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空化射流稠油降黏实验系统的设计与实验研究 预览
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作者 万春浩 王瑞 +1 位作者 周卫东 李罗鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第2期74-79,共6页
利用空化射流技术开展了稠油降黏的实验研究。根据实验条件设计研造了空化射流稠油降黏实验系统,并利用该实验系统研究了两种空化喷嘴及空化射流处理次数等参数对稠油降黏效果的影响,分析了稠油在空化射流处理前后黏度发生的变化。结果... 利用空化射流技术开展了稠油降黏的实验研究。根据实验条件设计研造了空化射流稠油降黏实验系统,并利用该实验系统研究了两种空化喷嘴及空化射流处理次数等参数对稠油降黏效果的影响,分析了稠油在空化射流处理前后黏度发生的变化。结果表明:两种空化喷嘴对稠油的降黏都有一定的作用,稠油黏度随着空化射流处理次数的增加逐渐降低,通过角形和风琴管喷嘴空化处理后,稠油黏度最大降低52mPa·s和88mPa·s,降黏率分别为13.33%和18.49%。实验验证了空化射流技术一定程度上可以改变稠油的性质,实现稠油的降黏,改善稠油的品质,合理运用可成为一种稠油降黏的新方法。 展开更多
关键词 稠油 降黏 空化射流 空化喷嘴 实验研究
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角形空化喷嘴内外流场的数值模拟 预览
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作者 万春浩 王瑞 +1 位作者 周卫东 李罗鹏 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期257-260,共4页
为研究角形空化喷嘴对空化射流空化效果的影响,建立了空化喷嘴内外流场的数学模型和物理模型。利用流体力学模拟软件FLUENT,采用混合模型、空化模型和RNG κ-ε湍流模型对角形空化喷嘴的空化射流内外流场进行了数值模拟。以射流流场中... 为研究角形空化喷嘴对空化射流空化效果的影响,建立了空化喷嘴内外流场的数学模型和物理模型。利用流体力学模拟软件FLUENT,采用混合模型、空化模型和RNG κ-ε湍流模型对角形空化喷嘴的空化射流内外流场进行了数值模拟。以射流流场中含气率分布为判断喷嘴产生空化效果的依据,分析了直柱段直径、入口压力、围压对射流空化效果的影响。模拟结果表明:相同喷嘴入口压力条件下,直柱段直径越大,射流空化效果越好;增大喷嘴入口压力可以提高射流空化效果,但围压的存在会抑制空化泡的产生,不利于提高空化效果。数值模拟结果可以为空化射流的产生提供指导。 展开更多
关键词 空化射流 角形喷嘴 流场 数值模拟
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超临界二氧化碳粒子射流破岩性能分析 预览
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作者 杜玉昆 陈晓红 +5 位作者 王瑞 岳伟民 杜强 白殿刚 郝国亮 周艳 《中国石油大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期85-90,共6页
由于页岩和致密砂岩等非常规储层岩石的破岩门限压力大,为充分发挥超临界二氧化碳在开发非常规资源方面的技术优势,提出引入粒子后形成超临界二氧化碳粒子射流,提高射流的破岩效率。在优化超临界二氧化碳射流破岩实验流程的基础上,研制... 由于页岩和致密砂岩等非常规储层岩石的破岩门限压力大,为充分发挥超临界二氧化碳在开发非常规资源方面的技术优势,提出引入粒子后形成超临界二氧化碳粒子射流,提高射流的破岩效率。在优化超临界二氧化碳射流破岩实验流程的基础上,研制超临界二氧化碳粒子射流破岩实验装置,分析超临界二氧化碳粒子射流的破岩性能。结果表明:相对于纯超临界二氧化碳射流,加入石英砂30 s后超临界二氧化碳粒子射流的破岩性能得到大幅度增强,破岩体积提高了66.67%;超临界二氧化碳粒子射流的破岩性能随着喷嘴直径和喷距的增大先增强后减弱;本试验条件下最优喷嘴直径为3 mm、喷距为6 mm,粒径为0.3~0.5 mm;压力和温度越高,射流的破岩性能越强,但增强的趋势逐渐变缓。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 粒子 射流 破岩
