基于压力衰减法的低渗透储层高温敏感性评价实验

低渗透油气藏在钻完井过程中易受到损害且难以解除,而利用传统的稳态驱替法评价低渗透储层损害存在适用性差及实验效率低等技术局限。为此,基于压力脉冲衰减法基本原理,分析了上游压力衰减规律及其与岩心渗透率的关系,以岩心损害前后压力脉冲衰减时间为评价指标,建立了适用于低渗透储层损害评价的实验设备与方法,并利用渤海湾盆地渤中凹陷深部低渗透砂岩岩心,开展了室温和150℃高温条件下的敏感性实验。研究结果表明:(1)当实验条件一定时,压力衰减时间仅与岩心的渗透率有关,压力脉冲衰减法可在无需计算渗透率的情况下对低渗透岩心的损害程度进行评价;(2)实验设备组成简单且操作便捷,避免了复杂的渗透率计算及其带来的误差,实验所需时间远低于常规的稳态法且可重复性良好,在低渗透气藏、特低渗透及超低渗透油藏具有很好的适用性;(3)高温环境明显加剧了储层的敏感性损害,深部高温储层损害特征及技术对策研究需要充分考虑高温的影响。结论认为,该认识解决了传统低渗透储层敏感性评价方法适用性差的难题,为高温低渗透储层保护技术对策研究提供了实验方法支撑和理论依据。

一种改进的压力脉冲衰减实验装置及其在渗透率测量中的应用

渗透率是评价非常规能源商业化开采的必要参数。压力脉冲衰减法(PPD)是测量渗透率最有效的方法之一,通过在上游增加一个压力传感器,上游和下游各增加一个腔室对实验装置进行改进。基于改进的实验装置,研究了不同储存体积下脉冲压力与平衡时间的关系。此外,通过比较两种广泛采用的渗透率测量方法,研究了压缩存储对渗透率测量的影响。研究结果表明:在注入压力不变的情况下1)平衡压力随上游储存体积增加而增加,随下游储存体积增加而减小;2)平衡时间随储存体积的增加而增加,相近的上下游储存体积能够加快脉冲过程;3)当上下游储存体积不相等时平衡时间和储存体积之间没有明显的线性关系,然而,当上下游储存体积相等时,两者的线性关系明显;4)下游储存体积对渗透率的影响高于上游储存体积。研究结果对合理选择储存体积来测量渗透率的方法具有指导意义。

压缩空气泡沫垂直管网输运压力衰减特性数值模拟研究

为厘清压缩空气泡沫在高层建筑垂直管网的输运特性,选取压缩空气A类泡沫作为研究对象,通过数值模拟方法研究气液比、管径和供液流量对压缩空气A类泡沫垂直管网输运压力衰减的影响规律。研究结果表明:在气液比为6~10范围内,压缩空气泡沫在管径为80,100,125,150 mm垂直管道输运过程中,总压降随气液比增大而减小,管径为65 mm时,气液比对压力衰减影响是非单调的;相同供液流量和气液比条件下,总压降随着管径增大而减小,当供液流量增加时,管径对总压降影响更明显;相同管径和气液比条件下,总压降与供液流量正相关,且对于管径较小的65 mm管道而言,供液流量对总压降影响更明显。研究结果对于压缩空气泡沫系统在高层建筑应用中的管网设计具有重要理论指导意义。

泡沫铝衰减冲击波压力的理论分析

由于泡沫铝具有良好的缓冲与吸收撞击或爆炸能量性能,常被粘贴在主结构可能遭受撞击面或迎爆面,用于降低撞击或爆炸冲击波对主结构的破坏作用。目前关于泡沫铝缓冲层衰减主结构上冲击波压力的理论计算没有得到很好的解决。为考查泡沫铝相对密度、孔洞形式及厚度对其衰减主结构上冲击波压力的影响,运用一维冲击波理论,考虑冲击波在压缩泡沫铝材料过程中的能量损耗,提出一种简化计算泡沫铝缓冲层衰减结构物上冲击波压力的方法。运用该方法分析了结构物上包覆一层泡沫铝缓冲层对飞片撞击结构所产生冲击波压力的衰减情况。并通过实例给出计算泡沫铝缓冲层衰减飞片冲击结构上冲击波压力的计算步骤及其影响因素。

