我国煤层气开发技术现状与发展方向 被引量：83

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作者 徐凤银 肖芝华 +4 位作者 陈东 闫霞 武男 李相方 苗亚楠 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期205-215,共11页

我国煤层气资源丰富、开发前景广阔,经过20多年的不断探索,无论从产业规模,还是勘探开发技术方面,都取得了很大的进展。为进一步提高煤层气开发技术的适应性和煤层气资源的有效性,推进煤层气产业的快速发展,以我国煤层气产业发展现状为... 我国煤层气资源丰富、开发前景广阔,经过20多年的不断探索,无论从产业规模,还是勘探开发技术方面,都取得了很大的进展。为进一步提高煤层气开发技术的适应性和煤层气资源的有效性,推进煤层气产业的快速发展,以我国煤层气产业发展现状为出发点,系统梳理了目前我国煤层气开发的理论进展和技术现状。首先,归纳并提出了煤层气赋存和排采理论方面的新认识,煤储层微观气水赋存与产出存在2种不同的模式,“固气系统”与“固液系统”协同吸附,储层基质孔隙水对气体解吸-传输具有重要影响。其次,梳理小曲率半径定向井、水平井分段压裂、定量化排采多目标优化控制等煤层气开发新技术,并深入分析了煤层气开发面临的主要问题。提出未来的发展方向是持续加强以排采为核心的理论和关键技术攻关,降低开发成本,提高单井产量,实现煤层气高效开发。 展开更多

关键词 煤层气排采 勘探开发技术 煤层气赋存 煤储层

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毛细管力在非常规油气藏开发中的作用及应用 被引量：25

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作者 李相方 冯东 +6 位作者 张涛 孙政 何敏侠 刘庆 刘文远 赵文 李靖 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1719-1733,共15页

相对于常规油气藏而言,非常规油气藏储层岩石孔喉尺度小、毛细管力作用突出,极大地影响油气勘探与开发。对于常规油气藏的研究,通常忽略毛细管力效应,但是对于页岩油气与煤层气等自生自储的非常规储层,其纳米孔隙发育,润湿性、毛细管力... 相对于常规油气藏而言,非常规油气藏储层岩石孔喉尺度小、毛细管力作用突出,极大地影响油气勘探与开发。对于常规油气藏的研究,通常忽略毛细管力效应,但是对于页岩油气与煤层气等自生自储的非常规储层,其纳米孔隙发育,润湿性、毛细管力及其相渗特征的研究还存在难点。通过结合地质成藏理论和开发过程渗流理论,以致密油、煤层气和页岩油气为例,阐明了毛细管力在非常规油气成藏及开发中的作用及应用。同时,进一步刻画了油藏原始条件下油水多种分布关系及对应的流体压力分布特征,借此可以分析评价注水(气)过程润湿相与非润湿相流体渗流机理及非润湿相的卡断尺度,为二次采油、三次采油参数设计提供理论依据;通过评价高有机质含量(TOC)的煤层气储层,发现其多呈现水湿特征,强极性的水分子与孔隙介质少数极性官能团的结合力要比甲烷与孔隙有机质结合力高几倍到几十倍,而润湿角测量与毛细管力测量均体现了极性与非极性吸引力的作用,因此尽管煤层气储层有机质含量远高于无机质,但是其分子间作用力较弱导致润湿性更倾向于水湿;区别于煤层气,页岩气储层无机质体积分数远大于有机质体积分数,由于无机质孔隙原始条件多为水湿,因此该类储层多为水湿;页岩油岩石组成尽管与页岩气类似,但是由于油相具有复杂的组成,其中的表面活性物质将会影响储层的润湿性,据此影响储层的毛细管力;由于页岩油要比页岩气流动困难,渗流阻力大,但是页岩油的油水毛细管力又小于页岩气的气水毛细管力,因此需要对二者量化计算评价。 展开更多

关键词 毛细管力 致密油 煤层气 页岩气 页岩油

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深水气井测试求产阶段管柱内天然气水合物防治方法 被引量：20

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作者 李相方 刘文远 +4 位作者 刘书杰 胡瑾秋 南宇峰 田甜 周云健 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期63-72,共10页