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固液两相流粒子冲蚀钻头内流道磨损 预览
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作者 赵健 张贵才 +3 位作者 徐依吉 王瑞 周卫东 韩烈祥 《中南大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第5期1228-1236,共9页
针对固液两相流粒子冲蚀钻头内流道磨损机制,应用固液两相流离散相模型(discrete phase model,DPM),建立钻头内流道冲蚀磨损的物理模型,获得粒子参数对内流道磨损的影响规律,并进行室内实验,验证DPM模型的有效性。研究结果表明:粒子... 针对固液两相流粒子冲蚀钻头内流道磨损机制,应用固液两相流离散相模型(discrete phase model,DPM),建立钻头内流道冲蚀磨损的物理模型,获得粒子参数对内流道磨损的影响规律,并进行室内实验,验证DPM模型的有效性。研究结果表明:粒子对钻头内流道冲蚀磨损主要分布在内流道收缩面,越靠近钻头中心轴线,磨损率越大;随粒子入口速度的增大,内流道平均磨损率增大;随粒子直径的增大,内流道平均磨损率先减小后增大,最后趋于稳定,当直径为2.0 mm时平均磨损率最小;随粒子体积分数的增大,内流道平均磨损率近似呈直线增加;当粒子入口角度为50°时,内流道平均磨损率最大;压力对于内流道磨损影响较小;进行100 h磨损实验后,钻头内流道的磨损率减小了0.80%。 展开更多
关键词 固液两相流 内流道磨损 离散相模型 粒子参数 钻头
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超临界二氧化碳钻井基础研究进展 预览 被引量:3
5
作者 王瑞 倪红坚 +1 位作者 宋维强 肖彩云 《石油钻探技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期1-9,共9页
超临界CO2钻井技术是以CO2为钻井介质的新型钻井技术,在实现CO2资源化利用和提高非常规油气钻探效益等方面潜力巨大,其关键理论和技术问题主要体现在超临界CO2在井筒中的流动规律、携岩能力、射流破岩及井壁稳定性等井筒多相流和流体与... 超临界CO2钻井技术是以CO2为钻井介质的新型钻井技术,在实现CO2资源化利用和提高非常规油气钻探效益等方面潜力巨大,其关键理论和技术问题主要体现在超临界CO2在井筒中的流动规律、携岩能力、射流破岩及井壁稳定性等井筒多相流和流体与岩石相互作用方面。为此,利用超临界CO2在井筒中的流动模型分析了影响超临界CO2钻井环空压力分布的因素;通过理论计算和室内携岩试验分析了超临界CO2的携岩能力;根据理论分析和室内射流破岩试验分析了超临界CO2射流破岩机理;利用临界CO2与井壁围岩的力-热耦合模型并结合超临界CO2对岩石力学性质的影响,分析了超临界CO2钻井的井壁稳定性。结果表明:循环流量和井口回压是影响超临界CO2钻井环空压力分布的主要因素;井斜角为48°-72°时超临界CO2携岩最小返速比较高,超临界CO2的携岩效果与清水接近,但远优于空气;超临界CO2射流破岩产生的温度应力可有效降低破岩门限压力,提高破岩效率;采用超临界CO2钻进水平层理硬质页岩地层时井壁稳定性好。研究结果为完善超临界CO2钻井理论和尽快形成超临界CO2钻井技术奠定了理论基础。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 流动规律 携岩能力 射流 破岩机理 井眼稳定 数学模型
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不同套管偏心条件下的固井顶替界面稳定机理研究
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作者 许强 梁院科 +1 位作者 李明忠 王瑞 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2018年第3期314-321,共8页
