四川省杰出青年学科带头人基金(2012JQ0010)
- 作品数：15 被引量：288H指数：9
- 相关作者：李勇明赵金洲张烈辉许文俊李亚洲更多>>
- 相关机构：西南石油大学中国石油天然气集团公司宝石机械成都装备制造分公司更多>>
- 发文基金：四川省杰出青年学科带头人基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程金属学及工艺更多>>
- 水力裂缝逼近时天然裂缝稳定性分析被引量：24
- 2014年
- 在考虑天然裂缝闭合程度的情况下,基于弹性力学及断裂力学理论,建立了水力裂缝逼近天然裂缝时天然裂缝面应力场模型并得到其解析解,同时进一步明确了水力裂缝诱导应力的意义及其作用方式。天然裂缝稳定性影响因素敏感性分析表明:水力裂缝在逼近天然裂缝过程中会在很大程度上影响天然裂缝的稳定性,影响因素包括水平应力差异系数、水平主应力差值、逼近角、逼近距离、净压力、天然裂缝闭合程度以及水力裂缝长度,其中水平应力差异系数、水平应力差、逼近角以及净压力的影响最为显著,逼近角与逼近距离还会影响失稳中心点的位置。分析了各个因素对失稳区域范围的影响,明确了影响天然裂缝稳定性的因素以及影响程度,为建立准确、完善、系统的缝网压裂理论奠定基础。
- 赵金洲杨海李勇明王刚伍洲
- 关键词：裂缝网络
- 支撑剂嵌入深度计算模型被引量：15
- 2014年
- 压裂施工后,支撑剂嵌入人工裂缝壁面会导致支撑缝宽减小、导流能力降低,严重影响压裂改造效果。为了明确闭合压力、弹性模量等参数对嵌入深度的影响,在弹性力学理论的基础上,建立了考虑缝面变形的支撑剂嵌入深度计算模型。应用该模型进行了实例计算,并对闭合压力、弹性模量、支撑剂粒径等参数进行了敏感性分析。计算结果显示,该模型准确度高、与试验测试结果符合良好,支撑剂嵌入深度随闭合压力的增大而增大,随弹性模量和支撑剂粒径的增大而减小。该研究对于优化压裂设计方案、增加施工成功率和准确评价压裂改造效果具有重要意义。
- 赵金洲何弦桀李勇明
- 关键词：支撑剂嵌入弹性力学
- 砂砾岩水力裂缝延伸路径模拟研究被引量：9
- 2013年
- 通过研究砾石尺度下水力裂缝的不规则延伸和压力波动的原因,优化砂砾岩储层的压裂设计及施工参数。将砂砾岩简化为由砾石、基质和界面3部分组成的复合介质,各部分具有不同的断裂韧性,并由断裂韧性得到判断裂缝延伸与停止延伸的指标——临界能量释放率。通过断裂力学理论与坐标变换,得到裂缝前沿处沿不同角度延伸的虚拟裂缝的应力强度因子和与之对应的能量释放率,裂缝延伸的优先方向即为最大能量释放率对应的方向,沿不同方向延伸的临界破裂压力可由能量释放率得到。通过编程模拟研究了包含不同粒径、含量和断裂韧性砾石的砂砾岩裂缝延伸规律与压力波动特点。模拟结果显示,砾石粒径、含量以及不同部分间断裂韧性的差异是导致砂砾岩裂缝不规则延伸或分叉及诱发施工压力波动的重要因素。
- 罗攀李勇明江有适李源
- 关键词：砂砾岩能量释放率
- 垂直裂缝气井不稳定产能预测新模型被引量：6
- 2013年
- 利用地下油气渗流理论研究了垂直裂缝气井中气体的流动过程和渗流方程,并对各个流动过程建立了相应的数学计算模型,在此基础上,推导出了垂直裂缝井的不稳定渗流产能预测公式。应用该公式对吉林油田某垂直裂缝气井进行了例证分析,得出的计算值和实际值的误差为3.4%,并且通过预测公式分析了地层渗透率、地层压力、气藏厚度、裂缝长度、裂缝导流能力等参数对垂直裂缝气井产能的影响情况。该不稳定渗流产能预测公式的提出解决了常规汇源函数计算过程复杂和计算速度慢的问题,实现了垂直裂缝气井渗流方程的快速求解。
- 李勇明李亚洲赵金洲张烈辉
- 关键词：压裂气井产能预测压降数学模型
- 页岩储层中水力裂缝穿过天然裂缝的判定准则被引量：15
- 2015年
- 为了准确预测页岩储层水力压裂过程中水力裂缝是否会穿过天然裂缝及其穿出方向,基于最大周向应力理论,建立了沿任意方位延伸的水力裂缝穿过天然裂缝的判定准则,给出了水力裂缝穿过天然裂缝时穿出角度的计算方法。将该准则与实验结果进行对比,吻合度较高。现有的判定准则只能判断沿水平最大主应力方向延伸的水力裂缝能否穿过天然裂缝,新的判定准则在现有准则的基础上对其拓展,使之更加适用于页岩储层。研究结果表明:在高水平主应力差、高水平主应力比值、高逼近角和高天然裂缝壁面摩擦系数的条件下,水力裂缝更易穿过天然裂缝;水平主应力差是主控因素且有一个临界值,大于该值时,水力裂缝才可能穿过天然裂缝,反之在任何条件下水力裂缝均无法穿过天然裂缝。同时还认识到,在低逼近角、高水平主应力差情况下,水力裂缝也有可能穿过天然裂缝。
- 李勇明许文俊赵金洲戴晓璐王琰琛
- 关键词：页岩储集层水力压裂水力裂缝
- 天然裂缝影响下的复杂压裂裂缝网络模拟被引量：54
- 2014年
