国家自然科学基金(51274214)
- 作品数：21 被引量：870H指数：13
- 相关作者：宁正福杨峰孔德涛何斌刘慧卿更多>>
- 相关机构：中国石油大学（北京）中国石油大学(北京)中国石油冀东油田更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金教育部科学技术研究重大项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球理学更多>>
- 低渗致密气藏压裂水平井产能预测新方法被引量：13
- 2017年
- 水平井分段压裂是低渗致密气藏增产改造的关键手段,压裂水平井的产能预测和影响因素分析对气藏的高效开发具有重要指导意义。基于气体流动中的压降分析,通过对地层段、裂缝段、射孔孔眼段和井筒段的压降进行耦合,综合考虑裂缝应力敏感性、孔眼周围气体汇聚效应和井斜角的影响,建立了压裂水平井产能预测新模型,并分析了速度系数、井斜角、应力敏感系数等因素对产能的影响。实例计算表明新模型预测精度较高,便于工程应用。垂直裂缝产量沿井筒呈中部低、端部高的"倒钟形"分布,且跟端方向裂缝产量略高于趾端方向。随速度系数减小,气井产量先增加后稳定不变,增加幅度随裂缝条数增加而加大;气井产量随井斜角增加而增加,且增加幅度随水平段长度增加而加大;生产后期,裂缝应力敏感会显著降低气井产量,应力敏感系数越大,产量越低。
- 黄亮宁正福石军太杨柳尤园孟凡圆
- 关键词：低渗致密气藏压裂水平井产能模型应力敏感
- 页岩储层微观孔隙结构特征被引量：352
- 2013年
- 为了研究页岩储层的微观孔隙结构特征,应用场发射环境扫描电子显微镜观察了页岩表面纳米级孔隙微观形态,并通过低温氮吸附法测定了页岩的氮气吸附等温线,同时结合高压压汞实验对页岩储层孔隙结构进行了深入研究。研究结果表明:页岩储层孔隙处于纳米量级,孔隙类型可分为有机质纳米孔、黏土矿物粒间孔、岩石骨架矿物孔、古生物化石孔和微裂缝5种类型,其中有机质纳米孔和黏土矿物粒间孔发育最为广泛;页岩孔径分布复杂,既含有大量的中孔(2～50nm),又含有一定量的微孔(<2nm)和大孔(>50nm);孔径小于50nm的微孔和中孔提供了大部分比表面积和孔体积,是气体吸附和存储的主要场所;页岩阈压非常高,孔喉分选性好,连通性差,退汞效率低,中孔对气体渗流起明显贡献作用,微孔则主要起储集作用。
- 杨峰宁正福胡昌蓬王波彭凯刘慧卿
- 关键词：页岩扫描电镜
- 页岩气吸附特征及影响因素被引量：13
- 2013年
- 对页岩气吸附的基本特点及近年来页岩气吸附的研究进展进行了总结;介绍了影响页岩气吸附的影响因素以及页岩气吸附研究所取得的成果;提出了页岩气吸附研究中存在的问题;根据页岩气吸附的基本特点,基于页岩气吸附研究现状,对页岩气吸附研究进行了展望,并强调页岩气吸附的热力学、动力学模型以及微观角度研究等将是今后页岩气吸附研究的重点。
- 孔德涛宁正福杨峰何斌赵天逸
- 关键词：页岩超临界影响因素
- 页岩甲烷吸附等温线拟合模型对比分析被引量：34
- 2013年
- 对四川南部下寒武统牛蹄塘组黑色页岩样品进行了甲烷等温吸附试验,测定了35、65℃下页岩甲烷吸附等温线,采用Langmuir、Freundlich、Langmuir-Freundlich、D-R、Toth方程对吸附等温线进行拟合,检验了各模型的拟合精度。结果表明:这些模型都能较好地拟合页岩甲烷吸附平衡数据,模型的参数越多拟合精度越高,三参数的Toth方程和Langmuir-Freundlich方程的拟合结果比两参数的Langmuir方程、Freundlich方程和D-R方程拟合结果要好;页岩组成非常复杂,表面吸附位的能量分布不均匀,这影响吸附模型在低压下的拟合效果,采用Toth方程可以较为准确地模拟甲烷在页岩不均匀表面上的等温吸附行为。
- 杨峰宁正福孔德涛彭攀赵华伟
- 关键词：页岩吸附等温线
- 页岩对甲烷的等温吸附特性研究被引量：29
- 2013年
- 为了研究甲烷在页岩上的吸附特性,选取四川盆地下寒武统牛蹄塘组黑色页岩进行高温高压等温吸附实验,通过容积法测定了35、50、65℃下甲烷在黑色页岩上的吸附等温线,研究甲烷气体在页岩上的等温吸附行为.结果表明,甲烷在页岩上的吸附等温线具有Ⅰ型等温线特征,反映甲烷在页岩表面可能为单分子层吸附机理；采用Langmuir吸附模型很好地拟合了吸附数据,平均相对误差小于2.4％；根据吸附等温线计算的等量吸附热为12.74 ～ 17.47 kJ/mol,平均为15.54 kJ/mol,说明页岩对甲烷的吸附为物理吸附,且等量吸附热随甲烷吸附量的增大而降低,表明页岩表面能量分布具有不均匀性.
