天然气水合物开采三维实验模拟技术研究 被引量：18

1

作者 周守为 李清平 +1 位作者 陈伟 付强 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期1-9,共9页

调研了国内外天然气水合物开采技术研究进展,基于无量纲相似分析方法研制了三维可视天然气水合物开采模拟实验系统。以甲烷、水和石英砂为实验介质,开展了降压、注热、注剂等天然气水合物开采方法三维实验模拟分析。根据室内模拟实验和... 调研了国内外天然气水合物开采技术研究进展,基于无量纲相似分析方法研制了三维可视天然气水合物开采模拟实验系统。以甲烷、水和石英砂为实验介质,开展了降压、注热、注剂等天然气水合物开采方法三维实验模拟分析。根据室内模拟实验和数值模拟分析结果,提出了海上天然气水合物试采的技术思路,以期为天然气水合物试采及深水工程的研究提供借鉴。 展开更多

关键词 天然气水合物 三维实验模拟 降压 注热 注剂 开采

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煤与瓦斯突出三维模拟实验研究 被引量：94

2

作者 蔡成功 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期66-69,共4页

从力学模型入手,按相似理论设计了三维煤与瓦斯突出模拟实验装置,实验模拟了不同煤型强度、三向应力、瓦斯压力条件下的煤与瓦斯突出过程,得出了突出强度同瓦斯压力、煤型强度、三向应力、瓦斯压力关系数学模型,分析认为,应力和煤的力... 从力学模型入手,按相似理论设计了三维煤与瓦斯突出模拟实验装置,实验模拟了不同煤型强度、三向应力、瓦斯压力条件下的煤与瓦斯突出过程,得出了突出强度同瓦斯压力、煤型强度、三向应力、瓦斯压力关系数学模型,分析认为,应力和煤的力学性质是决定突出强度的主要因素. 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 三维模拟实验 三向应力 瓦斯压力

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莺歌海盆地晚第三纪构造特征的三维泥料模拟实验及其动力学意义 被引量：8

3

作者 殷秀兰 李思田 +1 位作者 马寅生 王砚庆 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期535-541,共7页

莺歌海盆地是发育在古红河断裂带之上的新生代盆地,晚第三纪的构造运动触发了盆地中热流体自超压封存箱向外大规模突破,使热流体及泥质的活动具有规律性成群成带的特征。本次实验基于相似理论,在对盆地的演化史及区域构造应力场充分分... 莺歌海盆地是发育在古红河断裂带之上的新生代盆地,晚第三纪的构造运动触发了盆地中热流体自超压封存箱向外大规模突破,使热流体及泥质的活动具有规律性成群成带的特征。本次实验基于相似理论,在对盆地的演化史及区域构造应力场充分分析的基础上,进行了晚第三纪盆地构造应力场的三维泥料模拟,证实了红河断裂右旋走滑派生的拉分效应控制了莺歌海盆地晚第三纪的构造活动,而晚第三纪的构造活动又是雁列式断裂展布及底辟体分布的主导因素。 展开更多

关键词 莺歌海盆地 构造演化 雁列式张裂 晚第三纪 三维泥料模拟实验 构造应力场

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对称褶皱形成的三维构造物理模拟实验 被引量：15

4

作者 单家增 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期8-10,共3页

依据褶皱形成和演化的三维构造物理模拟实验结果,得到以下认识:在双向挤压应力作用下,在作用应力与受力体边界相互垂直的状态下,且材料的性质为塑性和脆-塑性,各层大致为等厚度,形成的对称褶皱沿x坐标轴由模型中心向两侧近于对称展布,... 依据褶皱形成和演化的三维构造物理模拟实验结果,得到以下认识:在双向挤压应力作用下,在作用应力与受力体边界相互垂直的状态下,且材料的性质为塑性和脆-塑性,各层大致为等厚度,形成的对称褶皱沿x坐标轴由模型中心向两侧近于对称展布,模型最终缩短了初始长度的27％,褶皱核部较两翼有增厚的趋势;但沿x、y、z坐标轴的构造变形是非一致的,浅部变形与深部变形有较大差异,模型下部发育对冲的逆断层,褶皱轴与应力作用边界有大约30°的水平夹角,这一特征与层面的非均匀滑动和材料质点的非均匀位移密切相关。在单向挤压应力作用下,应力由作用边界向无应力作用边界传播,产生反作用力,在作用力和反作用力作用下,形成的褶皱变形明显靠近应力作用边界,层的弯曲随着深度的增加由缓变陡,模型下部发育与应力传播方向一致的逆断层。 展开更多