- 水力压裂缝与页岩储层中的天然裂缝沟通后,多因素影响下的起裂与延伸变化规律将决定裂缝网络的几何尺寸及复杂程度。根据断裂力学基础理论,引入裂缝起裂与延伸判定准则来研究裂缝延伸过程中角度变化趋势及延伸压力影响因素。在此基础上建立页岩气压裂复杂裂缝数学模型,分析不同岩石力学参数、地应力分布、裂缝物性参数以及施工参数对裂缝网络形态的影响。求解过程中以等压力梯度值划分裂缝延伸方向上的计算节点,能在迭代拟合流量分布之前显式求解裂缝几何参数,加快求解速度;将起裂与延伸准则作为分支缝扩展依据,能避免常规拟三维裂缝模拟中对缝长延伸的拟合,减少迭代次数。模拟结果表明,优选天然裂缝发育、地应力差较小的储层是形成缝网的充分条件;通过暂堵、转向等方式保持较高的缝内压力有利于分支缝以较大的曲率半径延伸更远的距离,扩大增产作用区域;模拟得到的缝网形态能够与现场微地震测试数据点的存在范围、分布密度实现较好地吻合,佐证了上述模型的准确性。
- 赵金洲李勇明王松江有适张烈辉
- 关键词：页岩气水力压裂裂缝网络
- 层间滑移对缝高延伸影响的模拟分析被引量：6
- 2013年
- 由不整合面和薄夹层形成的结构弱面会造成层间滑移,从而抑制水力裂缝的垂向延伸。其裂缝几何形态往往扭曲成含有水平组分的复杂裂缝,因而无法使用常规方法进行模拟与定量分析。为确定层间滑移对裂缝高度的控制作用,在非连续分布正应力等效平面缝的理论基础上,考虑静态和动态两种应力强度因子,建立了包含净压力、缝高、地层应力、断裂韧性、水平段长度及其距裂缝中心距离等参数的数学模型。编程计算的结果显示,垂向扭曲结构形成的压降有可能高于隔层应力差,层间滑移对缝高延伸有显著的控制作用,在压裂选井选层中应考虑将起裂点布置在薄层附近的适当位置,以达到减小缝高延伸、增加缝长的目的。
- 赵金洲彭瑀李勇明张烈辉
- 关键词：水力压裂层间滑移缝高控制应力强度因子数学模型
- 页岩气储层可压性评价新方法被引量：71
- 2015年
- 可压性是表征页岩储层能被有效改造的难易程度。根据页岩储层缝网压裂施工实践,通过具体化页岩储层＂有效压裂＂概念,明确了页岩储层可压性的实际意义,即在相同压裂工艺技术条件下,页岩气储层中形成复杂裂缝网络并获得足够大的储层改造体积的概率以及获取高经济效益的能力。现有评价方法由于分析因素不够全面导致评价效果不理想。通过综合页岩脆性、断裂韧性和天然弱面3个方面特性,提出了能全面、科学表征页岩气可压性的评价方法,摒弃了现有方法的不足。基于储层各参数特征,可将该方法的可压性程度分为三级：可压性系数介于0～0.225之间,可压性程度较低,压裂效果差;可压性系数介于0.225～0.5之间,可压性程度一般,压裂效果较好;可压性系数介于0.5～0.8之间,可压性程度较高,缝网压裂效果理想。采用新的评价方法计算得出四川盆地下志留统龙马溪组页岩可压性系数为0.392 8,可压性程度一般,与该区域页岩气井缝网压裂改造时的微地震监测结果一致,说明新方法计算准确,现场应用方便,可为压裂选井、选层提供前期指导。
- 赵金洲许文俊李勇明胡晋阳李晋秦
- 关键词：页岩气脆性断裂韧性
- 页岩气压裂增产机理与施工技术分析被引量：35
- 2013年
- 能源是制约中国经济发展的重要因素,但中国常规油气资源基本上都已经进入了产量递减期,开发页岩气是一条势在必行之路。在页岩气开发中压裂又是最为关键的环节,它直接关系到了气井的产能、采收率和经济效益。较为全面地介绍了页岩气的压裂增产机理和施工技术,对中国的页岩气开发提出一些有益的建议。从地质入手分析了页岩的地质概况,建议加强对脆性和天然裂缝的评价;并详细阐述了改造体积增产理论,简要分析了影响页岩气井产能的因素;结合改造体积增产机理,对页岩气压裂中需要应用到的各项技术进行了分析,提出了一些新的观点以及研究建议。
- 李勇明彭瑀王中泽
- 关键词：页岩气增产机理储层评价
- 压后水平气井生产动态预测模型被引量：5
- 2012年
- 通常压裂后气井产能的计算模型都是针对稳态渗流过程的,倾向于计算无阻流量和稳态产量,而对于整个动态生产过程的模拟则较少被提及。为此,根据复位势理论和势的叠加原理,再结合压裂后水平气井的裂缝形态和气体的流动过程,用严格的渗流力学方法推导出了具有较广泛适应性的压裂水平气井生产动态预测公式。该预测公式既能用于存在缝间干扰的情况,又能够在压裂水平气井裂缝两翼非对称、间距不相等、方位角任意的情况下使用。应用该公式对吉林油田某水平气井进行了实例计算,计算值和实际值的误差为2.6%,并且通过预测公式能够很好地模拟分析裂缝方位、裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距等裂缝参数对压裂水平气井的产量影响,能够满足现场预测产量的需求。
- 李勇明李亚洲赵金洲张烈辉
- 关键词：天然气水平井水力压裂数学模型
