页岩暂堵转向压裂水力裂缝扩展物模试验研究 被引量：15

1

作者 侯冰 木哈达斯·叶尔甫拉提 +1 位作者 付卫能 谭鹏 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2020年第4期98-104,共7页

暂堵转向压裂是提高页岩储层重复压裂缝网改造效果的重要手段,然而该压裂工艺对页岩水力裂缝扩展规律的影响机理尚不明确。因此,基于室内真三轴压裂物模试验,研究页岩暂堵转向压裂裂缝起裂与扩展规律,分析地应力及注入速率等因素对水力... 暂堵转向压裂是提高页岩储层重复压裂缝网改造效果的重要手段,然而该压裂工艺对页岩水力裂缝扩展规律的影响机理尚不明确。因此,基于室内真三轴压裂物模试验,研究页岩暂堵转向压裂裂缝起裂与扩展规律,分析地应力及注入速率等因素对水力裂缝延伸行为的影响,并通过油藏改造面积(SRA)定量表征暂堵转向压裂缝网改造效果。结果表明,暂堵剂可有效封堵初始裂缝,憋压促使水力裂缝发生缝内转向或激活原生天然裂缝系统,提高页岩缝网复杂程度;根据最终水力裂缝形态展,可划分为4种基本类型,包括台阶状缝、激活天然弱面的横切缝、简单多裂缝以及复杂多裂缝网络;不同地应力差异条件下暂堵机理及裂缝延伸规律不同,当水平应力差小于12 MPa时,暂堵剂通过封堵近井筒初始张开的原生层理或天然裂缝,诱导产生与天然裂缝斜交的二次裂缝,当应力差高于15 MPa时,近井筒天然弱面难以激活,暂堵剂通过封堵垂直井筒的初始横切裂缝,诱发形成平行多横切裂缝;增大注液排量可以提高多裂缝形成几率及裂缝沟通面积。 展开更多

关键词 暂堵转向 页岩压裂 裂缝扩展 转向机理

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基于小区域地表感知横纵波时差的页岩压裂定位方法研究

2

作者 田新琦 魏冰 +1 位作者 郝晓敏 胡照乾 《分析试验室》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期719-725,共7页

针对页岩油勘探中传统的压裂定位方法存在定位模型复杂、精度低以及技术成本高等不足,提出了基于小区域地表感知横纵波时差的页岩压裂定位模型及其算法。首先,采用变分模态分解的信号处理技术分解微地震波低频响应,可提高原始压裂响应... 针对页岩油勘探中传统的压裂定位方法存在定位模型复杂、精度低以及技术成本高等不足,提出了基于小区域地表感知横纵波时差的页岩压裂定位模型及其算法。首先,采用变分模态分解的信号处理技术分解微地震波低频响应,可提高原始压裂响应的信噪比。其次,将长短时窗算法(STA/LTA)与赤池信息准则(AIC)算法相结合,有效地识别分解信号的起跳点,从而完成横纵波之间的时差拾取。最后,建立了横纵波时差与压裂源坐标、小区域地表检波器坐标之间定位数学模型,通过最小二乘法,实现基于多个定位数学模型的压裂源坐标计算,其坐标值均值可有效提高定位计算精度。 展开更多

关键词 页岩压裂 定位 信号分解 时差拾取 小区域地表

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页岩储层压裂用聚合物存在的两个问题及其对策 被引量：2

3

作者 周成裕 黄强 +3 位作者 萧瑛 姜美含 罗艳 邓璟 《化学世界》 CAS CSCD 2019年第12期924-929,共6页

页岩储层压裂具有"千吨砂、万方液"的特征,低摩阻、强携砂是对压裂液性能要求的集中体现。通过对现有页岩储层压裂液研究进展的分析,提出现有压裂液减阻率低和携砂能力弱这两方面问题的主要原因是体系聚合物的结构引起的。对... 页岩储层压裂具有"千吨砂、万方液"的特征,低摩阻、强携砂是对压裂液性能要求的集中体现。通过对现有页岩储层压裂液研究进展的分析,提出现有压裂液减阻率低和携砂能力弱这两方面问题的主要原因是体系聚合物的结构引起的。对页岩储层压裂用聚合物研究历程,聚合物类型的分析,结合存在的问题,表明在不改变减阻剂主体结构的情况下,引入长链缔合型侧基可以提高减阻率,引入孪尾缔合型基团可以增加黏度。 展开更多

关键词 页岩压裂 聚合物 问题 减阻 携砂

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页岩压裂用疏水缔合聚合物的合成及性能分析 被引量：1

4

作者 周成裕 萧瑛 李望军 《应用化工》 CAS CSCD 2013年第11期1968-1971,共4页

采用表面活性大单体法，在聚丙烯酰胺分子链上引入少量疏水基团，合成AM—AA．DM共聚体系，应用到页岩气压裂液中。考察了引发温度、引发剂用量、疏水单体含量等对聚合物性能的影响。结果表明，聚合的最佳条件为：引发温度40℃，引发剂... 采用表面活性大单体法，在聚丙烯酰胺分子链上引入少量疏水基团，合成AM—AA．DM共聚体系，应用到页岩气压裂液中。考察了引发温度、引发剂用量、疏水单体含量等对聚合物性能的影响。结果表明，聚合的最佳条件为：引发温度40℃，引发剂含量0．1％，单体总浓度25．0％。在此条件下，聚合物的粘均分子量为112万左右，粒度主要分布在0．4—1．0μm之间，合成产物均一性较好；合成产物水溶液具有良好的抗剪切性能。 展开更多

