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水力波动影响下页岩裂缝剪切动力学响应特征
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作者 陆朝晖 杜利伟 +3 位作者 卢义玉 房大志 贾云中 张驰 《天然气工业》 北大核心 2025年第7期96-107,共12页
中国深层页岩气储层和构造类型多、应力差大,在储层改造过程中,泵注参数的改变或裂缝间歇性起裂会导致裂缝延伸不连续,从而产生流体压力波动,诱发裂缝滑移失稳,威胁井筒完整性。为此,基于四川盆地川南地区深层页岩气压裂储层压力波动特... 中国深层页岩气储层和构造类型多、应力差大,在储层改造过程中,泵注参数的改变或裂缝间歇性起裂会导致裂缝延伸不连续,从而产生流体压力波动,诱发裂缝滑移失稳,威胁井筒完整性。为此,基于四川盆地川南地区深层页岩气压裂储层压力波动特性,将裂缝等效接触面积的法向平均开度与增压速率进行拟合,建立了流体压力增量与注入增量的关系,提出了基于流体作用裂缝等效面积的微剪切滑移预测模型,并揭示了滑移时注入量和流体空间非均匀程度随增压速率的变化机制,最后分析了增压速率对页岩裂缝滑移特性、滑移时能量释放和滑移所需水力能影响的规律。研究结果表明:①滑移时释放的能量以及滑移所需水力能随增压速率的增大而增大;②通过微剪切滑移预测模型,发现随着增压速率进一步增大,滑移时注入量和流体非均匀程度随增压速率减小;③相较于低增压速率,高增压速率更易诱导裂缝滑移,滑移速度和位移均较大,但黏滑位移较小;④增压速率在0.25~2.00 MPa/min时,黏滑位移随增压速率先增大后减小,在这之间存在临界值,该临界增压速率下发生滑移时,黏滑位移最大,最利于裂缝形成自支撑,从而最大程度地提高储层渗透特性。结论认为,明确水力波动过程中增压速率对页岩裂缝剪切滑移特性的影响规律,为优化泵注程序、提高裂缝复杂程度和改善压裂曲线反演压裂效果,以及提高深部页岩储层压裂中裂缝网络与能量释放的协同调控能力提供了理论指导。 展开更多
关键词 深层页岩气 预测模型 储层改造 增压速率 剪切滑移 压力波动 水力压裂 页岩裂缝 水力能
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CO_(2)-ESGR技术全生命周期碳排放分析 被引量：1
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作者 周军平 董志强 +5 位作者 鲜学福 旷年杰 徐程浩 彭毅凡 李森圣 薛元杰 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期195-206,共12页
在页岩气井开采后期,将CO_(2)注入页岩气藏可在提高页岩气采收率的同时实现CO_(2)地质封存(CO_(2)-ESGR),但目前对于CO_(2)-ESGR技术减碳潜力尚缺乏从全生命周期角度进行的研究。为此,分别以重庆市双槐电厂、涪陵页岩气田作为CO_(2)源和... 在页岩气井开采后期,将CO_(2)注入页岩气藏可在提高页岩气采收率的同时实现CO_(2)地质封存(CO_(2)-ESGR),但目前对于CO_(2)-ESGR技术减碳潜力尚缺乏从全生命周期角度进行的研究。为此,分别以重庆市双槐电厂、涪陵页岩气田作为CO_(2)源和汇,采用全生命周期评价方法,建立了CO_(2)-ESGR技术全过程CO_(2)排放量核算模型,进而基于多场耦合作用下CO_(2)、CH_(4)渗流数学模型得到了CO_(2)封存量及页岩气产量,并系统核算了CO_(2)-ESGR全过程CO_(2)排放量,分析了CO_(2)注入压力、页岩中CO_(2)相对CH_(4)的吸附选择性系数(α_(CO_(2)/CH_(4)))等参数对CO_(2)净减排量的影响。研究结果表明:①CO_(2)注入压力和α_(CO_(2)/CH_(4))对于CO_(2)净减排量具有重要影响,α_(CO_(2)/CH_(4))越大,CO_(2)净减排量越大,CO_(2)注入压力增加,CH_(4)累计产量、CO_(2)封存量、CO_(2)净减排量均越大,不同CO_(2)注入压力条件下CO_(2)净减排量为0.85~2.06 tCO_(2)/tCH_(4),而在不同α_(CO_(2)/CH_(4))条件下可达1.59~5.45 tCO_(2)/tCH_(4);②CO_(2)捕集、运输、注入环节是影响CO_(2)-ESGR技术全生命周期CO_(2)净减排量的关键因素,需要考虑不同行业组合、源汇匹配情况对CO_(2)净减排量的影响,进而对全流程CCUS工程实施方案进行优化。结论认为:①该CO_(2)-ESGR工程CO_(2)封存量大于CO_(2)捕集、运输、注入及页岩气生产与利用环节的CO_(2)总排放量,可实现CO_(2)-ESGR全过程CO_(2)负排放,说明CO_(2)-ESGR是实现中国“碳中和”的重要技术路径之一;②下一步研究应综合考虑CO_(2)注入时机、压力、速率等工程参数以及页岩气储层条件等地质因素对于CO_(2)封存量和净减排量的影响,对CO_(2)-ESGR系统进行优化。 展开更多
关键词 页岩气 CCUS CO_(2)封存潜力 碳中和 全生命周期评价 CO_(2)-ESGR CO_(2)净减排
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