深水气井测试求产过程中,预防与控制天然气水合物(以下简称水合物)堵塞对于保障测试安全至关重要。为此,通过分析不同测试条件下的井筒温压场分布,应用水合物生成—沉积及分解计算方法,评价了不同测试制度下全测试过程中管柱内水合物的... 深水气井测试求产过程中,预防与控制天然气水合物(以下简称水合物)堵塞对于保障测试安全至关重要。为此,通过分析不同测试条件下的井筒温压场分布,应用水合物生成—沉积及分解计算方法,评价了不同测试制度下全测试过程中管柱内水合物的沉积与堵塞程度的变化;在此基础上,提出了基于水合物防治的深水气井测试求产方法。研究结果表明:①深水气井测试过程中井筒内常形成水合物堵塞风险最大的环雾状流型,测试过程中采取防止水合物堵塞措施比防止水合物生成更加合理;②常规四点测试方法要求设置流温较低的低产气量测点,但高压、低温的井筒环境容易导致水合物生成、沉积,测试持续时间过长会增加测试管柱的堵塞风险;③所提出的适合于深水气井测试的混序测试制度在不改变测试产气量与时长的前提下,通过调整测点顺序形成的井筒温度变化使水合物沉积层分解,降低了测试过程中测试管柱的最大堵塞程度;④对于无出砂、无应力敏感、无反凝析且不产水的深水气井推荐使用三点或二点测试法,相对于四点测试法,前者能有效降低测试管柱内的水合物沉积、堵塞风险,同时又能在保证产能方程准确性的前提下缩短测试时间、降低测试成本。结论认为,该研究成果可以为深水气井的现场测试施工提供帮助。 展开更多

关键词 深水气井 测试求产 天然气水合物 防治方法 混序测试 堵塞程度 流动保障

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宁夏枸杞生长季气候变化特征及其影响 被引量：18

4

作者 李香芳 李栋梁 +1 位作者 段晓凤 刘垚 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1789-1798,共10页

为明确宁夏枸杞(LyciumbarbarumL.)生长季气候变化特征及其对枸杞生长的影响,为决策部门有效利用气候资源提供数据支撑,本文基于1961-2017年宁夏17个气象站点的观测数据,采用数理统计分析、Mann-Kendall突变检测、气候倾向率和相关性检... 为明确宁夏枸杞(LyciumbarbarumL.)生长季气候变化特征及其对枸杞生长的影响,为决策部门有效利用气候资源提供数据支撑,本文基于1961-2017年宁夏17个气象站点的观测数据,采用数理统计分析、Mann-Kendall突变检测、气候倾向率和相关性检验等方法,分析了宁夏枸杞生育期气候变化特征及其影响。结果表明:气候暖干化是宁夏枸杞生育期气候变化的主要特征。近57a来,气候变暖使宁夏枸杞生育期平均气温、≥10℃积温及日照时数增加,其线性趋势通过了0.001显著性水平检验。平均气温在1990年左右发生突变,1991-2017年平均气温比1961-1990年上升了0.7℃。≥10℃积温在20世纪90年代增加速率最大,2003年发生突变,比突变前年平均增加370.6℃。日照时数在2005年前后发生突变,突变后平均年日照时数增加93.9 h。降水量整体呈弱的减少趋势。气候变化对枸杞生长发育的影响利多弊少。气温升高,春季气温回升快,积温增多,整个生育期热量条件充足,使枸杞树萌芽期提前,总生育期延长,单产提高;果熟期、采摘期降水量减少,使枸杞炭疽病、黑果病发生机率减少,有利于品质提高。研究发现,中宁枸杞产量与稳定通过5℃到枸杞萌芽期的积温、≥10℃积温均显著正相关。同时,气候变暖增加了冬季农田土壤水分蒸发,病虫害发生有增加趋势。如何充分利用有利的气候资源,减轻或避免气候变化对枸杞生产的不利影响是需要进一步研究的重要内容。 展开更多

关键词 气候变化 农业气候资源 积温 枸杞生长季 枸杞产量 宁夏

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低渗致密复杂叠置储层组合立体井网高效动用方法——以延安气田为例 被引量：18

5

作者 张涛 李相方 +7 位作者 王香增 严云奎 乔向阳 马骋 雷开宇 唐培哲 冯东 赵文 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1279-1291,共13页

