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题名钻孔注水-注液氮冷裂增透煤的数学模型研究
被引量：7
- 1
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作者
张春会
徐刚
于永江
李和万
王锡朝
王来贵
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机构
河北科技大学建筑工程学院
天地科技股份有限公司开采设计事业部
辽宁工程技术大学力学与工程学院
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期139-144,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51574139
51704142)
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804301)
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文摘
为确定贫水煤层钻孔注水-注液氮增透煤层技术方法的设计技术参数,建立了钻孔注水润湿数学模型,提出了注水时间和润湿半径的计算公式;基于热力学理论,建立了钻孔煤注液氮冷裂增透模型,给出了注液氮冷冻煤层的温度场演化解析解,给出了煤层注液氮冷裂增透半径计算公式。利用建立的模型分析了影响煤层工作面钻孔注水-注液氮技术方法效果的因素和规律,结果表明:注水压力8 MPa、储层压力1.1 MPa下,注水8.7 h,注水润湿半径可达1.2 m;液氮冷冻时间增加,冷裂增透半径增大,但增长速率减小;液氮冷冻240 h后,再增加冷冻时间,冷裂增透半径基本不变;液氮冷裂增透180 h,冷裂增透半径为1.2 m,研究为贫水煤层注液氮冷裂增透工程设计提供了指导。
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关键词
注水
液氮冷裂
临界饱水度
增透
温度场演化
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Keywords
water injection
liquid nitrogen freezing fracturing
critical saturation
enhancing permeability improved
temperature field evolution
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分类号
TD713
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名基于CT扫描的煤岩钻孔注液氮致裂试验研究
被引量：12
- 2
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作者
王乔
赵东
冯增朝
周动
张超
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机构
太原理工大学矿业工程学院
太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2017年第4期149-154,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(21373146
51304142)
山西省高等学校创新人才支持计划资助项目(2014)
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文摘
为解决煤层气排采效率低的问题,提高煤储层渗透率,采用CT扫描的精细观测手段,对煤样进行钻孔注液氮实验,并分析其致裂过程与增透效果。研究结果表明:在冷冲击收缩应力与孔隙压力的双重作用下,煤岩注液氮钻孔周围发生了破裂,其孔隙率增加量随与钻孔距离增大呈负指数衰减。煤岩钻孔注液氮致裂效果随着与钻孔距离增加而减弱;增透效果在邻近钻孔的位置增加,由于碎胀作用,在远离钻孔的位置反而降低。液氮冷冲击对煤岩孔隙结构的影响与原始孔隙率之间具有一定相关性:即在原始孔隙率较低的区域,孔隙率增加较为明显,而在原始孔隙率较高的区域,孔隙率增加不明显甚至略有降低。研究结果证明注氮可以实现煤储层增透、提高煤层气排采产量。
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关键词
注液氮
煤层孔隙度
致裂
煤层增透
钻孔
CT扫描
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Keywords
injecting liquid nitrogen
porosity of coal seam
fracturing
permeability improving of coal seam
drill
CT scanning
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分类号
P618.11
[天文地球—矿床学]
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题名压裂助排工艺优化设计研究
被引量：5
- 3
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作者
张波
温庆志
罗明良
翟恒立
于姣姣
刘广忠
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机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
中国石化石油工程技术研究院
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出处
《油田化学》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期69-74,共6页
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基金
国家自然科学基金"MES胶束/纳米TiO2自组装体系流变动力学研究"(项目编号50904076)
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文摘
如何提高返排率、减少压裂液对地层的伤害,实现人工裂缝高导流能力,已经成为油气藏增产改造技术面临的重要课题。通过分析氮气、CO2的物理化学特性,研究了液氮、CO2的助排机理,建立气体伴注排液模型,编制了气体伴注设计软件,对影响压裂井气体伴注效果的因素进行了研究,并对助排工艺参数进行了优化设计。结果表明,随着井深增加和压力梯度的降低,液氮伴注比和氮气伴注排量略有增大;井深每增加100 m,液氮伴注比增加约0.3%;压力梯度每增加0.01 MPa/m,液氮伴注比降低约0.6%。随着泵注排量的增加,液氮伴注比增大。井底压力的变化幅度与井口注入压力的变化幅度基本相同;井口注入压力每增加5 MPa,井底压力也增加约5 MPa。随注入流量的增加,井筒压力逐渐减小;注入流量每增加0.5 m3/min,井底压力降低约1.75 MPa。对胜利油田某井进行液氮助排参数优化设计,压裂液返排率达到90%,压裂井产量增加了2.7倍,表明所建立的数学模型准确可靠,可以用于指导油田现场施工。
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关键词
压裂液
液氮
二氧化碳
助排机理
气体伴注模型
返排技术
参数优化
胜利油田
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Keywords
fracturing liquid
liquid nitrogen
carbon dioxide
cleanup technology
gas injection model.,flowback technology
parameter optimization
Shengli oil fields
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分类号
TE357.1
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
TE39
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名临兴致密气藏压裂水锁伤害评价与措施优化