非侵彻条件下猪体和明胶靶内压力衰减试验研究

为研究某小口径弹丸非侵彻条件下机体内的压力传递,采用压力动态采集系统,通过某小口径弹丸以不同撞击速度对长白猪和明胶靶标进行非侵彻防护射击试验,得到了靶内不同位置处的压力值。试验结果表明:弹丸速度越大,靶内产生的压力峰值越高,且压力峰值随距撞击点距离呈指数衰减;长白猪体内的压力衰减速度大于明胶靶标中的压力衰减速度;皮肤的吸能能力与撞击速度有很大的关系。该试验结果对伤员的救治、建立损伤标准及枪弹设计改型具有重要意义。

压力衰减法在评价储层流体敏感性中的应用

常规的储层损害评价方法对实验设备要求高、误差大。为了快速、准确、有效地评价储层的敏感性,建立了压力衰减法来评价储层流体的敏感性。介绍了压力衰减法的方法原理和评价方法,并结合实验说明压力半衰期和岩心的渗透率具有线性关系,在此基础上利用压力衰减法对川西工区储层的流体敏感性进行了评价。结果表明,应用压力衰减法克服了现有评价方法的缺点,可快速评价致密储层流体敏感性的损害。

基于压力衰减的超滤膜急性与慢性物理破损评价

为验证超滤膜物理破损压力衰减监测的有效性,对破损后膜出水水质的变化和膜内压力的衰减情况进行系统考察.借助医用探针在超滤膜上制造破损点(单个扎孔破损率A=5.46×10-6),发现随着破损率由0增加到5A,超滤膜出水的UV254和DOC仅分别增加24%和26%;出水浊度由0.100 NTU增加到0.290 NTU,但绝对值依然很低,难以反映超滤膜破损的程度.超滤膜急性物理破损时,膜内压力则呈现出急剧下降的趋势,即便破损率仅为1A时,55 k Pa的压力仅66 s就降至零点.因此,以压力衰减监测作为超滤膜物理破损的一种快速、高效、灵敏的评价方法是行之有效的.接触实验表明,粉末炭与超滤膜的短期接触(45 d)不会造成超滤膜的慢性物理破损,不会影响出水水质.

压力衰减法在大牛地致密储层流体敏感性评价中的应用

致密储层具有低孔低渗、孔隙结构复杂、黏土矿物发育等特点,渗透率一般小于0.1×10-3μm2。开发过程中,工作液进入致密气层导致储层损害,严重影响气井的产能。目前国内外尚未形成统一的针对致密储层损害的敏感性评价方法和标准。与常规储层敏感性评价方法相比,压力衰减法不需计量岩心出口端流量,而是以记录流体通过岩心时压力随时间变化的方式来评价岩心渗透性和损害程度,从而解决了致密岩心渗透率过低而引起的实验误差大、流量监测时间长等常规评价问题。以大牛地气田为例,应用压力衰减法评价了该区盒3段储层的水敏、盐敏、碱敏程度,并与行业标准法对比,评价结果一致,表明压力衰减法具有渗透率评价范围广、评价结果精度高、可行性强、易操作等特点。

考虑渗透率随压力变化的新煤层井压力衰减试井解释方法

煤基质的孔隙性对流体流动影响极小 ,试井所得渗透率反映的是割理系统的渗流能力。储层压力的变化引起有效应力改变 ,使得煤层裂隙张开度和渗透率发生变化 ,渗透率随储层压力下降而减小。文章针对压力衰减测试过程中 ,井筒附近储层压力变化影响煤层渗透率这一因素 ,应用Duhamel原理 ,导出了分析压力衰减测试数据的解释方法。该方法应用在新煤层甲烷井中 ,可以获得煤层原始渗透率、原始储层压力以及表皮因子 ,避免了用段塞流解释需要预先估计原始储层压力的困难。文中给出了山西煤层组甲烷气井的实测资料和解释结果。