关键词 页岩压裂 疏水缔合聚合物 合成 剪切可逆

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纳米排驱剂性能评价及页岩储层渗吸能力分析

5

作者 王铎 张春龙 +1 位作者 郝亮亮 马雁冰 《辽宁化工》 CAS 2023年第10期1528-1531,共4页

页岩油气藏开发技术要求与常规油气藏存在一定的差别,为了选择出适合页岩油气藏压裂渗吸的压裂液,基于纳米改性及分子自组装理论为为依据,研究了一种新型纳米排驱剂FMY-2,从油水界面张力、润湿性、吸附性、渗吸效果四个方面对体系在页... 页岩油气藏开发技术要求与常规油气藏存在一定的差别,为了选择出适合页岩油气藏压裂渗吸的压裂液,基于纳米改性及分子自组装理论为为依据,研究了一种新型纳米排驱剂FMY-2,从油水界面张力、润湿性、吸附性、渗吸效果四个方面对体系在页岩储层的作用效果及适用性进行了评价。实验结果表明该试剂质量分数为0.2%时,效果最佳,界面张力可到10^(-4),润湿角由34°变为144°,具有一定的界面活性及润湿翻转能力,渗吸实验结果最终采收率为17.1%,说明该试剂对于国页岩气储层的有效开发具有一定的现实意义。 展开更多

关键词 页岩压裂 纳米改性 渗吸

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基于深度学习的页岩气压裂缝网预测方法

6

作者 李兵 吴建军 +1 位作者 孟令鹏 赵海峰 《中国科技论文》 CAS 2024年第9期987-1001,共15页

压裂评估是水力压裂的一项重要内容,而压裂后缝网参数的获取是压裂评估的关键。针对目前常用裂缝诊断方法(微地震监测技术、测斜仪裂缝监测技术和分布式光纤监测技术)存在成本高、操作难及易受影响等问题,基于在非线性回归方面具有显著... 压裂评估是水力压裂的一项重要内容,而压裂后缝网参数的获取是压裂评估的关键。针对目前常用裂缝诊断方法(微地震监测技术、测斜仪裂缝监测技术和分布式光纤监测技术)存在成本高、操作难及易受影响等问题,基于在非线性回归方面具有显著优势的深度学习算法,从施工压裂曲线入手,综合考虑获取目标参数的各种理论模型和经验方程,对压裂曲线进行量化,选择相关参数作为输入,以微地震监测的缝网参数(缝网长度、宽度及高度)作为目标参数,通过深度学习算法(BP神经网络)构建其与目标参数之间的关系。结果表明:该方法具有较高的预测精度,平均相对误差在12%以内。此外,结果还受输入参数的种类和数量、网络结构及超参数的影响。 展开更多

关键词 页岩压裂曲线量化 BP神经网络 缝网参数反演 压裂评估

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长宁区块页岩压后压裂液离子含量变化研究及应用 被引量：3

7

作者 王良 胡仁德 +3 位作者 杨建 彭钧亮 韩慧芬 杨斌 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2019年第5期99-102,共4页

压后排液在页岩气的开发中被高度重视,充分认识排液阶段的特征是后期生产关键的一环.长宁区块返排制度主要是通过经验方法或者借助邻井的返排数据指导返排,对压后返排的特征缺乏理论认识.目前压后返排液的研究主要集中在返排液的环保、... 压后排液在页岩气的开发中被高度重视,充分认识排液阶段的特征是后期生产关键的一环.长宁区块返排制度主要是通过经验方法或者借助邻井的返排数据指导返排,对压后返排的特征缺乏理论认识.目前压后返排液的研究主要集中在返排液的环保、处理工艺及技术上,极少关注返排液的离子含量变化特征.为了探索返排液的离子来源,进一步认识页岩与压裂液的相互作用机理,文章开展了压后返排液的离子来源及离子含量变化研究,结果表明,页岩与压裂液相互作用后引起返排液离子含量变化主要来源于页岩本身的溶解或阳离子交换,部分来源于支撑剂及黏土矿物;随着返排时间的增加,压后返排液中Na+、K+、Ca2、Mg2的含量均有所增加,返排在4~10d范围内,离子含量变化趋于稳定;离子含量变化的特征能够反映压裂液与页岩、支撑剂的相互作用过程,并能为优化闷井时间提供理论依据. 展开更多

关键词 长宁区块 页岩 压裂液 返排液 离子来源 闷井时间

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页岩水力压裂物理模拟与裂缝表征方法研究 被引量：102

8

作者 郭印同 杨春和 +3 位作者 贾长贵 徐敬宾 王磊 李丹 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期52-59,共8页