关键词 对称褶皱 三维构造物理模拟实验

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煤与瓦斯共采三维大尺度物理模拟实验系统的研制与应用 被引量：21

5

作者 李树刚 魏宗勇 +3 位作者 林海飞 赵鹏翔 肖鹏 郝昱宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期236-245,共10页

为进一步解决煤与瓦斯共采模型实验研究手段不足的问题,自主研制了一套煤与瓦斯共采三维大尺度物理模拟实验系统。该系统采用模块化设计,高度集成机、电、液、气于一体,主要由大尺度箱体(3. 0 m×2. 5 m×1. 8 m)与基座、自动... 为进一步解决煤与瓦斯共采模型实验研究手段不足的问题,自主研制了一套煤与瓦斯共采三维大尺度物理模拟实验系统。该系统采用模块化设计,高度集成机、电、液、气于一体,主要由大尺度箱体(3. 0 m×2. 5 m×1. 8 m)与基座、自动液压开采、柔性加载、自动通风、瓦斯抽采、瓦斯注入以及综合数据采集与控制等7个子单元构成。按几何相似比1∶100计,加载单元可模拟最大采深2 105 m,开采单元可模拟采高0～12 m以及推进距离200 m;通风单元可模拟U型、U+L型、Y型等多种通风方式以及实现不同风量通风;抽采单元可模拟高位巷、高位钻孔、地面抽采等多种立体化抽采方式;瓦斯注入单元采用独立注入方式,实现不同瓦斯涌出量、不同位置的瓦斯涌出;综合数据采集与控制单元实现覆岩裂隙、矿山压力、瓦斯运移、瓦斯抽采等表征参数的采集以及对整个实验系统进行自动控制。该实验系统可进行工作面煤层开采、通风、瓦斯涌出与抽采等功能的模拟,实现煤层开采过程中覆岩裂隙演化、矿山压力分布、卸压瓦斯运移、瓦斯抽采等科学问题的一体同步研究。运用该系统对山西某矿302工作面开采过程进行模拟实验,得到了该矿条件下基本顶初次来压步距45 m,周期来压步距20 m,覆岩破坏在空间上呈椭圆抛物形态等覆岩破断与裂隙演化规律;工作面推进过程中应力峰值不断前移,应力集中系数2. 11～2. 63,超前工作面距离6～11 m等动态应力变化规律;在卸压瓦斯储集与分布规律方面,得到采空区后部76～120 m瓦斯浓度增加较快,120 m之后趋于稳定,采空区上部5～60 m裂隙带中瓦斯浓度逐渐增加,裂隙带最上层瓦斯浓度达到65%～68%。实验结果表明,该系统能够较好进行工作面煤与瓦斯共采全过程的模型实验研究。 展开更多

关键词 大尺度 煤与瓦斯共采 裂隙演化 瓦斯运移 三维模拟实验

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陷落柱突水三维大型模拟实验研究 被引量：3

6

作者 张文忠 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第6期685-690,共6页

为了深入研究陷落柱突水过程,确定具体的突水通道和临界突水水压,针对骆驼山煤矿16号煤回风大巷掘进导致陷落柱突水,设计了三维大型模拟实验模型,再现了骆驼山煤矿陷落柱突水的过程。研究得出,回风大巷掘进工作面临界突水水压为0.6MPa,... 为了深入研究陷落柱突水过程,确定具体的突水通道和临界突水水压,针对骆驼山煤矿16号煤回风大巷掘进导致陷落柱突水,设计了三维大型模拟实验模型,再现了骆驼山煤矿陷落柱突水的过程。研究得出,回风大巷掘进工作面临界突水水压为0.6MPa,突水通道位于陷落柱和巷道迎头处之间,推翻了原来技术人员推测的16煤回风大巷底鼓处的结论。本研究成果可为今后开展陷落柱突水机理实验研究提供技术支撑。 展开更多