在水平井、大斜度井等特殊井型井眼内,套管偏心情况复杂,影响固井时顶替界面的稳态,不利于提高固井质量。该文借助以Hele-Shaw环空二维流动模型为基础所建立的顶替界面理论模型,以摄动法结合有限差分法进行数值求解,模拟顶替界面在不同... 在水平井、大斜度井等特殊井型井眼内,套管偏心情况复杂,影响固井时顶替界面的稳态,不利于提高固井质量。该文借助以Hele-Shaw环空二维流动模型为基础所建立的顶替界面理论模型,以摄动法结合有限差分法进行数值求解,模拟顶替界面在不同井斜(直井、大斜度井)、不同偏心(套管向上偏心、套管向下偏心)条件下的顶替界面形态,探究套管偏心状况对顶替界面稳定性的影响机理,为从两相流体密度与流变性、顶替排量等方面综合优化固井顶替设计、提高顶替效果提供理论依据。 展开更多
关键词 固井 顶替界面形态 稳定性 套管偏心
粒子射流冲击破岩效果影响因素试验研究 预览 被引量:1
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作者 王方祥 王瑞 +1 位作者 周卫东 李罗鹏 《石油钻探技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期40-45,共6页
为了更准确地分析粒子射流冲击破岩规律,从而有效指导粒子冲击钻井工艺参数的优选,通过粒子射流冲击破岩正交试验,确定了粒子射流各因素影响破岩效果的重要程度,然后根据单因素粒子射流冲击破岩试验,分析了粒子体积分数、粒子直径、喷... 为了更准确地分析粒子射流冲击破岩规律,从而有效指导粒子冲击钻井工艺参数的优选,通过粒子射流冲击破岩正交试验,确定了粒子射流各因素影响破岩效果的重要程度,然后根据单因素粒子射流冲击破岩试验,分析了粒子体积分数、粒子直径、喷射角度等主要因素对破岩效果的影响规律,并优选了粒子冲击参数。试验得出,粒子射流各因素对破岩效果的影响程度由大到小依次为喷射时间、粒子体积分数、粒子直径、喷射角度和喷距,最优粒子体积分数为2.0%,最优粒子直径为1.5mm,最优喷射角度为15°。研究结果表明,岩石破碎孔眼深度与粒子体积分数和粒子直径均成二次函数关系,与喷射角度成四次函数关系;孔眼体积与粒子体积分数、粒子直径和喷射角度均成三次函数关系。该研究结果可为粒子冲击钻井技术的推广应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 粒子射流 冲击破岩 破岩效果 参数优选 实验室试验
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改善煤岩润湿性的强化煤层固井胶结技术 预览 被引量:1
8
作者 王成文 郑飞 +3 位作者 孙晗森 王德桂 王瑞 马洪涛 《天然气工业》 CSCD 北大核心 2017年第7期83-88,共6页
煤层有机质含量高、节理发育、节理面光滑,导致煤岩与固井水泥石界面胶结强度弱、煤层段固井质量差,严重制约了煤层气的经济有效开发。为此,依据煤岩组成、成分和润湿特性分析,重点以改善煤岩的亲水润湿性为技术突破点,测试分析不同表... 煤层有机质含量高、节理发育、节理面光滑,导致煤岩与固井水泥石界面胶结强度弱、煤层段固井质量差,严重制约了煤层气的经济有效开发。为此,依据煤岩组成、成分和润湿特性分析,重点以改善煤岩的亲水润湿性为技术突破点,测试分析不同表面活性剂及其浓度、浸泡时间等对煤岩表面润湿角、界面胶结强度的影响规律,优选煤岩高效亲水润湿改性物质,研发出强化煤层胶结前置液体系,并在山西沁水盆地进行了现场应用。室内研究与现场应用结果表明:通过含醚、硫酸根的表面活性剂在煤岩表面的致密吸附,可在浓度0.3%、30 s内使煤岩表面润湿改性为强亲水性,能够显著提高煤岩—水泥石界面的胶结强度(胶结强度达65.5%);现场煤层气井固井应用效果也表明,采用该强化煤层胶结型前置液能够将煤层段固井质量由过去的不合格提高到优良水平,对于提高煤层段固井质量具有显著的效果。结论认为,该技术为解决煤层段固井质量差的难题及顺利实施后续压裂增产等改造措施提供了有效的保证。 展开更多
关键词 煤层气 煤岩 固井 润湿性 界面胶结强度 固井质量 表面活性剂 前置液
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煤层气井固井泡沫水泥浆密度变化规律及应用 预览 被引量:1
9
作者 王楚峰 王瑞 +1 位作者 王方祥 王成文 《中国石油大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第5期87-93,共7页