延安致密砂岩气田具有纵向主力开发层系多、层间跨度大、有效砂体分布范围广、储层非均质强、区域差异明显等特征,需要采用'因层制宜、因区制宜'的组合立体井网高效动用技术进行开发。通过'分级约束'的立体井网设计思想... 延安致密砂岩气田具有纵向主力开发层系多、层间跨度大、有效砂体分布范围广、储层非均质强、区域差异明显等特征,需要采用'因层制宜、因区制宜'的组合立体井网高效动用技术进行开发。通过'分级约束'的立体井网设计思想,基于地面环境约束、宏观约束、局部约束以及属性约束的四级约束条件,建立从宏观到局部、从空间到属性、从地面到地下的多维度、多尺度、多因素耦合的立体井网优化设计体系。在该设计思想的指导下,结合延安气田地质特征,划分出了'河道富集区多层系'、'非河道低富集区双层系'、'非河道低富集区三层系'以及'河道低富集区多层系'4个开发区域,并给出了相应的'大井组直/定向井'、'大井组直/定向井+水平井'相结合的4套混合井网模式。另外,提出致密砂岩气田富集储层以采收率为主要约束函数、低富集储层以单井产气量为主要约束函数的井网密度优化标准,据此给出了延安气田最优井网密度为富集储层1 000 m×800 m,低富集储层1 200 m×1 000 m。 展开更多

关键词 低渗致密复杂叠置储层 立体井网 高效动用 井距优化 延安气田

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页岩及黏土纳米孔隙中液态水分布量化研究 被引量：11

6

作者 李靖 陈掌星 +4 位作者 李相方 王香增 吴克柳 冯东 曲世元 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期1219-1233,共15页

页岩储层富含纳米级孔隙,因此在纳米尺度上研究孔隙内流体分布特征具有重要意义.本研究基于室内实验,量化评价了页岩及黏土孔隙含水饱和度分布特征,实验发现:在水吸附过程中,黏土孔隙内"毛细凝聚"现象显著,当环境相对湿度较高... 页岩储层富含纳米级孔隙,因此在纳米尺度上研究孔隙内流体分布特征具有重要意义.本研究基于室内实验,量化评价了页岩及黏土孔隙含水饱和度分布特征,实验发现:在水吸附过程中,黏土孔隙内"毛细凝聚"现象显著,当环境相对湿度较高时,部分小孔隙将被毛管水完全阻塞;而对于页岩样品,无机质孔隙表现出亲水作用,但是有机质表现出憎水作用,页岩整体吸水能力相对较弱.同时,考虑页岩有机质与无机质孔隙形貌特征差异性,建立数学模型研究孔隙形状对吸水特征的影响.结果表明:利用狭缝孔模型计算的吸水曲线与实测结果更接近,因此在研究页岩吸水特征时,应将孔隙形状假设为狭缝孔,而并非通常假设的圆管孔.本研究将对深入认识及评价页岩储层不同类型孔隙内流体的赋存方式及产出机理奠定理论基础. 展开更多

关键词 页岩 黏土 纳米孔隙 吸水特征 含水饱和度

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一种表征煤储层压力与流体饱和度关系的数学模型 被引量：11

7

作者 孙政 李相方 +5 位作者 徐兵祥 彭泽阳 孙逢瑞 张涛 冯东 陈宇 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期457-464,共8页

目前,针对生产过程中煤储层内部气、水两相渗流的研究尚薄弱,已建立的煤层气产能预测模型或产能分析方法中,一部分假设煤储层内部为单相渗流即单相水或单相气,一部分忽略流体饱和度和压力变化梯度,另一部分通过物质平衡方程建立平均地... 目前,针对生产过程中煤储层内部气、水两相渗流的研究尚薄弱,已建立的煤层气产能预测模型或产能分析方法中,一部分假设煤储层内部为单相渗流即单相水或单相气,一部分忽略流体饱和度和压力变化梯度,另一部分通过物质平衡方程建立平均地层压力与平均含水饱和度间关系,进而研究储层饱和度分布对气井产能的影响,但平均含水饱和度无法表征储层内部的饱和度分布.故现有模型均未考虑储层流体饱和度分布特征对气井产能的影响,导致现有产能模型预测值与实际煤层气井产出动态始终存在较大误差.鉴于此,根据气、水两相渗流微分方程,考虑应力敏感、基质收缩与气体解吸效应,建立了一种能够表征煤储层压力与流体饱和度间关系的数学模型.结合气、水两相相渗曲线与各生产时刻的储层压力分布曲线,提出迭代算法求解该模型,得到各生产时刻的流体饱和度分布规律.该模型的可靠性通过与商业数值模拟软件结果对比得到验证.该模型的提出填补了目前煤层气开发理论的空白,有助于准确计算气、水两相拟压力,为煤层气藏产能的准确预测奠定理论基础. 展开更多

关键词 煤层气藏 压力分布 流体饱和度分布 相渗曲线 拟压力

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基于孔隙网络模拟的致密砂岩气充注与微观气水赋存特征 被引量：11

