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题名考虑液滴形状影响的气井临界携液流速计算模型
被引量：17
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作者
潘杰
王武杰
魏耀奇
陈军斌
王亮亮
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机构
西安石油大学石油工程学院/博士后创新基地
中国石油大学(北京)石油与天然气工程博士后科研流动站
中国石油长庆油田公司第四采气厂
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期67-73,共7页
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基金
陕西省博士后科研项目"涡排井筒内螺旋导流板引发的气液两相螺旋涡流动力学特性研究"(编号:2016BSHEDZZ25)
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文摘
为了判断气井是否积液同时优化气井配产,基于气流中液滴总表面自由能与气相总湍流动能相等的关系,建立了考虑液滴直径、液滴变形及变形对液滴表面自由能影响的气井临界携液流速计算模型(以下简称新模型):基于椭球体假设,通过分析液滴变形对液滴表面积及表面自由能的影响,建立起液滴最大迎风面直径的计算公式;考虑液滴变形对液滴所受曳力的影响,提出针对椭球形液滴的临界携液流速表达式;考虑液滴变形和液滴内部流动的影响,将Brauer模型基于圆球体的曳力系数计算值增大20%作为变形椭球体的曳力系数;基于能量守恒原理提出液滴变形参数与临界韦伯数函数关系式,并将计算结果下调10%;采用考虑气井压力和温度影响的表面张力计算公式。将新模型与Turner模型、李闽模型、王毅忠模型、王志彬模型和熊钰模型进行对比,并在44口气井开展了现场验证。结果表明,新模型的预测结果与气井的实际状况吻合最好。结论认为,新模型可用于对气井积液的判断。
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关键词
有水气井
井底积液
临界携液流速
液滴形状
变形参数
曳力系数
临界韦伯数
表面张力
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Keywords
Water-bearing gas well
Liquid loading
Critical liquid-carrying velocity
Liquid droplet shape
Deformation parameter
Drag coefficient
Critical Weber number
Surface tension
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分类号
TE37
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名页岩多尺度力学特性研究现状
被引量：14
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作者
韩强
屈展
叶正寅
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机构
西安石油大学石油工程学院/博士后创新基地
西安石油大学陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室
西北工业大学航空学院/博士后科研流动站
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出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期564-570,共7页
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基金
国家自然科学基金(51704233
51674200)
中国博士后科学基金(2017M613207)
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文摘
页岩储层的力学行为和工程性质,是影响页岩油气安全、高效、经济开采的关键因素。目前,页岩的物理力学特征研究以宏观测试为主,存在制样、实验耗时长,对目的层精细研究效果不理想等问题。为此,从页岩多尺度组成、微/纳米力学测试、影响因素和跨尺度均匀化4个层面,综述了国内外页岩多尺度力学研究现状:基于多尺度方法建立的页岩微观-细观-宏观组分模型,为页岩多尺度组成-力学耦合提供理论基础;通过微/纳米力学测试技术,明确适合页岩的力学测量标准,完善影响页岩多尺度测量因素评价;基于开展多尺度力学耦合模型研究,评价多尺度间的组成-力学关系。该研究对深入认知页岩岩石力学特征及破坏机理、丰富岩石力学特性测试与表征方法具有重要作用。
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关键词
页岩
多尺度分析
微/纳米力学测试
影响因素
多尺度均匀化
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Keywords
shale
multi-scale analysis
micro/nano mechanical testing
influencing factor
multi-scale homogenization
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分类号
TE2
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名基于微米力学实验的页岩Ⅰ型断裂韧度表征
被引量：7
- 3
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作者
韩强
屈展
叶正寅
董广建
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机构
西安石油大学石油工程学院/博士后创新基地
西安石油大学陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室
西北工业大学航空学院/博士后科研流动站
西南石油大学石油与天然气工程学院
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期1245-1254,共10页
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基金
国家自然科学基金(51704233,51674200)
中国博士后科学基金(2017M613207)
陕西省自然科学基础研究计划(2018JQ5068)资助项目
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文摘
页岩断裂韧度KIC是页岩气储层水力压裂设计的基础参数之一,由于组成的非均质性,常规宏观力学测量方法存在制样困难、力学解释参数不连续、精度偏低等问题.如何及时获取页岩的断裂特性,确保安全高效的工程施工,是当前面临的一大问题.因此,提出了基于微米力学实验的页岩Ⅰ型断裂韧度分析方法,可用于页岩微裂纹起裂、发育直至形成宏观裂纹的机理研究,进行页岩宏观Ⅰ型断裂韧度预测.基于页岩多尺度组成分析,开展了维氏压头和玻氏压头的页岩微米力学实验,分析了页岩残余压痕与压头间的相似关系、有效测试载荷以及压头参数的优化与选择.分析了不同压入载荷下的页岩细观断裂韧度分布特征,开展了宏观巴西圆盘实验,验证页岩微米力学测试方法的适用性.研究结果表明,在有效载荷范围内的页岩细观Ⅰ型断裂韧度波动性较小,当压入载荷过大时,由于岩样压痕区域出现局部剥落导致断裂韧度测量值偏小.与宏观实验的比对分析显示,微米力学实验的KIC平均值为0.86 MPa·√m,直槽切缝巴西圆盘实验得到的KIC平均值为0.92 MPa·√m,两类方法的统计平均值较为接近,页岩局部组成的非均质性使得微米力学测量结果较宏观测试更为分散.研究结果可用于页岩宏观Ⅰ型断裂韧度预测,为有效解决页岩气储层水力压裂参数评价提供新的思路和方法.
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关键词
页岩
微米力学测试
影响因素
1型断裂韧度
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Keywords
shale
micro-indentation test
influencing factor
fracture toughness of mode I
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分类号
TE135
[石油与天然气工程—油气勘探]
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