针对泡沫水泥浆在井筒内的密度变化的不确定性和复杂性导致固井设计困难等问题,通过试验测试现场110和120g/cm3两种化学充氮泡沫水泥浆体系的密度变化,分析水泥石中泡沫尺寸变化特点以及固井液柱压力的变化,并进行11口井的现场应用。结... 针对泡沫水泥浆在井筒内的密度变化的不确定性和复杂性导致固井设计困难等问题,通过试验测试现场110和120g/cm3两种化学充氮泡沫水泥浆体系的密度变化,分析水泥石中泡沫尺寸变化特点以及固井液柱压力的变化,并进行11口井的现场应用。结果表明:泡沫水泥浆密度随温度和压力的变化符合Boltzmann函数;随着压力增加,水泥石中泡沫尺寸呈先急剧缩小、后变化较小的趋势。修正后的泡沫水泥浆密度计算公式对现场固井具有指导作用,固井优质率超过96%,为煤层气泡沫水泥固井提供技术支撑。 展开更多
关键词 泡沫水泥浆 煤层气 固井 Boltzmann函数
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超临界CO2钻井井筒流动规律 预览 被引量:2
10
作者 宋维强 倪红坚 +3 位作者 景英华 王瑞 沈忠厚 李斌 《中国石油大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第6期101-107,共7页
考虑井筒轴向传热以及井壁围岩的温度变化对流场的影响,建立CO2井筒循环流动模型,实现对流场压力参数、温度参数与CO2物性参数的耦合计算与分析。结果表明:实验条件下连续管内CO2由液态转变为超临界态的临界井深为780m,环空中CO2可始终... 考虑井筒轴向传热以及井壁围岩的温度变化对流场的影响,建立CO2井筒循环流动模型,实现对流场压力参数、温度参数与CO2物性参数的耦合计算与分析。结果表明:实验条件下连续管内CO2由液态转变为超临界态的临界井深为780m,环空中CO2可始终处于超临界态;环空中压力剖面与井深近似呈线性相关,CO2的压降比水的小36郾7%;连续管内物性参数的变化主要由温度的变化决定,环空中则取决于压力的变化;环空中雷诺数高达106,处于较强的紊流状态;超临界CO2钻井在窄密度窗口储层应用中具有优势。 展开更多
关键词 超临界CO2 井筒流动 传热 压力剖面 雷诺数
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粒子冲击破岩深度的理论模型研究与室内试验 预览 被引量:3
11
作者 王方祥 王瑞 +1 位作者 周卫东 李罗鹏 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期36-41,共6页
为了准确分析粒子冲击钻井过程中粒子对岩石的冲击作用机理,指导施工参数的优选,需要对粒子冲击破岩的深度进行理论计算。基于动态球形空腔膨胀理论,推导了粒子冲击破岩过程中粒子所受阻力与初始入射速度的关系,结合粒子运动微分方... 为了准确分析粒子冲击钻井过程中粒子对岩石的冲击作用机理,指导施工参数的优选,需要对粒子冲击破岩的深度进行理论计算。基于动态球形空腔膨胀理论,推导了粒子冲击破岩过程中粒子所受阻力与初始入射速度的关系,结合粒子运动微分方程建立了粒子冲击破岩深度的计算模型,并给出定解条件和求解方法。根据计算实例,对粒子冲击破岩深度与粒子初始入射速度的响应关系和破岩深度与破岩时间的响应关系进行了研究。粒子冲击破岩室内试验结果表明,理论计算结果与试验结果基本吻合,表明该理论模型准确可行,可用于粒子冲击破岩过程的理论分析。研究表明,无因次破岩深度随粒子初始入射速度增大呈线性增加、随破岩时间增长呈对数增加的规律。研究结果可为粒子冲击钻井技术的实际应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 粒子 冲击 破岩深度 空腔膨胀 理论模型 室内试验
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煤层气泡沫固井新型早强剂FC-A及其性能 预览
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作者 王楚峰 王瑞 +1 位作者 杨焕强 王方祥 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第11期40-43,58共5页