8

作者 赵文 吴克柳 +3 位作者 姜林 何敏侠 李相方 贾承造 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期69-79,共11页

中国致密砂岩气资源丰富,勘探潜力大,但已有的开发实践证实开发面临巨大挑战。为了从微观角度深入认识致密砂岩气成藏机理,气水分布,提高致密砂岩气采收率,基于孔隙网络模型,开展了致密砂岩气充注数值模拟研究,探讨了微观尺度下致密砂... 中国致密砂岩气资源丰富,勘探潜力大,但已有的开发实践证实开发面临巨大挑战。为了从微观角度深入认识致密砂岩气成藏机理,气水分布,提高致密砂岩气采收率,基于孔隙网络模型,开展了致密砂岩气充注数值模拟研究,探讨了微观尺度下致密砂岩气充注机制,并分析了充注过程中气水的赋存特征,建立了不同温度压力条件下毛细管力学模型,指出了不同地质条件下含气性差异与变化的特征。研究结果表明:①毛细管压力是孔隙内流体与孔隙壁面之间的分子间相互作用力的宏观表达,相较常温常压,在高温高压地层中毛细管压力更小,成藏下限可能更低;②由于孔隙结构的非均质性特征,并非所有大孔隙都被天然气充注,与小孔隙或者窄喉道相连的大孔隙可能无法被充注而呈现局部高含水特征,开发过程中,这部分水作为自由水被产出;③孔隙网络模拟揭示了岩心尺度上的致密砂岩微观含气性增长机制与气水分布形成过程,有利于深入认识致密油气成藏机理,以及气水分布。结论认为,基于孔隙网络充注模拟技术,在实验室条件下揭示了微观气水分布形成过程和致密砂岩气充注机理,对指导致密砂岩气开发具有重要指导和借鉴意义。 展开更多

关键词 致密砂岩气 孔隙网络 数值模拟 分子间作用力 充注机制 成藏 气水赋存 气水分布

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不同含水条件下黏土孔隙分布特征及甲烷吸附能力 被引量：10

9

作者 冯东 李相方 +5 位作者 王香增 李靖 石军太 张涛 李沛桓 陈宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2402-2413,共12页

选用常见的页岩黏土矿物伊利石和高岭石,开展了不同湿度平衡样品的N2吸附/脱附实验和高压CH4吸附实验,研究黏土矿物孔隙分布特征的变化,并从微观上量化评价含水饱和度,分析其对甲烷吸附的影响。研究结果表明:水分的存在主要影响黏土矿... 选用常见的页岩黏土矿物伊利石和高岭石,开展了不同湿度平衡样品的N2吸附/脱附实验和高压CH4吸附实验,研究黏土矿物孔隙分布特征的变化,并从微观上量化评价含水饱和度,分析其对甲烷吸附的影响。研究结果表明:水分的存在主要影响黏土矿物微小孔隙的分布,高湿度条件下(RH=98%)的毛细凝聚作用导致微小孔隙(<5.15 nm)在孔径分布曲线上消失及比表面积的大幅下降。同时研究表明:黏土吸水能力与微小孔隙发育程度密切相关,当RH=98%时,微孔更为发育的高岭石含水饱和度(S_w=71.43%)高于伊利石(S_w=46.15%),且在此条件下,由于小孔凝聚以及吸附特征的改变(气-固吸附转变为气-液界面吸附),样品甲烷吸附能力下降近85%。因此,干燥条件下的实验结果不能代表实际页岩储集特征。 展开更多

关键词 黏土矿物 孔隙分布 比表面积 含水饱和度 甲烷吸附

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考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型及其应用 被引量：11

10

作者 石军太 吴嘉仪 +5 位作者 房烨欣 鲁家国 侯晨虹 李相方 张遂安 熊先钺 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期78-89,共12页