关键词 陷落柱 突水 三维模拟实验 隔水层

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大型三维物理相似模拟实验多通道数据采集技术及应用 被引量：2

7

作者 郝昱宇 李树刚 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期1106-1112,共7页

煤与瓦斯物理相似模拟实验受限于其内部采样点的布置数量,使得实验数据与真实现场相比存在样本点稀疏的问题。研究大型三维物理相似模拟实验多通道数据采集技术,实现大量采集点数据同步高精度采集对物理相似模拟实验具有重要意义。针对... 煤与瓦斯物理相似模拟实验受限于其内部采样点的布置数量,使得实验数据与真实现场相比存在样本点稀疏的问题。研究大型三维物理相似模拟实验多通道数据采集技术,实现大量采集点数据同步高精度采集对物理相似模拟实验具有重要意义。针对该问题,文中基于分布式时钟通讯结构实时获取各个采集板卡数据,实现了多板卡数据交换的时间同步要求,为物理相似模拟实验提供了全面、可靠的监测数据。利用SQL数据库构建数据汇总中心,通过挂载的方式将存储、采集、显示3个单元并行相连,实现了多系统之间的数据同步交换问题。最终以山西某矿为模拟对象,开展物理相似模拟实验。通过本系统的应用,实现了多种开采条件下的物理相似模拟实验,获得了开采过程中的覆岩应力变化分布图与采场各个区域瓦斯浓度变化情况。研究成果将为实现瓦斯精准抽采,解决瓦斯灾害事故防治问题奠定理论与实践基础。 展开更多

关键词 分布式数据采集 三维物理相似模拟实验 同步采集

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PRCM模型材料在边坡稳定性模拟实验中的应用 被引量：1

8

作者 来兴平 单鹏飞 +3 位作者 任奋华 曹建涛 苗胜军 张特华 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第3期1-5,共5页

模拟材料的力学性能直接影响物理相似模拟实验的可靠性和准确性。以小比例、模拟变质岩等为模型材料研发目的,研制PRCM模型材料,制作标准岩样,对该材料力学参数做进一步的研究,得出PRCM模型材料配比与单轴抗压强度间的定量化关系及水对P... 模拟材料的力学性能直接影响物理相似模拟实验的可靠性和准确性。以小比例、模拟变质岩等为模型材料研发目的,研制PRCM模型材料,制作标准岩样,对该材料力学参数做进一步的研究,得出PRCM模型材料配比与单轴抗压强度间的定量化关系及水对PRCM模型材料力学性能的影响,并在水厂铁矿高陡边坡稳定性三维物理相似模拟实验中应用,取得了良好的实验效果。 展开更多

关键词 PRCM模型材料 三维物理模拟实验 高陡边坡 非线性耦合作用

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采气速度对不同储集空间类型碳酸盐岩气藏水侵动态的影响——以四川盆地震旦系灯影组为例

9

作者 熊钰 牛全锋 +2 位作者 孙泽威 江俊 张春 《石油与天然气地质》 北大核心 2025年第2期654-669,共16页

为了深入分析不同储集空间类型碳酸盐岩气藏的采气和水侵动态,实现气藏的高效开发,采集四川盆地震旦系灯影组气藏中的孔洞型、裂缝型和缝洞型3种类型碳酸盐岩样品,以水侵物理模拟实验为主要研究手段,横向对比分析其水侵动态,提出了水侵... 为了深入分析不同储集空间类型碳酸盐岩气藏的采气和水侵动态,实现气藏的高效开发,采集四川盆地震旦系灯影组气藏中的孔洞型、裂缝型和缝洞型3种类型碳酸盐岩样品,以水侵物理模拟实验为主要研究手段,横向对比分析其水侵动态,提出了水侵动态预测新方法(ω=ARB)。研究结果表明:新方法对不同三维储集空间结构的岩样水侵预测效果非常理想。不仅适用于非均质底水气藏的水侵动态预测,还能分析碳酸盐岩气藏的水侵动态过程和水侵机理,无论是对均质性较强的孔洞型岩心,还是对非均质性极强的缝洞型岩心,其对视相对压力和拟合水侵量的预测效果都非常好。对于不同非均质程度的碳酸盐岩气藏,在相同的实验条件下,A值和B值的变化特征不同。碳酸盐岩气藏岩心孔隙发育程度和连通关系与水驱动用储量呈正相关关系,非均质性越强,气藏开采后期的地层能量削弱越明显,实际视相对压力降幅越大。水体能量对孔洞型岩心实验结果影响最小,对裂缝型和缝洞型岩心的实验结果影响较大。 展开更多

