加砂＋组合粒径陶粒的加砂方式现场适应性较强,可保证施工成功率与裂缝导流能力;＂注水蓄能＋压裂＂技术使地层能量得到有效补充,弥补了注采井网不完善、高压欠注及地层压力系数下降等缺陷;低浓度胍胶高效交联压裂液体系具有低摩阻、低滤失、低界面张力、返排彻底、对地层伤害小、携砂性能好等特点,现场规模推广应用单井液体成本下降40%;采用准101.6mm非标油管及套管注入压裂可有效降低施工风险。将研究成果应用于玉北6区块17井次,增产、稳产效果明显。

港西油藏精细化防砂稳产技术的研究与应用

港西开发区储层胶结疏松,开采过程中生产井易出砂,防砂后存在堵塞现象,严重影响了油井的稳产期,改进防砂技术后,提高了油井防砂施工的成功率,延长了防砂的有效期,提高了油井的采收率。

二连盆地乌兰花凹陷花岗岩储层改造技术研究及应用

通过对乌兰花凹陷花岗岩裂缝性储层进行研究,分析了花岗岩的岩石矿物成分、孔隙结构、裂缝产状等基本特征,梳理了裂缝性花岗岩储层改造难点,并以此为出发点,借鉴非常规储层改造理念,形成了促进油气-裂缝的连通,增大油气-裂缝接触面积的储层改造工艺技术,同时配套形成复合压裂液体系及全尺度支撑剂组合注入技术。该技术已应用在探井Lan47井花岗岩裂缝储层改造中,获得良好的应用效果,对乌兰花凹陷花岗岩储层勘探开发具有重要的借鉴意义。

石英砂支撑剂长期导流能力变化规律实验研究

利用石英砂代替陶粒支撑剂能有效降低施工成本,在致密油气藏压裂改造中广为应用。为探究石英砂支撑剂对裂缝长期导流能力的影响规律,选用20~40目、40~70目和70~140目石英砂,开展长期导流能力测试实验,探究闭合应力、铺砂浓度、粒径组合、铺置模式等因素对石英砂长期导流能力的影响并拟合参数化经验模型。研究认为:长期导流能力随铺砂浓度的增加,先升高再降低,反映了从“支撑”到“封堵”的演化;在低铺砂浓度条件下,大粒径石英砂易破碎堵塞流道,因此可在高闭合压力储层优选细砂,在低闭合压力储层优选中砂或粗砂;在考虑混合铺置时,应先采用低黏度压裂液泵送大粒径石英砂,后采用高黏度压裂液泵送小粒径石英砂。同时文章给出的混合铺置导流能力预测模型适用于混合铺置支撑剂粒径及比例的优化设计。

煤层压裂改造配套工艺技术

该文提出了适宜煤层压裂改造的配套工艺技术，包括完井、压裂设计、压裂液研制、支撑剂优选、压裂施工、裂缝监测、压裂效果评价等技术。

G317线俄岗路季节性冻土路基处治分析与设计

针对G317线俄尔雅塘至岗托段季节性冻土对路基的影响,对项目沿线季节性冻土的形成条件、作用机理、分布状况等作了初步分析,对季节性冻土路基的工程处治措施进行了研究与探索,并应用于工程实际,以期对同类工程有所裨益。

粗骨料空隙率对混凝土性能影响

本文采用Design-Expert 10.0软件对粗骨料的各粒级组合搭配进行了设计,找出粗骨料的最紧密堆积密度,并同时研究了粗骨料空隙率对混凝土性能的影响。研究结果表明,采用Design-Expert 10.0软件可以在少量粗骨料粒级组合试验的情况下较好地预测出粗骨料不同颗粒组合下粗骨料的空隙率,经试验,当粗骨料的空隙率最小为36.57%时,混凝土的工作性能较好,并且混凝土的容重和抗压强度取得最大值。