被引量：13
- 4
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作者
程宇雄
彭成勇
周建良
张滨海
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机构
中海油研究总院
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出处
《特种油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期135-139,共5页
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基金
国家科技重大专项"东海深层低渗-致密天然气勘探开发技术"(2016ZX05027)
中国海洋石油有限公司综合科研项目"临兴-神府致密气压裂裂缝形态研究"(2016-KJZC-004)
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文摘
针对临兴致密气水锁伤害问题,利用水相圈闭指数法和总水体积法,对该地区压裂层位进行水锁伤害评价。采用考虑启动压力的理论模型计算出液氮用量的理论值,分析了液氮用量与压裂后产能之间的关系,从而对水锁解除措施进行优化。研究结果表明:临兴地区较多层位存在水锁风险;对于易水锁、临界水锁层位,充足的液氮量有利于解除水锁,建议临兴地区液氮用量经验系数取4.0~5.0。该研究可为临兴致密气压裂水锁解除措施优化提供依据。
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关键词
致密砂岩气
水锁伤害
水相圈闭指数法
总水体积法
液氮伴注压裂
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Keywords
tight sandstone gas
water block damage
water phase trapping index method
total water volume method
fracturing operation with association of liquid nitrogen injected
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分类号
TE348
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名煤层气井液氮伴注压裂增透机制及应用研究
被引量：14
- 5
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作者
张文勇
司磊
郭启文
田坤云
张瑞林
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机构
河南工程学院安全工程学院
郑州工业技师学院
河南省煤层气开发利用有限公司
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期97-102,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51604091,51804098)
河南工程学院博士基金资助项目(Dkj2018021)
河南省高等学校青年骨干教师资助项目(2017GGJS153)
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文摘
针对平顶山矿区煤储层“低压、低渗、低饱和度”的特点,为提高地面煤层气储层改造效果,增加煤层气单井产量,提出了采用液氮伴注技术对储层进行压裂改造。基于断裂力学理论,系统分析了液氮伴注压裂的增产机制:液氮汽化吸热致使煤岩降温所产生的温度应力和体积膨胀产生的孔隙压力两者作用下致使煤岩体发生破坏,生成大量微裂隙,提高煤储层渗透性,达到对煤储层改造的目的。采用液氮伴注压裂可显著提高施工砂比,降低压裂液滤失,减小对储层的伤害。压裂后能有效提高地层能量,提高临界解吸压力,缩短煤层气井排采见气周期。现场试验表明:单井最高日产气量达1708 m^3,累计产气量620000 m^3,在构造煤发育区实现了稳定、连续产气。
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关键词
煤层气井
液氮伴注压裂
温度应力
增透机制
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Keywords
coalbed methane well
liquid nitrogen injection combined with fracturing
temperature stress
permeability increasing mechanism
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分类号
P618
[天文地球—矿床学]
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题名煤层气井水力压裂液氮伴注与CO2驱替技术研究
被引量：7
- 6
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作者
刘磊
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机构
中煤科工集团西安研究院有限公司
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2020年第4期124-129,共6页
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基金
“十三五”国家科技重大专项资助项目(2016ZX05045002-007-001)
中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金资助项目(2017XAYMS19)
+1 种基金
中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金资助项目(2019XAYZD10-3)
陕西创新人才推进计划-科技创新团队项目(2018DT-039)。
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文摘
在我国煤层气的开发中普遍面临煤层具有的低压、低渗、低饱和度等自然属性问题,针对此问题,提出利用液态气体伴注辅助水力压裂改造煤层技术。文章阐述了液氮伴注技术提高煤层临界解吸压力机理和CO2驱替煤层甲烷机理,结合芦岭煤矿地面煤层气工业试验,进行了液氮伴注辅助水利压裂、液态CO2驱替煤层甲烷试验以及效果分析。结果表明:注入液氮后氮气分子会挤占煤层甲烷分子的空间,为甲烷气体提供外部能量,同时能够降低煤层甲烷分子分压,提高其临界解吸压力,促使煤层更快的解吸出甲烷气体,提高产气量,试验2号井,达到产气峰值3145.2m^3/d仅用190d,稳产期平均产气量为1400m^3/d;CO2具有的强吸附性能够与吸附态煤层甲烷发生置换作用,促使煤层甲烷更快的由吸附态变为游离态,实现煤层甲烷大量解吸的效果,同时CO2在等压条件下还能够降低游离甲烷分压,进一步提高产气量,试验3号井,实际/理论临界解吸压力比值为3.29,达到产气峰值3351.9m^3/d仅用了124d,稳产期平均产气量为800m^3/d。对比可知:液氮伴注技术优势明显,且在后续煤矿工作面回采过程中无新的CO2突出风险。
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关键词
煤层气
水力压裂
液氮伴注
CO2驱替
工业试验
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Keywords
CBM
hydraulic fracturing
injection liquid nitrogen
CO2 displacement
industrial test
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分类号
TD712.6
[矿业工程—矿井通风与安全]
TE37
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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