针对煤储层温度低,固井时水泥水化反应速率慢,水泥浆稠化时间长,水泥石抗压强度发展缓慢等问题,依据水泥浆的水化机理,以不同离子对硅酸钙矿物熟料水化速率的影响规律为理论基础,研制出过渡金属复合盐类新型低温早强剂FCA,并系统评价了... 针对煤储层温度低,固井时水泥水化反应速率慢,水泥浆稠化时间长,水泥石抗压强度发展缓慢等问题,依据水泥浆的水化机理,以不同离子对硅酸钙矿物熟料水化速率的影响规律为理论基础,研制出过渡金属复合盐类新型低温早强剂FCA,并系统评价了该早强剂不同加量(1%、2%和3%)情况下的水泥浆性能,与早强剂氯化钙(Ca Cl2)进行对比,得到了FC-A对水泥浆的影响规律:早强剂FC-A能够提高水泥石低温早期抗压强度,完全满足6 h抗压强度(39℃、常压)大于等于4.0MPa技术指标;早强剂FC-A能够缩短水泥浆稠化时间,加有FC-A早强剂的水泥浆稠化时间与水泥原浆稠化时间之比(32℃、8.3 MPa)为0.438;FC-A对水泥浆的流变参数和初始稠度基本无影响,具有优异的低温早强和促凝作用,是一种综合性能优异的新型早强剂。 展开更多
关键词 煤层气 泡沫固井 早强剂 FC-A 低温早强
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人工裂缝逼近条件下天然裂缝破坏特征分析 被引量:6
13
作者 仲冠宇 王瑞 +1 位作者 周卫东 杨焕强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期247-255,共9页
通过水力压裂裂缝的诱导应力场打开远场天然裂缝,可改变储层应力场,易形成压裂主裂缝、分支缝、应力松弛缝相互连通的裂缝网络,从而提高了页岩气储层改造效率,因此在页岩气开采中具有广阔的应用前景。人工裂缝逼近条件下天然裂缝的破坏... 通过水力压裂裂缝的诱导应力场打开远场天然裂缝,可改变储层应力场,易形成压裂主裂缝、分支缝、应力松弛缝相互连通的裂缝网络,从而提高了页岩气储层改造效率,因此在页岩气开采中具有广阔的应用前景。人工裂缝逼近条件下天然裂缝的破坏特征是人工裂缝诱导应力场激活远场天然裂缝的核心问题之一。应用位移间断法(DDM),建立了人工裂缝逼近条件下激活天然裂缝的力学模型。根据摩尔-库仑破坏准则,建立了不同天然裂缝破坏状态的约束条件,形成了天然裂缝破坏特征的计算方法,并通过算例验证其正确性。在此基础上,模拟了人工裂缝逼近条件下天然裂缝张开、滑移、闭合行为,并研究了其影响因素。结果表明,天然裂缝下表面处最大主应力呈双峰型分布,天然裂缝下表面处最大主拉应力随着天然裂缝与最大水平主应力方向夹角的增加而增大。当人工裂缝逼近天然裂缝时,天然裂缝的剪切型破坏长度大于张拉型。天然裂缝破坏长度随着天然裂缝与最大水平主应力方向夹角的增大而减小,随着缝内净压力的增大而增大。天然裂缝破坏长度随着人工裂缝尖端到天然裂缝的距离的减小而增加。天然裂缝剪切型破坏长度随着摩擦系数及黏聚力的增大而减小。研究结果对页岩气压裂技术具有理论指导意义。 展开更多
关键词 位移间断法 天然裂缝 张拉型破坏 剪切型破坏 最大主应力
煤层气泡沫水泥浆固井工艺技术及现场应用 预览 被引量:4
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作者 王楚峰 王瑞 +1 位作者 杨焕强 周卫东 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期116-120,共5页
针对沁水盆地南部煤层气井储层压力低、易漏失、易坍塌的特点,开发了超低密度泡沫水泥浆体系及暂堵型前置液体系,并形成了泡沫水泥浆固井技术.泡沫水泥浆体系密度为1.10-1.20 g/cm^3,具有良好的流动性能、无游离液、沉降稳定性好、API ... 针对沁水盆地南部煤层气井储层压力低、易漏失、易坍塌的特点,开发了超低密度泡沫水泥浆体系及暂堵型前置液体系,并形成了泡沫水泥浆固井技术.泡沫水泥浆体系密度为1.10-1.20 g/cm^3,具有良好的流动性能、无游离液、沉降稳定性好、API 失水量小于50 mL/30 min、稠化时间合理、水泥石强度高等优点;暂堵型前置液体系具有良好的流变性能,对3 号煤层具有良好的堵漏能力.根据钻井过程中出现的漏失情况、完钻后的钻井液返出情况及井壁稳定情况,从固井浆体的用量、顶替液的顶替排量等方面总结了泡沫水泥浆固井的配套工艺措施.在沁水盆地南部现场试验了4 口井,取得了较好的效果. 展开更多