小儿体外循环心脏手术中搏动灌注压力衰减的研究

目的判定改良滚压泵搏动灌注在常规体外循环（extracorporeal circulation,ECC）手术中的有效性并观察不同ECC设备对搏动灌注压力的衰减情况。方法20例法乐四联症（TOF）患儿（男8例,女12例）,平均年龄13.5个月,平均体重10.2 kg。选用两种常用膜式氧合器（各10例）。采用Jostra HL-20型体外循环机行改良滚压泵动脉搏动灌注,所有患儿均在升主动脉阻断期间行搏动灌注,主动脉开放期间行平流灌注。分别监测不同流量状态下不同部位（氧合器入口端、氧合器出口端、动脉插管接头处、挠动脉/股动脉）的压力变化情况。结果搏动灌注期间挠动脉/股动脉有创血压脉压差（ΔP）维持15-35 mmHg。对搏动灌注收缩压衰减最大的是动脉插管（衰减比率72%-73%）,最小的是膜式氧合器（衰减比率22%-24%）;Terumo Capiox RX05产生的氧合器压降在不同流量状态下均小于Dideco Lilliput 902（P〈0.05）。结论Jostra HL-20型体外循环机可以在常规ECC期间产生有效的搏动灌注;动脉插管对搏动血流压力能量的衰减最大;氧合器的压力衰减（OPP）越少将越有利于搏动灌注的能量维持。

采油过程中压力衰减对临界生产压差的影响研究

随着油田的开采,储层段的地层压力逐渐降低,若保持生产压差不变,必然会导致油井出砂,为了防止油井出砂而影响油田的产量,研究压力衰减对临界生产压差的影响就显得尤为重要。以岩石力学中岩石的破坏准则为基础,分析了影响临界生产压差的主要因素,建立了压力衰减后的临界生产压差计算模型,并结合油田的实例,计算了原始地层压力下的临界生产压差与压力衰减后的临界生产压差并绘制图表进行对比,从计算结果中可以看出,随着地层压力的逐渐衰减,临界生产压差逐渐变小,这符合油田的实际情况,从而为油田的实际生产决策提供指导。

压力衰减法测定CO_2在固态聚对苯二甲酸乙二醇酯中的溶解度

利用压力衰减法测定了CO2在固态聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的溶解度。通过差示扫描量热仪(DSC)研究了经CO2溶解后固态PET结晶度的变化并计算了CO2在固态PET非晶区中的溶解度。结果表明:同一温度下CO2的溶解度随着压力的升高逐渐增加,且在低压下(约<8 MPa)溶解度和压力几乎成线性关系,符合亨利定律。而在同一压力下,温度对溶解度的影响不是很大,低压时不同温度下的溶解度几乎相同,高压下温度越高溶解度反而越小。采用Sanchez-Lacombe状态方程关联预测了373.15 K3、98.15 K和423.15 K下的CO2在固态PET非晶区中的溶解度数据,最大关联误差为6.69%。

基于压力衰减法的页岩气体扩散系数应力敏感性实验

页岩气衰竭式开采过程中储层有效应力逐渐增大,且气体产出是跨越解吸、扩散和渗流的多尺度传质行为,其中扩散是沟通解吸和渗流的桥梁,但以往研究尚未对气体扩散能力的有效应力响应特征给予足够重视。为此,选用四川盆地南部地区(以下简称川南地区)志留系龙马溪组页岩样品,设计并开展了不同有效应力下的压力衰减实验,揭示有效应力变化对气体扩散能力的响应机制,提出页岩基块应力敏感指数(IS_(SGD)),以定量表征基于气体扩散能力的页岩基块应力敏感性。研究结果表明:①气体扩散量随有效应力增加而降低,且变化前期快、后期慢;②随有效应力增加,大于50 nm孔缝气体扩散时间缩短;③基块岩样IS_(SGD)为25.68%,应力敏感程度为中等偏弱,而裂缝岩样则表现出更强的应力敏感性。结论认为,随着有效应力增加,页岩基质孔隙中扩散系数降低,但微裂缝中原先以黏性流、滑脱流为主的流动通道被压缩,气体流动方式逐渐以扩散为主,气体扩散系数增大,但总体输运能力仍明显降低,因此推荐川南地区页岩储层有效应力维持在17~30 MPa,有助于基块向裂缝稳定供气。

胶凝原油管道启动压力衰减研究进展

低温胶凝原油管道启动过程中启动压力沿管长传递存在衰减现象。对低温胶凝原油管道启动压力传递过程中衰减现象的研究现状进行了总结,并对原油管道启动压力传递过程中衰减的原因进行了归纳、分析。结果发现,低温胶凝原油的压缩性对管线启动压力传递的衰减有重要影响。对现有考虑了原油可压缩性的启动模型进行了分析研究,并指出精确定量地描述低温胶凝原油的压缩性是管道再启动过程中亟待解决的关键问题。