为了准确预测煤层气井生产动态、制订合理的排采制度,建立了考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型,然后基于该模型对保德区块、沁水盆地、柳林区块、韩城区块、黄陇煤田共15组煤样的室内煤样速敏实验数据进行了拟合,求得各煤样的渗透率模... 为了准确预测煤层气井生产动态、制订合理的排采制度,建立了考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型,然后基于该模型对保德区块、沁水盆地、柳林区块、韩城区块、黄陇煤田共15组煤样的室内煤样速敏实验数据进行了拟合,求得各煤样的渗透率模型;在此基础上,将建立的煤储层渗透率模型引入到前期编制的煤层气井动态分析软件中,并进行了2口煤层气井的生产历史拟合;以其中一口煤层气井(W1井)的拟合参数为基准,研究了煤粉堵塞参数对煤储层渗透率及煤层气井生产动态的影响。研究结果表明:①所建立的考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型能够定量化描述煤储层渗透率随流体流速的变化,同时该模型可以被嵌入到煤层气数值模拟软件或煤层气井动态分析软件中,应用范围广;②保德区块煤储层渗透率受煤粉堵塞的影响相对较小,而煤粉堵塞对于沁水盆地、黄陇煤田煤储层渗透率的影响不可忽视;③理论最大渗透率损害率(Dmax)和渗透率损害率指数(n)越大,煤粉临界堵塞流速(vcr2)和0.5Dmax对应的相对流速(v0.5)越小,煤粉堵塞对煤储层渗透率的影响越显著;④为减小煤粉堵塞对煤层气井产能的不利影响,在排采过程中尤其是产气初期,要适当减小生产压差,以避免对煤储层渗透率造成恶性伤害。 展开更多

关键词 煤层气 煤粉 速敏 动态渗透率 产能预测 保德区块 沁水盆地 柳林区块 韩城区块 黄陇煤田

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凝析气藏不同开发阶段储集层油气分布特征 被引量：9

11

作者 张永昌 李相方 +3 位作者 孙政 孟也 张逸 刘文远 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期446-451,共6页

复杂的相态变化特点决定了凝析气藏渗流研究比常规气藏具有更大的难度和特殊性。已有凝析气藏油气分布模型均以稳态法或非稳态法测得的相对渗透率为基础,因未考虑凝析液堵塞作用,从而高估凝析油渗流能力,导致结论与现场实际生产情况存... 复杂的相态变化特点决定了凝析气藏渗流研究比常规气藏具有更大的难度和特殊性。已有凝析气藏油气分布模型均以稳态法或非稳态法测得的相对渗透率为基础,因未考虑凝析液堵塞作用,从而高估凝析油渗流能力,导致结论与现场实际生产情况存在一定偏差,不能准确描述储集层内油气分布规律和正确评估气井产能。目前基于储集层微观非均质性的凝析气藏不同生产阶段油气分布规律的研究较少,缺乏制定气井全周期生产制度的必要理论依据。鉴于此,引入能反映凝析气藏内流体渗流能力的拟稳态相对渗透率测量方法,根据气藏微观孔隙尺度及毛细管压力分布,结合气井不同生产阶段油气渗流特征,形成一套开发全过程油气分布特征描述方法。并将该方法应用于凝析气藏生产参数优化设计,认为凝析气藏开采后期采用大压差生产时,应重点考察拟稳态相对渗透率对油气采出动态的影响,最后通过实际凝析气井的生产动态验证了提出的观点。 展开更多

关键词 凝析气藏 开发阶段 油气分布特征 拟稳态法 相渗曲线

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深水气井测试返排阶段水合物生成及防治研究 被引量：8

12

作者 刘文远 胡瑾秋 +2 位作者 李相方 刘书杰 周云健 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期132-143,共12页

清井返排是深水气井测试流程的重要阶段,该阶段管柱内水合物的生成及堵塞问题一直是安全测试研究的重点。从水合物生成、生长、沉积、堵塞的微观机理分析出发,结合清井返排的具体阶段,首次将水合物形成与管柱气液流型结合研究不同流型... 清井返排是深水气井测试流程的重要阶段,该阶段管柱内水合物的生成及堵塞问题一直是安全测试研究的重点。从水合物生成、生长、沉积、堵塞的微观机理分析出发,结合清井返排的具体阶段,首次将水合物形成与管柱气液流型结合研究不同流型下水合物形成流动障碍的风险大小。研究结果表明,泡状流、段塞流、搅拌流下水合物形成流动障碍的风险较小,环状流下仍然具有形成测试管柱堵塞的风险,须进行合理的测试参数设计,并在不同阶段实施防控措施,从而有效避免水合物堵塞事故。本文研究成果可为现场测试施工提供理论支撑。 展开更多

关键词 深水 气井测试 清井返排 水合物 气液流型

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黏土矿物吸附水蒸气特征及对孔隙分布的影响 被引量：7

13

作者 冯东 李相方 +5 位作者 李靖 王永辉 杨立峰 张涛 李沛桓 孙政 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期110-118,共9页

