董佳斌
- 作品数：6 被引量：31H指数：4
- 供职机构：河南理工大学资源环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河南省高校科技创新团队支持计划河南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球石油与天然气工程理学更多>>
- 自仿射粗糙割理中流体渗流的分形定律被引量：7
- 2015年
- 耦合分形理论、裂隙流控制方程及孔隙尺度下数值模拟技术,详细分析了煤储层单割理中端面几何对流体运移的控制作用.首先,依据流阻成因及作用方式,确立了割理端面几何对流体运移的多重效应模式及其所对应的物理参数,依次为水文弯曲度、局部粗糙度因子以及端面曲折率.在此基础上,利用割理端面几何的自仿射属性,构建了观测尺度为割理开度时的分形裂-渗方程.其中,水文弯曲度和端面曲折率表现出不同的尺度不变特征,而局部粗糙度因子则具有长程平稳的特点.最后,利用格子Boltzmann方法于孔隙尺度下模拟了粗糙割理中煤层气的运移规律,结果表明:参数物理意义明确的新裂-渗方程解析值同数值模拟渗透率之间是高度一致的;在粗糙割理中,流速剖面的分布是一种正态分布而非抛物线模型;端面几何除了摩擦作用外还会引起涡流效应,并且同其局部特征直接相关,这会加剧压力的损失.
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- 关键词：赫斯特指数格子BOLTZMANN模型
- 煤储层粗糙割理中煤层气运移机理数值分析被引量：10
- 2014年
- 有效描述粗糙割理中煤层气运移机理是实现其产能准确评估的基本前提。结合裂隙的立方定律以及广义Kozeny-Carman孔-渗方程,于理论层面推导了考虑内、外摩擦所致的裂-渗关系模型。其中内摩擦效应以煤层气运移的水文弯曲度来描述,外摩擦则通过引入端面曲折率来定义。借助分形理论实现了割理端面粗糙几何的定量描述,并采用格子Boltzmann方法模拟了煤层气运移过程,分析了端面分形维、绝对粗糙度以及相对粗糙度对煤层气输运特征的影响。在此基础上,对比分析了新裂-渗方程解析值同数值模拟渗透率之间的关系。结果表明,考虑了内、外摩擦效应的新方程能有效描述微观粗糙割理中煤层气的运移规律,并且物理意义明确。
- 金毅祝一搏吴影郑军领董佳斌李翔
- 关键词：煤储层煤层气格子BOLTZMANN方法
- 自然分形多孔储层复杂类型及其组构模式表征:理论与方法被引量：3
- 2023年
- 自然储层孔隙结构由于成因多样,往往表现为一种多元几何在尺度不变属性控制下的多尺度组配系统,其定量表征是精准评估储层静态物性以及有效揭示输运属性细观控制机制的关键。最新研究表明,分形对象是由相互独立的原始复杂性和行为复杂性组配而成的双复杂系统,因此原始复杂性的等效表征以及行为复杂性的惟一定义是实现储层孔隙结构定量表征的关键。基于以上认知,系统研究储层复杂孔隙结构表征方法并总结各自的优势与局限性,界定分形孔隙结构中原始复杂性要素,发展孔–喉–固–网–连的算法并实现单尺度/多尺度、单相/多相、单元/多元等任意原始复杂类型的等效表征,利用分形拓扑理论确保了孔隙结构中自相同、自相似、自仿射等分形行为的唯一定义,依托复杂组构概念构建分形多孔介质复杂孔隙结构的统一表征模型,进而在充分验证了新模型有效性的基础上论述其对自然储层孔隙结构精细描述的适配性,形成了分形多孔介质定量表征的理论与方法体系。