压力衰减储层直井井壁稳定性研究

我国大部分油田已进入开发中后期,很多油田储层孔隙压力出现了严重的衰减。储层压力衰减会影响储层地应力,进而导致钻井安全泥浆密度窗口的改变。研究了储层压力下降对地应力及直井井壁围岩应力的影响,推导了压力衰竭储层直井坍塌压力和破裂压力的预测模型,并进行了实例分析。结果表明,储层压力衰减导致直井坍塌压力和破裂压力的降低,钻遇储层时要及时调整钻井液密度,主要防止储层漏失。该研究结果可为压力衰减储层中直井钻井设计提供参考。

基于FLUENT的某型压力脉动衰减器的流场分析及优化设计

应用计算流体动力学(CFD)方法,利用专业的CFD仿真软件FLUENT对某型压力脉动衰减器的流场进行仿真分析,并分析主要结构参数,即脉动频率、挡板长度、挡板角度、挡板间距与衰减效果的关系。对于阐释其压力脉动衰减的机理及其优化设计具有重要意义。

采用集中参数法的柔性衬里扩张室压力脉动衰减器滤波特性研究

利用扩张室压力脉动衰减器里安装柔性衬里来降低脉动波传播速度,使得紧凑性的脉动衰减成为可能。设计了一种使用聚氨酯柔性衬里的扩张室脉动衰减器,利用集中参数法建立其等效电路模型,并在一定频率范围内,与分布参数模型做对比,证明了模型的可行性。从集中参数的角度分析了聚氨酯衬里材料强可压缩性使其表现出巨大的容性,对使用老化、未老化聚氨酯衬里以及普通扩张室脉动衰减器的对比结果表明,可以通过改变柔性衬里的材料成分而不必改变衰减器的外形尺寸来拓展其频宽。在其他条件不变的情况下,使用老化聚氨酯柔性衬里的扩张室脉动衰减器相比未使用的情况空间尺寸可以得到大幅缩减。对于使用老化聚氨酯衬里的扩张室压力脉动衰减器而言,随着系统压力的升高,衰减器有效衰减频带范围随之减小,衰减特性受系统压力影响较大。

具有柔性衬里的压力脉动衰减器滤波特性

为了改善传统扩张室压力脉动衰减器脉动衰减性能,提出了一种敷设聚氨酯衬里的改进型脉动衰减器.根据衰减器分布参数与集中参数特性,研究该改进型结构滤波特性.首先通过一维解析法构建传统扩张室分布参数模型,获得的理论插入损失与实验测量结果吻合良好,证明了该方法用于脉动衰减器建模的可行性;之后利用该一维解析法构建改进型脉动衰减器直通穿孔管段分布参数模型,敷设聚氨酯衬里的阻性部分则构建集中参数模型,最后研究了衬里材料成分、穿孔率以及穿孔直径对衰减器滤波特性的影响.研究结果表明:在500 Hz频带范围内,液体静压力稳定在2.76、4.14、4.83 MPa时,老化聚氨酯衬里能显著改善脉动衰减器的插入损失;无论聚氨酯材料老化处理与否,不同液体静压力均对插入损失产生影响;穿孔率和穿孔直径对其插入损失影响较小.

基于Pareto排序遗传算法的改进型扩张室压力脉动衰减器多目标优化

针对传统扩张室式压力脉动衰减器低、高频脉动衰减明显的不足,提出了两种改进结构。在衰减器外形尺寸不变的前提下,以最大化的回冲频率和固有频率处的滤波性能为目标,利用实数编码的标准遗传算法与Pareto排序的遗传算法分别对这两种改进结构进行参数优化,并结合一维平面波理论计算了其插入损失;在运用遗传算法进行优化的过程中,对影响优化的算法主要驱动算子、Pareto最优解、Pareto前沿的选取进行了讨论。结果表明,二维判据空间取得Pareto最优时,得到滤波器的各个结构参数非劣解,优化后的改进型扩张室式压力脉动衰减器在基频及其一次谐频处具有最优的滤波性能。

基于电-液类比法的扩张室压力脉动衰减器滤波特性研究

当从网络分析的角度研究管内流体传输与瞬变过程时,即将流体管系视为一个流体网络,将其转化为一个只是求网络中各个节点的瞬态压力与流量的问题,从而避免了使用流体力学方法的困难与方程组的繁杂。由于电气网络已经有一套成熟的电路理论,因此采用电路图的分析方法和电路的特性来研究扩张室式压力脉动衰减器滤波特性。结果表明:通过此方法可以迅速地、直观地分析出衰减器工作状态与特点。