页岩原始储层普遍具有一定的含水饱和度,水分的赋存方式很大程度上影响页岩孔径分布特征、吸附能力和产气机制。选用页岩常见黏土矿物蒙脱石、高岭石和伊利石,开展不同湿度环境下的水蒸气吸附试验和低温氮气吸附-脱附试验,研究水分在黏... 页岩原始储层普遍具有一定的含水饱和度,水分的赋存方式很大程度上影响页岩孔径分布特征、吸附能力和产气机制。选用页岩常见黏土矿物蒙脱石、高岭石和伊利石,开展不同湿度环境下的水蒸气吸附试验和低温氮气吸附-脱附试验,研究水分在黏土矿物上的吸附行为,揭示纳米孔隙中水的赋存方式和分布特征,分析含水饱和度对孔隙分布的影响。结果表明:GAB模型能够很好地描述黏土矿物水蒸气吸附曲线,随着湿度的增加,水蒸气的吸附机制存在单层-多层-凝聚的转变;黏土矿物中水分的赋存特征随孔隙尺度而变化,并进一步对孔隙分布产生影响,以蒙脱石为例,当含水饱和度接近50%时,水分以吸附水(束缚水膜)形式存在于大孔隙中,以凝聚水的形式存在于小于5 nm的孔隙中并导致该尺度孔隙从孔径分布曲线上消失,同时造成微小孔隙(孔径小于10 nm)贡献的比表面积下降幅度超过80%,而干燥情况下明显夸大了微小孔隙对页岩气的吸附及流动的作用。 展开更多

关键词 黏土矿物 水蒸气吸附 含水饱和度 孔隙分布 比表面积

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蒸汽-空气复合驱提高稠油采收率研究 被引量：7

14

作者 杨戬 李相方 +2 位作者 阎逸群 张保瑞 张晓林 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期111-117,共7页

为进一步提高稠油热采的采出程度,开展了蒸汽-空气复合驱的研究。主要从室内实验及数值模拟研究了蒸汽-空气复合驱的最优空气与蒸汽的质量比。通过对不同空气与蒸汽质量比的室内实验研究,可以看出随着空气与蒸汽的质量比升高,采出程度... 为进一步提高稠油热采的采出程度,开展了蒸汽-空气复合驱的研究。主要从室内实验及数值模拟研究了蒸汽-空气复合驱的最优空气与蒸汽的质量比。通过对不同空气与蒸汽质量比的室内实验研究,可以看出随着空气与蒸汽的质量比升高,采出程度先上升后下降。当空气与蒸汽的质量比为2:32时,蒸汽-空气复合驱的采出程度最高,为68.67%;此时填砂管出口端的温度与蒸汽驱相差不大。当空气与蒸汽的质量比大于3:32时,蒸汽-空气复合驱的采出程度低于蒸汽驱,此时填砂管出口端的温度远低于蒸汽驱的温度。通过CMG数值模拟对辽河油田X区块的蒸汽-空气复合驱的研究,得到了与室内实验相同的趋势。由于室内实验与现场的差异性,其优化的数值有所差异。通过辽河油田X区块的现场试验,蒸汽-空气复合驱空气与蒸汽的质量比为1:16.1。该现场试验区块中原油日产量上升,原油含水率下降,有力地验证了室内实验及数值模拟结果的正确性。 展开更多

关键词 蒸汽空气复合驱 采出程度 质量比 优化 数值模拟 现场试验

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考虑时变效应的致密气井产能评价——以延安气田为例 被引量：7

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作者 王香增 冯东 +10 位作者 李相方 严云奎 郭向东 乔向阳 薛波 马骋 王泉波 雷开宇 张涛 姚天福 赵文 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1358-1367,共10页

在致密气井的生产过程中,压裂裂缝导流能力、储层流体分布和气水相渗都会不断发生变化,具有时变效应,而传统的产能评价往往忽略了这种效应。针对这一问题,通过建立考虑裂缝导流能力时变效应和储层气水相渗时变效应的渗流数学模型,评价... 在致密气井的生产过程中,压裂裂缝导流能力、储层流体分布和气水相渗都会不断发生变化,具有时变效应,而传统的产能评价往往忽略了这种效应。针对这一问题,通过建立考虑裂缝导流能力时变效应和储层气水相渗时变效应的渗流数学模型,评价了时变效应对气井产能的影响。研究结果显示:压裂裂缝导流能力的时变效应增加了流体流动阻力,缩短了气井的稳产期;气井生产过程中,除了流体和岩石本身的膨胀能外,气水相渗的时变效应能够减小束缚水饱和度,使得部分束缚水转化为可动水,增大了水相渗透率,减小了气相渗透率,加快气井见水并增大气井产水量,促使气井递减提早出现。延安气田的实际气井生产表明,不考虑时变效应预测的稳产期偏长,预测的产水量远低于实际气井的产水量,时变效应对气井生产的影响不可忽略,结合延安气田开发实际还需进一步研究在立体井网开发模式下考虑时变效应的气井产能模型。 展开更多

