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题名高温作用下干热岩物理性质实验
被引量：5
- 1
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作者
秦浩
汪道兵
郑臣
董永存
张伟
孙东亮
宇波
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机构
北京石油化工学院机械工程学院
中国石油化工股份有限公司济南分公司
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出处
《东北石油大学学报》
CAS
北大核心
2022年第4期105-116,I0008,共13页
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基金
国家自然科学基金项目(51936001)
北京市自然科学基金项目(3222030)
+1 种基金
北京市教委科研计划项目(KZ202110017026)
北京石油化工学院重要科研成果培育项目(BIPTACF-002)。
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文摘
为了揭示高温作用下干热岩物理力学性质的变化规律,分析不同温度下干热岩孔隙度与渗透率、导热系数等,通过岩石力学单轴、三轴加载实验,揭示干热岩在高温作用下变形与破坏特征、抗压强度及断裂韧性等力学参数的变化规律。结果表明:温度由常温升至400℃时,干热岩孔隙度增大0.86%,接近常温状态下2.4倍,渗透率增大超140%,导热系数下降超过49%;随温度升高,干热岩塑性逐渐增强而抗压强度降低,超过300℃温度后,抗压强度呈“断崖式”下降,弹性模量较常温状态下降超过10%,泊松比基本呈线性下降;高温热应力促使干热岩内部孔隙结构发育,温度快速升高导致声发射事件不断向应力加载前期移动,断裂韧性逐渐减小,600℃温度时为常温下的22.4%。该结果为干热岩人工换热系统储层改造工程设计提供参考。
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关键词
干热岩
高温作用
力学性质
热物理性质
声发射
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Keywords
hot dry rock
high temperature effect
mechanical properties
thermophysical properties
acoustic emission(AE)
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分类号
TE357
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名粗糙裂缝压裂暂堵剂运移规律数值模拟
被引量：4
- 2
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作者
郑臣
汪道兵
秦浩
董永存
宇波
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机构
北京石油化工学院机械工程学院
中国石油化工股份有限公司济南分公司
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出处
《东北石油大学学报》
CAS
北大核心
2022年第1期88-103,I0006,I0007,共18页
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基金
国家自然科学基金项目(51936001)
国家自然科学基金项目(51804033)
航空发动机气动热力国防科技重点实验室基金一般项目(6142702190408)。
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文摘
为精准刻画球形暂堵剂在粗糙裂缝内运移规律及研究颗粒之间相互作用机理,构建具有长度相等的阶梯粗糙裂缝物理模型和CT扫描真实粗糙裂缝模型,基于离散相(DPM)多相流模型表征暂堵剂颗粒之间相互作用,采用流体流动与暂堵剂颗粒运移的双向耦合算法,分析裂缝表面粗糙度、暂堵剂颗粒直径、颗粒体积分数、颗粒速度和暂堵剂携带液黏度对暂堵剂在粗糙裂隙内运移的影响规律。结果表明:暂堵剂颗粒直径越大,对颗粒速度影响越小;随暂堵剂颗粒体积分数和颗粒速度的增大,颗粒受平均作用力逐渐增大;随暂堵剂携带液黏度的增加,颗粒速度和缝内流体在近壁处的速度逐渐降低,与光滑裂缝的模拟结果相反;粗糙裂缝颗粒受平均作用力是光滑裂缝的30.7~37.2倍。该结果为分析暂堵转向压裂施工过程中暂堵剂在粗糙裂缝内的运移规律提供参考。
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关键词
暂堵转向压裂
粗糙裂缝
双向耦合
暂堵剂运移
颗粒之间相互作用
数值模拟
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Keywords
temporary plugging to fracture
rough fracture
two-way coupling
temporary plugging agent transport
interaction between particles
numerical simulation
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分类号
TE357
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名中深层地热储层水力压裂多股裂缝扩展数值模拟研究
被引量：1
- 3
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作者
张鸿杰
汪道兵
秦浩
董永存
宇波
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机构
北京石油化工学院机械工程学院
中国石油化工股份有限公司济南分公司
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出处
《北京石油化工学院学报》
2023年第2期38-43,共6页
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基金
北京市自然科学基金项目(3222030)
国家自然科学基金项目(51936001,52274002,51804033)
+1 种基金
中石油科技创新基金项目(2021DQ02-0201)
北京石油化工学院URT项目(2021J00006)。
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文摘
目前中深层地热能岩石裂缝扩展研究主要针对单一裂缝,而实际开采生产过程中,岩石裂缝多以复杂缝网为主,单一裂缝研究难以指导现场实际工程。采用Cohesive单元内聚力模型,利用大型有限元商业软件ABAQUS并通过厚壁筒膨胀致裂实验结果预制水力裂缝扩展路径,建立了中深层地热储层水力压裂多裂缝缝网扩展模型,并开展了相关的数值模拟计算,考察了地热储层水力压裂过程中裂缝起裂时间、最大主应力、孔隙压力、裂缝宽度等多种因素对水力裂缝扩展的影响规律,并分析比较了多条水力裂缝不同起裂次序、3条裂缝同时起裂情况下的人工裂缝扩展特征。结果表明:水力裂缝的起裂时间对于最大主应力和孔隙压力具有影响,但是对于裂缝宽度影响甚微。相对于裂缝同时起裂,裂缝先后起裂会使最大主应力和孔隙压力增加,有助于多裂缝缝网的形成,但是不能通过控制起裂时间使裂缝宽度增加。
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关键词
中深层地热
复杂裂缝
数值模拟
裂缝扩展
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Keywords
middle-deep geothermal reservoirs
complex fracture network
numerical simulation
crack propagation
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分类号
TE319
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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