关键词 煤层气 泡沫水泥浆 暂堵型前置液 顶替排量 固井浆体用量
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VTI介质中裂缝对弹性波传播影响的模拟研究 预览
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作者 李天阳 王瑞 +1 位作者 王子振 邱浩 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期943-949,共7页
油气储层中裂缝的存在极大地增大了油气勘探与开发的难度,给高效开发带来更多的不确定性。根据弹性波动力学及相似性理论,建立了含裂缝VTI介质中弹性波传播的数值模拟方法。结果表明:随着裂缝数量的增加,透射波速度降低、衰减增大;裂... 油气储层中裂缝的存在极大地增大了油气勘探与开发的难度,给高效开发带来更多的不确定性。根据弹性波动力学及相似性理论,建立了含裂缝VTI介质中弹性波传播的数值模拟方法。结果表明:随着裂缝数量的增加,透射波速度降低、衰减增大;裂缝角度对群速度的影响大于相速度,低角度裂缝对弹性波衰减影响较大。采用裂缝自身衰减百分比定量描述单纯由裂缝存在而引起的弹性波衰减。在入射角小于25°时,裂缝自身衰减百分比对裂缝角度具有很好的区分能力,是采用不同偏移距数据预测裂缝角度的一个有利属性。当裂缝间距小于波长时,弹性波速度对相邻裂缝间距的分辨率较差,而弹性波损耗因子是区分其间距的有效属性。这对提高裂缝定量预测结果的可靠性和裂缝型油气藏的勘探开发效率具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 裂缝 VTI介质 数值模拟 衰减 速度 弹性波
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超临界二氧化碳控压钻井控压方法 预览 被引量:1
16
作者 宋维强 倪红坚 +2 位作者 王瑞 沈忠厚 赵梦云 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期787-792,共6页
以井底恒压为控压目标建立了基于井筒传热过程的计算模型,实现了对流场温度、压力、流动阻力和CO2物性参数的耦合计算。基于特定井口回压条件下的环空压力剖面计算结果,给出了超临界CO2控压钻井控压方法。研究了流量、井深和注入温度等... 以井底恒压为控压目标建立了基于井筒传热过程的计算模型,实现了对流场温度、压力、流动阻力和CO2物性参数的耦合计算。基于特定井口回压条件下的环空压力剖面计算结果,给出了超临界CO2控压钻井控压方法。研究了流量、井深和注入温度等因素对井口回压和环空压力剖面的影响规律。结果表明:环空压力剖面与井深近似呈线性相关,利于压力剖面的调控。为实现控压目标,井口所需补偿的回压随流量的增大而减小,随井深的增大而增大。CO2注入温度对井口回压、环空压力剖面和流动阻力的影响很小,工程实践中可忽略不计。一定温度条件下存在一个对应的临界压力使CO2的密度发生激变,建议地面储罐中CO2储存压力要高于该临界压力。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳钻井 控压钻井 井筒传热 环空压力 井口回压
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高密度油包水钻井液润湿性对流变性影响研究 预览 被引量:3
17
作者 岳晟 孙明波 王瑞 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2016年第6期84-87,共4页
在油包水钻井液中,油相与固相、水相与固相间的接触关系对钻井液体系的性能具有很大影响。本文主要研究润湿剂存在时,油包水乳状液的微观结构,通过向高密度油包水乳状液中加入润湿剂,借助高倍显微镜微观观察,结果表明,没有加入润... 在油包水钻井液中,油相与固相、水相与固相间的接触关系对钻井液体系的性能具有很大影响。本文主要研究润湿剂存在时,油包水乳状液的微观结构,通过向高密度油包水乳状液中加入润湿剂,借助高倍显微镜微观观察,结果表明,没有加入润湿剂的乳状液中,水吸附在重晶石表面起到桥接的作用,使重晶石聚并沉降,流变性降低。加入润湿剂的乳状液中,润湿剂对重晶石改性,使其表面变为亲油,微观观察发现水以液滴的形式存在,水与重晶石的桥接作用减弱,提高了重晶石在油中的分散性,流变性变好。 展开更多