关键词 致密气 裂缝导流能力 气水分布 时变性 气井产能

原文传递

低渗油藏低产油井间歇抽油参数优化设计 被引量：6

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作者 孟也 李明波 +2 位作者 李相方 何敏侠 蒋明洁 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期268-272,共5页

鄂尔多斯盆地某低渗油藏对低产油井采取间歇抽油生产方式。目前,该油藏实施的抽油机工作制度采油效率低、经济效益差。针对该油藏现状,提出了考虑地层渗流与井筒液柱压力耦合的产能公式;编制了软件,用以研究抽油机在不同工作制度下的采... 鄂尔多斯盆地某低渗油藏对低产油井采取间歇抽油生产方式。目前,该油藏实施的抽油机工作制度采油效率低、经济效益差。针对该油藏现状,提出了考虑地层渗流与井筒液柱压力耦合的产能公式;编制了软件,用以研究抽油机在不同工作制度下的采油量与经济效益,优选抽油机工作方案。研究结果表明:现行采油方案由于开机时间过长、浪费关井恢复时间,在采油量与经济效益方面基本处于最低水平,特别是油价较低或含水率较高时很容易发生亏损;经研究对比,推荐1 h抽油方案,其经济效益总体高于其他间歇抽油方案;预测了油井在不同油价与含水率情况下的盈利区间,增加下泵深度可以提高油井经济收益,在一定程度上应对低油价与高含水时期。 展开更多

关键词 间歇抽油 产能方程 软件开发 经济效益

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蒸汽驱机理再认识及全生命周期开发研究 被引量：6

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作者 李相方 马宏斌 +2 位作者 杨戬 符永江 郑利民 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期67-74,151,共9页

针对目前辽河油田齐40块蒸汽驱开发面临的含水率高、热利用率有待提高等问题,运用油藏工程分析与数值模拟,提出了蒸汽驱全生命周期的评价方法,并得到了蒸汽驱各阶段注采参数设计方法。研究结果表明:基于稠油黏度与温度的关系特征,将目... 针对目前辽河油田齐40块蒸汽驱开发面临的含水率高、热利用率有待提高等问题,运用油藏工程分析与数值模拟,提出了蒸汽驱全生命周期的评价方法,并得到了蒸汽驱各阶段注采参数设计方法。研究结果表明:基于稠油黏度与温度的关系特征,将目前的蒸汽驱“三场”修正为“四场”,可以更加直观地评价蒸汽驱的开发效果;基于蒸汽驱过程中的不同机理,将目前蒸汽驱的“3个阶段”划分为“4个阶段”,能够更准确地评价蒸汽驱的全过程。结合黏度场特征及热利用情况,对蒸汽驱各阶段的注采参数进行设计:热连通建立温度场阶段和蒸汽驱替阶段的最优注汽强度分别为200 m^3/(d·m·km^2)和150 m^3/(d·m·km^2);蒸汽较明显突破调整注采参数阶段的最优注汽强度为120 m^3/(d·m·km^2),干度控制在0.2左右,有利于阶段的开发效果。蒸汽驱全面汽窜后,通过分析蒸汽-热水交替注入和间歇汽驱的开发机理,对比二者与继续蒸汽驱开发效果,认为蒸汽-热水交替注入和间歇汽驱是全面汽窜后较好的接替方式。研究成果对辽河油田齐40块的蒸汽驱开发具有一定的指导意义,可为类似的稠油油田开发提供参考。 展开更多

关键词 蒸汽驱四场 注采参数设计方法 接替方式

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延安地区陆相页岩气动态储量计算方法研究 被引量：4

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作者 冯东 唐永槐 +3 位作者 李阳 李相方 李东海 贾红娟 《非常规油气》 2023年第1期27-31,43,共6页

