国家自然科学基金(90210008)
- 作品数：8 被引量：51H指数：5
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- 相关机构：西安交通大学中国石油天然气集团公司长庆石油勘探局更多>>
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- 相关领域：石油与天然气工程理学动力工程及工程热物理更多>>
- 基于气泡尺度的泡沫压裂液流变机理研究被引量：5
- 2006年
- 从介观层次入手,以高压高剪切速率下气泡尺寸均匀分布的泡沫压裂液为基础,建立了一个二维泡沫压裂液物理模型.该模型视泡沫压裂液的最小组成单元为气泡,将气泡和周围液相以及气泡与气泡之间的作用力用弹簧表示,并从能量耗散的角度出发,成功推导了当泡沫质量(气相的体积分数)大于70%、剪切速率大于500 s-1时的泡沫压裂液流变特性的本构方程.利用该本构方程计算得到的泡沫压裂液有效黏度和试验结果对比最大误差只有9.7%,平均误差只有4.9%,所得结果明显地优于Reidenbach和Mathel等人给出的拟合公式.该模型不仅可以从机理上阐述泡沫压裂液的流变特性,而且还能够很好地表现出泡沫压裂液在泡沫质量较高时的有效黏度特性.更为主要的是该模型还可以用于解释泡沫压裂液的屈服应力和壁面滑移现象.
- 沈林华王树众段百齐李志航李勇潘新伟
- 关键词：泡沫压裂液流变特性
- 竖管中CO_2泡沫压裂液的管流阻力特性被引量：5
- 2004年
- CO2泡沫压裂液具有非牛顿流体性质,其在实际施工条件下的油管流动特性直接影响到对井底射孔处的压力确定,从而对进行准确的裂缝预测、压裂效果评估具有重要的意义。对垂直下降管中CO2泡沫压裂液的管流阻力特性进行了实验研究,二氧化碳泡沫压裂液的摩擦阻力随着流速的增大而增大,随着温度和压力的增大而减小;并通过实验研究得出了泡沫压裂液在垂直下降管中流动时的摩擦阻力系数的计算关联式,其在本文实验工况下的平均计算误差为14.8％。
- 王树众王斌昝元峰林宗虎李慧君
- 关键词：泡沫压裂液非牛顿流体
- 硼交联N_2伴注泡沫压裂液的阻力特性研究被引量：4
- 2006年
- 液氮泡沫伴注压裂液的阻力性能对于有效实施压裂工艺、选择合理的压裂参数、进行更为准确的裂缝预测、评估压裂效果都至关重要．利用高参数泡沫压裂液实验回路详细研究了模拟实际压裂条件下N2泡沫压裂液的阻力特性．研究表明：N2泡沫压裂液的摩擦压降梯度随着流速的增大而增大，随着温度的升高而减小，随着压力的增大而增大；摩擦阻力系数随着流速增大而增大，随着温度的升高而减小，而其随着压力的变化特别复杂．通过实验研究得出了N2泡沫压裂液在15～45MPa范围内摩擦阻力系数和广义雷诺数之间的计算关联式，其在本文实验工况下的平均计算误差为10．2％．
- 段百齐王树众沈林华管保山慕立俊周晓群
- 关键词：两相流
- 干法压裂技术在实施中的经济分析被引量：11
- 2006年
- 干法压裂采用了无水无伤害性液体CO2作为挟砂剂,避免了对地层渗透率的负面影响,无需担心对地层的潜在伤害。其中CO2在泵入过程中为液态,可以携带砂子,而在返排的过程中完全气化,不会在地层中造成水或其它化学有害物质的遗留,所以干法压裂特别适合于低渗水敏储层的开发,但是由于干法压裂过程中的费用较大,而且所用二氧化碳量大,其压裂投资大于氮气压裂和氮气泡沫压裂工艺。文章对干法压裂、氮气压裂和氮气泡沫压裂三者之间在开发低渗水敏气层时的净现值进行了比较,研究结果表明,虽然干法压裂初期投资较大,但由于干法压裂可提高通流能力,产量高,且井维护费用较低,使干法压裂比另外两者的经济性更高。从压裂完成后5年内的产量可以看出,实施干法压裂的井累积产量依然是最高的,分别为N2气压裂、N2泡沫压裂累积产量的2倍和4倍。