关键词 油包水钻井液 微观观察 流变性 表面改性 润湿剂 重晶石
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粒子破岩钻进技术研究进展及发展趋势 预览 被引量:3
18
作者 王瑞 王方祥 +3 位作者 周卫东 徐依吉 王明波 仲冠宇 《中国石油大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期71-79,共9页
粒子破岩钻进技术在提高深井硬地层和强研磨性地层钻进速度和效益方面具有巨大的发展潜力。在对国内外的研究现状进行广泛调研的基础上,结合研究实际,对粒子破岩钻进的技术路线、粒子注入系统、回收系统以及适合于粒子冲击破岩的井下破... 粒子破岩钻进技术在提高深井硬地层和强研磨性地层钻进速度和效益方面具有巨大的发展潜力。在对国内外的研究现状进行广泛调研的基础上,结合研究实际,对粒子破岩钻进的技术路线、粒子注入系统、回收系统以及适合于粒子冲击破岩的井下破岩工具等方面的研究进展进行分析。结果表明:连续、稳定地将高硬度和高研磨性的粒子注入到高压钻井液中,并使其在钻井液中均匀分布,而且能有效回收是该技术的基础;个性化的PID钻头设计和水力参数优化设计是该技术研究的重点;提高系统使用寿命和工作稳定性是加快技术推广应用的突破口;粒子射流对岩石的冲击动载作用和应力波损伤软化作用机制以及射流-机械联合破岩机制研究是该技术研究的前沿。 展开更多
关键词 粒子破岩钻进技术 地面系统 井下破岩工具 破岩机制 使用寿命
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水力深穿透射孔对压裂裂缝形态影响的数值模拟 预览 被引量:3
19
作者 仲冠宇 王瑞 +2 位作者 周卫东 陈贵春 万春浩 《中国石油大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期79-86,共8页
基于各向异性弹性力学,结合流体力学理论,建立水力深穿透射孔条件下各向异性地层中垂直裂缝扩展的力学模型,基于最大周向应力准则建立裂缝扩展路径的计算方法,利用牛顿迭代法求解数值模型,并通过算例验证模型及求解方法的正确性。结果... 基于各向异性弹性力学,结合流体力学理论,建立水力深穿透射孔条件下各向异性地层中垂直裂缝扩展的力学模型,基于最大周向应力准则建立裂缝扩展路径的计算方法,利用牛顿迭代法求解数值模型,并通过算例验证模型及求解方法的正确性。结果表明:裂缝转向半径随着射孔长度及射孔角度的增加而增大,随着压裂液黏度及排量的增加而增大;对称布孔方式优于单侧布孔方式,裂缝转向半径随着弹性模量各向异性差值的增加而增大,随着弹性模量的增大而增加。 展开更多
关键词 水力深穿透射孔 水力压裂 裂缝扩展形态 弹性模量 各向异性
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利用超临界CO2解除地层石蜡堵塞实验研究 预览
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作者 孙雪 倪红坚 +3 位作者 王学迎 王瑞 于占淼 周通 《中国石油大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期107-112,共6页
采用室内模拟实验装置研究超临界CO_2解除地层石蜡堵塞的可行性,并分析超临界CO_2解堵石蜡的作用机制及驱替参数对解堵效果的影响规律。结果表明:超临界态CO_2对石蜡具有溶胀和冲刷双重作用,其解堵效果远好于气态和液态CO_2;随着驱替... 采用室内模拟实验装置研究超临界CO_2解除地层石蜡堵塞的可行性,并分析超临界CO_2解堵石蜡的作用机制及驱替参数对解堵效果的影响规律。结果表明:超临界态CO_2对石蜡具有溶胀和冲刷双重作用,其解堵效果远好于气态和液态CO_2;随着驱替时间延长,解堵效果逐渐变好,超过一定时间后,岩心渗透率不再增加;解堵效果随着温度和驱替速度的增大而变好;随着压力的升高,解堵效果先增强后减弱,存在一个最佳解堵压力。 展开更多
关键词 超临界CO2 地层石蜡堵塞 解堵 溶胀 影响因素
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