变黏滑溜水裂缝内携砂运移特征研究

滑溜水在裂缝中的携砂运移规律,对指导滑溜水压裂实践有重要意义。采用可视化平行板裂缝模拟装置,测试了不同注入参数组合的输砂剖面。结果表明,造缝滑溜水+70~140目支撑剂+8%砂比时,滑溜水携砂能力好,裂缝入口端未出现砂堤,支撑剂对裂缝的充填不充分;在低黏滑溜水+40~70目支撑剂+15%砂比和高黏滑溜水+20~40目支撑剂+20%砂比条件下,裂缝填砂量较大,深部裂缝砂堤较高,但裂缝入口处充填差;随着施工排量的增加,几种组合模式均表现出砂堤前缘距入口距离增大,前缘高度减小,平衡高度变化不大的情况。注入组合是影响砂堤形态的重要因素,不同注入参数组合模式对应的砂堤形态和表征参数相差较大,现场需对组合模式进行优化,提高入口处裂缝的导流能力。

沙丘土壤种子库及其与地上植被关系研究综述

土壤种子库作为植被潜在更新能力的重要组成部分,对植被更新、群落演替及受损生态系统恢复等都具有重要意义,成为植物学、生态学等学科的研究热点.在回顾国内外有关沙丘土壤种子库的研究成果基础上,从沙丘土壤种子库大小和物种组成、时空分布格局、与地上植被关系,以及非生物和生物因素对其影响等方面,系统阐述了沙丘土壤种子库的研究进展.提出了今后的研究方向:(1)持久种子库对干扰的响应及其在沙丘植被重建中的作用研究;(2)沙丘土壤种子库空间分布格局的尺度效应研究;(3)不同群落交错带沙丘土壤种子库研究;(4)不同植物种群的土壤种子库、幼苗建成、成年植株及种子雨之间的关系研究等.

通道压裂砂堤分布规律研究

为了掌握通道压裂砂堤分布的规律,运用大型可视化平板装置研究不同纤维加入比例、基液黏度和施工参数下的砂堤分布和通道率。研究表明,增大纤维加入比例能提高通道率,且砂堤趋于平缓,纤维加入方式也能明显影响通道率;较大基液黏度导致裂缝内的通道率增大,现场使用与压裂液黏度相同的基液效果更好;现场试验排量过低、过高都不利于在裂缝中形成通道,最优排量为4 m3/min;随着段塞的注入时间减小,砂堤趋于平缓,对比通道率,注入时间占段塞时间的1/2时效果最佳。研究结果为通道压裂设计和研究提供了借鉴作用。

水力压裂支撑剂铺置形态影响因素研究

为改善支撑剂在裂缝中的铺置形态和提高压裂增产效果,采用实验模拟方法,应用可视化裂缝平板装置开展压裂液携砂实验,结合支撑剂颗粒的微观运动轨迹和砂堤的宏观形状,描述缝内砂堤的形成过程,分析黏性和非黏性压裂液携砂方式的区别,研究射孔孔眼间干扰、压裂液排量、压裂液黏度和施工砂比对缝内砂堤形态的影响规律。结果表明:支撑剂在裂缝中的运移是流化和沉积共同作用的结果,以流化拖拽和输送为主;黏性压裂液中流化层和砂堤之间可形成不流动的液体薄层,对颗粒具有托举作用,减小流体和颗粒间的摩擦和碰撞;砂堤的形成过程共经历砂堤形成、生长、平衡状态和活塞状推进4个阶段,在射孔孔眼干扰和液体冲蚀的共同影响下,形成的砂堤形态可由堆积角、平衡高度和前进角表征,裂缝内存在近井筒和缝高方向的无砂区;砂堤的平衡高度主要取决于支撑剂颗粒的运动速度,与施工排量和压裂液黏度成反比,与砂比成正比。该研究可为压裂施工参数优化提供参考。

水力压裂低密度支撑剂铺置规律研究及应用

水力压裂过程中支撑剂在裂缝中铺置情况对增产效果的影响很大。研究低密度支撑剂在清水、0.08%HPG基液、0.3%HPG基液3种不同黏度的流体介质在不同排量(分别为1、2、4、6 m3/h)、不同砂比(5%、10%、15%、20%)条件下的砂堤铺置形态。通过线性拟合计算发现,随着排量增大,支撑剂的水平运移速度增大,垂直运移速度减小,支撑剂在沉降过程中出现"波动"状态;当缝口流速较小时(不大于0.5 m/s),支撑剂水平运移速度增长量较快;缝口流速较大时(大于0.5 m/s),支撑剂水平运移速度增长量减缓。目前已完成3口井低密度支撑剂现场应用试验,平均无阻流量为28.015×104 m3/d,是常规井的1.91倍,对现场施工具有良好的指导作用。

民勤绿洲外围人工梭梭林种子库研究

通过对石羊河下游民勤绿洲外围人工梭梭林土壤种子库特征调查分析,结果表明:种子分布在时间上,4月份158.0粒/m2,8月份86.6粒/m2,8月份的种子量只是4月份的54.8%;在种子水平分布上,种子分布规律是沙丘背风坡>丘间滩地>沙丘迎风坡>沙滩地;在垂直分布上,0～2cm土层中分布植物种子总量的87.8%,2～5cm土层中分布植物种子总量的11.6%,5cm以下的土层中只分布植物种子总量的0.06%。梭梭林土壤种子库平均储种量为122.3粒/m2,其中,梭梭种子的平均储量为28.9粒/m2,最小储量为1.6粒/m2,最大储种量为56.1粒/m2。梭梭林土壤种子库中约80%的梭梭完整种子的生活力极低,但林中仍有梭梭幼苗分布,说明土壤种子库的梭梭种子具有一定的萌发能力。梭梭林土壤种子库储量为中等水平,并具有一定的萌发能力,能够为开展封沙育林草提供基本条件。