关键词 储集空间类型 大尺度岩样 采气速度 水侵三维物理模拟实验 水侵预测 碳酸盐岩气藏

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三维可加载条件下工作面围岩局部变形规律 被引量：3

10

作者 郭秉超 张坤 曹建涛 《煤炭工程》 北大核心 2010年第2期81-84,共4页

以苇湖梁煤矿+579E2EB1+2急倾斜特厚综放开采工作面为典型物理原型,系统的进行大型三维立体相似模拟实验,同时利用数字化声发射技术(acoustic em ission,AE)对局部化过程中的动态力学响应参数及其与之对应的微结构演化过程进行实时追踪... 以苇湖梁煤矿+579E2EB1+2急倾斜特厚综放开采工作面为典型物理原型,系统的进行大型三维立体相似模拟实验,同时利用数字化声发射技术(acoustic em ission,AE)对局部化过程中的动态力学响应参数及其与之对应的微结构演化过程进行实时追踪,从宏观与微观角度揭示不同开采条件下煤岩复合围岩介质局部化变形—演化—失稳规律,为开采扰动区衍生动力学灾变行为预报和控制研究提供线索。 展开更多

关键词 大型三维立体相似模拟实验 声发射 局部化变形损伤

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稠油油藏蒸汽驱后期CO2辅助蒸汽驱技术 被引量：17

11

作者 席长丰 齐宗耀 +7 位作者 张运军 刘彤 沈德煌 木合塔尔 董宏 李秀峦 蒋有伟 王红庄 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1169-1177,共9页

为了进一步提高稠油油藏蒸汽驱后期采收率和开发效益,以新疆油田J6区块为研究对象,通过室内三维物理模拟实验,分别对全射孔条件下蒸汽驱、CO2辅助蒸汽驱、CO2泡沫辅助蒸汽驱和射开下部油层下半部分条件下蒸汽驱、CO2辅助蒸汽驱进行了实... 为了进一步提高稠油油藏蒸汽驱后期采收率和开发效益,以新疆油田J6区块为研究对象,通过室内三维物理模拟实验,分别对全射孔条件下蒸汽驱、CO2辅助蒸汽驱、CO2泡沫辅助蒸汽驱和射开下部油层下半部分条件下蒸汽驱、CO2辅助蒸汽驱进行了实验研究,提出了蒸汽驱后期CO2辅助蒸汽驱开发技术。室内实验表明:蒸汽驱后期调整射孔后的CO2辅助蒸汽驱形成了注汽井中下部蒸汽腔侧向扩展、生产井顶层蒸汽腔超覆重力泄油的开发模式,高温水、油、CO2能够形成稳定的低黏拟单相乳化流体,且CO2在顶部的蒸汽腔起到隔热作用,在蒸汽腔内部降低了蒸汽分压,有效提高了注入蒸汽热效率。根据新疆油田J6区块CO2辅助蒸汽驱设计和应用效果,调整射孔后,与蒸汽驱相比,CO2辅助蒸汽驱将油汽比从0.12提高到0.16,增长34.0%,阶段采出程度从16.1%提高到21.5%,最终采收率可以达到66.5%。 展开更多

关键词 稠油油藏 三维物理模拟实验 蒸汽驱 CO2辅助蒸汽驱 蒸汽腔 汽(CO2)腔超覆重力泄油

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