- 杨峰宁正福刘慧卿孔德涛
- 关键词：页岩吸附等温线吸附热
- 甲烷在页岩上吸附的热力学被引量：25
- 2014年
- 为了研究页岩吸附甲烷的机理,通过容积法测定35,50和65℃时页岩甲烷吸附等温线,计算甲烷在页岩上的等量吸附热和极限吸附热,从热力学角度分析甲烷在页岩上的吸附行为。研究结果表明：甲烷在页岩上的吸附等温线具有Ⅰ型等温线特征,Langmuir吸附模型较好地拟合了吸附数据;根据吸附等温线计算的等量吸附热为15.50~17.65 kJ/mol,平均为16.88 kJ/mol,说明页岩对甲烷的吸附为物理吸附;等量吸附热随甲烷吸附量的变化而变化,是页岩表面的不均匀性和吸附分子间作用力综合作用的结果;极限吸附热定量地反映了页岩表面与甲烷气体作用力;在页岩气藏开发时,除了采用降压解吸开采外,对于极限吸附热较大的页岩气藏,可通过注入吸附能力更强的CO2等促使甲烷解吸。
- 杨峰宁正福王庆刘慧卿孔德涛
- 关键词：页岩吸附等温线热力学
- 低渗油藏不等产量源汇合理注采井距影响因素分析被引量：1
- 2014年
- 低渗透油藏合理井距的确定必须考虑启动压力梯度的影响。根据等产量一源一汇渗流理论,推导出不等产量一源一汇主流线上启动压力梯度最小值,结合启动压力梯度与渗透率关系建立了低渗透油藏合理注采井距确定方法。通过实验及影响因素分析确定注采压差、地层渗透率和注采比对合理注采井距影响关系,得出不等产量一源一汇,最小压力梯度的位置与注采比的大小有关,注采比对合理井距影响较小,储层改造对提高合理井距经济可行。
- 赵超赵胜男王奇姚健欢李振罗超许佳良
- 关键词：低渗透油藏启动压力梯度注采井距
- 高压压汞法和氮气吸附法分析页岩孔隙结构被引量：192
- 2013年
- 页岩储层的孔隙结构对页岩含气性评价和勘探开发具有重要意义,但目前国内对于页岩孔隙结构的研究相对较少。为此,采用高压压汞实验和低温氮气吸附实验对页岩的孔隙结构进行了研究,计算了页岩的孔隙结构参数,并结合微观孔隙结构图片分析了页岩孔隙结构对气体吸附和渗流的意义。研究表明,页岩孔隙以微孔和过渡孔为主,微孔和过渡孔提供了大部分孔体积。有机质中的微孔是页岩比表面积的主要贡献者,构成了页岩气体的主要吸附空间。页岩的孔隙类型复杂,孔隙形态多样,存在一端封闭的不透气性孔、开放性的透气性孔和墨水瓶孔等多种孔隙,且孔隙之间的连通性较差。较高的微孔和过渡孔保证了页岩储层具有很高的吸附聚气能力,但中孔和大孔发育较差,不利于气体渗流和页岩气藏的开发。
- 杨峰宁正福孔德涛刘慧卿
- 关键词：页岩孔隙结构孔体积比表面积
- 状态方程对页岩吸附甲烷等温线的影响被引量：1
- 2014年
- 通过比较3种通用状态方程和1种经验方程计算的甲烷压缩因子,分别计算了4种状态方程的页岩吸附甲烷等温线,并与美国国家标准与技术研究院(NIST)的标准参考数据库计算的结果进行了对比。结果表明,不同状态方程计算的吸附等温线存在显著差异,状态方程对吸附量的影响在平衡压力低于4 MPa时较小,在中-高压力之后影响迅速增大,特别是压力高于13 MPa后,等温线形状发生了根本变化,这主要是由于不同状态方程计算的吸附增量在中-高压力之后差距越来越大所致,而在低压力条件下这种影响较小。
- 何斌宁正福杨峰孔德涛彭攀
- 关键词：页岩甲烷吸附等温线
- 页岩储集层微观渗流的微尺度效应被引量：22
- 2014年
- 页岩有机质中存在大量纳米孔隙,气体在纳米孔隙中的流动存在微尺度效应,宏观流体流动规律难以准确描述其流动行为。考虑气体分子在有机质孔隙中的滑脱效应、扩散和吸附解吸作用,用格子Boltzmann方法模拟气体在有机质纳米孔道中的流动。结果表明:气体在有机质纳米孔道中存在压缩效应,压缩效应导致压力沿纳米孔道呈非线性分布,且孔道两端的压差越大,非线性程度越大。随着Knudsen数增大,稀薄效应增强,减弱了由压缩效应引起的非线性程度。气体在纳米孔道中的边界滑移速度随着进出口压力比和Knudsen数的增大而增大,并且在垂直于孔道方向上的速度不为零,加剧了孔道中气体分子与边界分子的动能交换。滑移效应和吸附解吸效应均对气体在页岩有机质孔道中的质量流量有重要影响。
- 宁正福王波杨峰曾彦陈进娥张廉
- 关键词：有机质格子BOLTZMANN方法