- 段百齐王树众沈林华潘新伟李志航
- 关键词：低渗透油气藏水敏性压裂储集层经济评价
- 氮气泡沫压裂液流变特性试验被引量：16
- 2005年
- 利用高参数泡沫压裂液试验回路详细研究了模拟实际压裂条件下N2硼交联泡沫压裂液的流变特性,得到了模拟实际压裂条件下N2泡沫压裂液流变参数的计算关联式,从而为低渗、低压油气藏N2泡沫压裂技术的有效实施提供了试验依据。研究表明,在实际施工条件下,N2泡沫压裂液具有剪切稀化性质,可用幂律模型来描述;其有效黏度随温度的增高而减小,随压力、泡沫质量的增大而增大;相对而言,温度和泡沫质量对流变参数的影响比压力的影响要明显,在该试验范围内,温度和泡沫质量对流变参数的影响均呈指数规律变化。
- 段百齐管保山王树众慕立俊沈林华周晓群
- 关键词：泡沫压裂液两相流流变特性
- 泡沫压裂液的两相欧拉颗粒流数值模拟被引量：4
- 2007年
- 从两相流的角度出发,将泡沫压裂液的气相处理成气泡相并建立两相欧拉颗粒流模型来研究泡沫压裂液的流变性.研究发现:气泡尺寸随剪切速率增加而减小是泡沫压裂液呈剪切稀化的重要原因,泡沫压裂液的黏度及非牛顿流体性质主要由气泡相黏度产生;气泡间的摩擦和碰撞是泡沫压裂液黏度急剧上升的主要因素,摩擦产生的黏度在高气相体积分数时占主要地位;两相之间基本没有相间滑移速度存在,两相的湍流脉动动能随气相体积分数的增加而增加,管壁附近的湍流脉动动能最大;有效黏度的模拟值与实验结果基本吻合,但模拟值稍微偏大,这可能是因为实际泡沫压裂液中的气泡在剪切场中发生了破碎和变形.但是,该两相流模型不能用于气相体积分数大于65%以上的泡沫压裂液.
- 沈林华王树众陆友莲宋振云李志航潘新伟
- 关键词：泡沫压裂液两相流黏度
- CO_2泡沫压裂液两相流流动特性的试验研究被引量：15
- 2003年
- 通过大型高参数泡沫压裂液试验回路首次详细研究了实际压裂条件下CO2泡沫压裂液的流变特性,得出了实际压裂条件下CO2泡沫压裂液流变参数的计算关联式,从而为低渗油气藏泡沫压裂技术的有效实施提供了试验依据.研究表明:在实际施工条件下,CO2泡沫压裂液具有剪切稀化性质,可用幂律模型来描述;其有效粘度随剪切速率、温度的增高而减小,随压力、泡沫质量的增大而增大;相对而言,温度和泡沫质量对流变参数的影响比压力的影响明显,在该试验范围内,温度和泡沫质量对流变参数的影响呈指数规律变化.
- 王树众王志刚林宗虎王斌张爱舟
- 关键词：泡沫压裂液两相流
- 硼交联氮气泡沫压裂液两相流流变特性实验研究被引量：3
- 2005年
- 利用高参数泡沫压裂液实验回路研究了模拟实际压裂条件下N2硼交联泡沫压裂液的流变特性,得到了模拟实际压裂条件下N2泡沫压裂液流变参数的计算关联式,从而为低渗低压油气藏N2泡沫压裂技术的有效实施提供了实验依据。研究表明:在实际施工条件下,N2泡沫压裂液具有剪切稀化性质,可用幂律模型来描述;其有效粘度随温度的增高而减小;随压力、泡沫质量的增大而增大;相对而言,温度和泡沫质量对流变参数的影响比压力的影响要明显,在实验范围内,温度和泡沫质量对流变参数的影响均呈指数规律变化。
- 段百齐王树众沈林华管保山慕立俊周晓群王亮赵威
- 关键词：泡沫压裂液两相流流变特性