针对延安地区陆相页岩气储层压力低、吸附气含量高以及压恢测试难导致的动态储量预测难这一问题,在传统流动物质平衡法的基础上,运用油气渗流理论和油气藏工程方法,建立了适合延安地区陆相页岩气动态储量计算的流动物质平衡模型,并结合... 针对延安地区陆相页岩气储层压力低、吸附气含量高以及压恢测试难导致的动态储量预测难这一问题,在传统流动物质平衡法的基础上,运用油气渗流理论和油气藏工程方法,建立了适合延安地区陆相页岩气动态储量计算的流动物质平衡模型,并结合实际生产资料,评价了实际陆相页岩气井的动态储量。结果表明:1)传统流动物质平衡法忽略了天然气压缩系数(C_(g))和黏度(μ_(g))在生产过程中的变化,而这种变化在延安地区陆相页岩气低压、高吸附量的条件下极为显著;2)忽略页岩气降压过程中μ_(g)C_(g)的变化以及吸附气解吸效应,将导致预测的动态储量偏低;3)以延安地区某陆相页岩气井为例,利用建立的评价方法预测得到该井动态储量为2.2×10^(7)m^(3),比传统方法高10%;同时也表明该井所在的区域具有一定的开发前景。该研究对于延安地区陆相页岩气生产制度制定和产量预测具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 陆相页岩气 物质平衡 低压 吸附解吸 动态储量

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海洋深水钻井隔水管气液两相流的多普勒超声波传播特征 被引量：4

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作者 顾纯巍 李骞 +6 位作者 马睿 林英松 李相方 李轶明 张爱霞 李英杰 尹邦堂 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期97-103,共7页

海洋深水钻井经常会钻遇异常压力地层,容易发生气侵溢流,如不能及时发现并加以控制,就有可能导致井喷失控,进而造成不可估量的经济损失和难以挽回的人员伤亡,并且还有可能对海洋生态环境造成巨大的破坏。如何在深水钻井期间对溢流进行... 海洋深水钻井经常会钻遇异常压力地层,容易发生气侵溢流,如不能及时发现并加以控制,就有可能导致井喷失控,进而造成不可估量的经济损失和难以挽回的人员伤亡,并且还有可能对海洋生态环境造成巨大的破坏。如何在深水钻井期间对溢流进行早期监测,是目前国际上研究的热点、重点和难点。为了给海洋深水钻井隔水管溢流早期监测提供理论指导,基于多普勒超声波传播原理,设计了气侵早期监测实验装置,优化了多普勒探头安装方式及角度,开展了含气率介于0~46%、液相流速介于0~0.7 m/s的气液两相流中的多普勒超声波传播实验,揭示了多普勒超声波随含气率的变化规律。研究结果表明:①当含气率发生变化时,信号电压会在初始曲线的基础上以不同的幅度和不同的频率上下跳动,信号电压幅值随着含气率增大而先增大后减小;②当多重反射对信号电压均值的增幅大于超声波的衰减程度时,信号电压均值增大,反之信号电压减小;③停泵及开泵不同流速、不同含气率条件下的信号电压均值散点与含气率拟合出的曲线呈现二次函数的变化规律。结论认为,可以根据测量得到的信号电压均值来定量预测含气率的大小,进而指导海洋深水钻井隔水管溢流早期监测及压井作业。 展开更多

关键词 海洋深水钻井 隔水管气侵溢流 早期监测 多普勒超声波 气液两相流 含气率

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煤层气井排采参数影响因素及优化方法 被引量：5

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作者 彭泽阳 李相方 孙政 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期365-370,共6页

为进一步认识煤层气井排采影响因素,从煤层气储集层生产过程中可能出现的伤害出发,分析排采过程中各种伤害的机理,将伤害分为储集层应力敏感、近井地带伤害、煤粉运移和压降传递4个方面。根据最小化机理伤害的原则,针对煤层气不同生产... 为进一步认识煤层气井排采影响因素,从煤层气储集层生产过程中可能出现的伤害出发,分析排采过程中各种伤害的机理,将伤害分为储集层应力敏感、近井地带伤害、煤粉运移和压降传递4个方面。根据最小化机理伤害的原则,针对煤层气不同生产阶段的压降速率进行理论研究和探讨,进而提出煤层气排采参数的优化方法。结果表明,在煤层气井生产初期,适当提高排采速度在不会引起严重的应力敏感效应的前提下,不仅能够有效增加排液效果,也能降低由于压裂作业对近井地带造成的伤害;而在煤层气井生产的中后期,建议采用间或增大压差的方式解放圈闭气,提高产量。对于易产煤粉储集层,在井底压力略大于临界解吸压力时,加大压差快速排水,不仅有助于已产出煤粉的排出,也能使气水两相流区域尽快出现,阻止储集层远端水的快速产出,达到抑制煤粉的目的。 展开更多

关键词 煤层气井 排采参数 低渗储集层 应力敏感性 排采制度

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