- 金毅刘丹丹郑军领郑军领董佳斌黄欢赵静妍刘顺喜宋慧波
- 关键词：岩石力学孔隙结构
- 深部煤储层应力敏感性特征及其对煤层气产能的影响被引量：8
- 2022年
- 深部煤储层处于高地应力环境中,其渗透率变化特征与浅部存在较大差异,为研究有效应力对深部煤储层渗透率的差异性影响,以及应力敏感性各向异性特征,以沁水盆地横岭区块15号煤层为研究对象,采样深度1200~1700 m,采用覆压孔渗实验,开展平行层理和垂直层理样品在不同有效应力下的渗透率变化规律研究,探究其应力敏感性特征及其对煤层气产能的影响。结果表明:渗透率随有效应力的增加呈幂指函数降低,平行层理面渗透率总体高于垂直层理面,且在2个方向上渗透率变化规律呈正相关性。选取储层孔裂隙压缩系数、渗透率损害率和渗透率曲率3个参数作为煤储层应力敏感性评价指标,其中,孔裂隙压缩系数随有效应力增加,以5 MPa为界限先后呈现正相关性和负相关性,渗透率损害率和渗透率曲率分别与有效应力呈指数上升和下降的规律。基于应力敏感性参数,推导出煤层气井产能模型,模型显示,不考虑应力敏感性的气井产量高于考虑应力敏感性,揭示了应力敏感性对煤层气产量的影响程度,即在5 MPa生产压差下,气井的产量降低幅度随应力敏感性系数的增大整体呈增高趋势。针对应力敏感性的阶段划分,研究区目标煤层在煤层气排采过程中应采用小–中–大的排采方案来控制生产流量。
- 刘顺喜樊坤雨金毅金毅董佳斌王长征
- 关键词：应力敏感性有效应力各向异性
- 颗粒填充型分形孔隙结构复杂组构表征被引量：5
- 2022年
- 颗粒填充型多孔介质广泛发育于自然储层中,且常常表现出复杂的颗粒形貌、随机的空间分布以及分形的尺度结构等特征,它们的空间组配严重影响着油气资源的赋存运移。因此阐明孔隙结构细观控制机制是实现资源高效开发利用的基础,而其定量表征是根本。为此,依托于新近出现的分形拓扑理论标定了颗粒填充型分形多孔介质中孔隙结构的两类复杂类型,即描述颗粒几何形貌的原始复杂性,以及主宰尺度不变属性的行为复杂性。依据尺度不变属性的基本要求,判识出原始复杂性与行为复杂性相互独立的关系,明确了复杂类型组构模式。在此基础上,借助四参数随机生长算法实现了原始复杂性要素的等效表征,利用分形拓扑理论实现了自相似、自仿射属性的尺度不变定义,进而构建了任意颗粒填充型分形多孔介质模型定量表征的数学框架。最后,系统分析了原始复杂性以及行为复杂性对孔隙结构特征的控制,即颗粒团簇破碎程度、随机分布特征、边界粗糙度隶属于原始复杂性,自相似、自仿射等尺度结构特征则受控于行为复杂性,而孔隙结构的各向异性特征是原始复杂性及行为复杂性耦合作用结果。
- 金毅王俏俏董佳斌董佳斌刘顺喜郑军领
- 关键词：岩石力学多孔介质各向异性
- 内蒙黄玉川煤矿4#煤层顶板稳定性评价被引量：1
- 2016年
- 煤层顶板稳定性是影响煤矿安全生产的主要因素之一。通过分析影响顶板稳定的地质因素,运用岩石力学、分形理论以及沉积岩石学等方法,结合钻孔、地震资料选取定量评价指标,在AHP—模糊综合评价模型的基础上,应用Mathematica对4煤顶板进行了综合分区。结果表明:煤层顶板稳定性主要由顶板岩石力学性质和构造发育程度控制;研究区4煤顶板以泥岩、粉砂质泥岩为主,岩石力学强度低,小构造较发育,顶板完整性差,将顶板分为极不稳定、不稳定、较稳定和稳定四类。首采区中部顶板构造较复杂,岩石力学性质差,多为不稳定、极不稳定型顶板;东南部稳定性较好,利于大采高综采生产。
- 陈江峰武洪涛董佳斌王崇平豆浩
- 关键词：顶板稳定性岩石力学