采用真三轴岩土工程模型试验机、压裂泵伺服控制系统、Disp声发射三维空间定位技术、试验前后工业CT扫描水力压裂缝扩展形态的方法,建立一套页岩水力压裂物理模拟与压裂缝表征方法。由页岩水力压裂物理模拟试验可得:(1)采用Disp声发射... 采用真三轴岩土工程模型试验机、压裂泵伺服控制系统、Disp声发射三维空间定位技术、试验前后工业CT扫描水力压裂缝扩展形态的方法,建立一套页岩水力压裂物理模拟与压裂缝表征方法。由页岩水力压裂物理模拟试验可得:(1)采用Disp声发射八探头三维空间定位监测方法,能实时有效地监测水力压裂缝的起裂位置;(2)采用水力压裂后追踪红色示踪剂痕迹的方式,可实现水力压裂缝的空间形态描述;(3)当水力压裂未形成沿天然层理面的贯通压裂缝时,易形成与天然层理面相交的压裂缝,并与层理面开裂后交叉形成网络裂缝。建立的页岩水力压裂物理模拟试验与表征方法,可进行页岩压裂施工参数的优化设计,为页岩气储层水力压裂开采提供技术支持。 展开更多

关键词 岩石力学 页岩 水力压裂 物理模拟 裂缝描述 声发射定位

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页岩气直井体积压裂过程套管失效的数值模拟 被引量：33

9

作者 于浩 练章华 +3 位作者 徐晓玲 于文明 王付会 左金菊 《石油机械》 2015年第3期73-77,共5页

页岩气等致密油藏开发过程中常采用分簇射孔和复合桥塞分段大型水力加砂压裂的方式来改造储层,在作业过程中出现了大量的油层套管失效现象,导致正常的完井增产作业无法进行,严重影响了增产效果,降低了完井质量。为此,运用ABAQUS有限元... 页岩气等致密油藏开发过程中常采用分簇射孔和复合桥塞分段大型水力加砂压裂的方式来改造储层,在作业过程中出现了大量的油层套管失效现象,导致正常的完井增产作业无法进行,严重影响了增产效果,降低了完井质量。为此,运用ABAQUS有限元分析软件建立地层-水泥环-套管的三维有限元模型,模拟计算压裂后套管Mises应力及变形分布。通过对有限元结果分析和对比压裂后MIT多臂测井曲线,认为套管失效原因为压裂后局部地层岩石强度非均匀降低,套管受挤压变形,致使套管截面椭圆度和弯曲曲率过大,导致井下工具下入遇阻遇卡。最后提出压裂过程中应该根据地层岩性和地应力参数选择合理的完井方式、压裂层段或分段方式和长度,加强随压裂监测技术,实时优化压裂分段、分簇工艺和施工压力参数,为页岩气压裂引起套管失效的防治提供理论依据。 展开更多

关键词 页岩气压裂 套管失效 有限元 椭圆度 地应力

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页岩压裂剪切裂缝形成条件及其导流能力研究 被引量：27

10

作者 邹雨时 张士诚 马新仿 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第18期5152-5157,共6页

页岩气藏清水压裂形成的缝网中存在大量非支撑剂充填裂缝,粗糙裂缝面的剪切错位是其主要的导流机理。理论分析了剪切裂缝形成条件及裂缝错位程度,并通过实验研究了缝面错位程度和粗糙度对导流能力的影响。理论分析表明,水力裂缝诱导天... 页岩气藏清水压裂形成的缝网中存在大量非支撑剂充填裂缝,粗糙裂缝面的剪切错位是其主要的导流机理。理论分析了剪切裂缝形成条件及裂缝错位程度,并通过实验研究了缝面错位程度和粗糙度对导流能力的影响。理论分析表明,水力裂缝诱导天然裂缝发生剪切滑移的条件是裂缝内净压力超过地层水平主应力差。高应力差、低杨氏模量和低泊松比地层中的天然裂缝易形成较大的错位程度。在压剪闭合状态下形成最大错位的有利天然裂缝角度是arccotKf/2。实验结果表明,页岩裂缝发生滑移错位,导流能力可提高2个数量级以上;但错位程度的影响存在随机性。粗糙度较大的裂缝更易形成高导流能力,但没有绝对的相关性,粗糙度对剪切裂缝导流能力仅在低闭合应力条件下影响显著。软页岩缝面凸起易破碎,粗糙度相近情况下软页岩错位裂缝的导流能力可比硬页岩的低一个数量级以上。 展开更多

关键词 页岩气 清水压裂 剪切裂缝 错位程度 粗糙度 导流能力

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减阻水及其添加剂的研究进展及展望 被引量：20

11

作者 柳慧 侯吉瑞 王宝峰 《广州化工》 CAS 2012年第11期35-37,共3页

概述了美国页岩气减阻水技术发展历程,对减阻水重要的两种添加剂——减阻剂和表面活性剂、以及其他添加剂的国外研究新进展进行了综述,分析了各个添加剂的内涵及作用,总结了国内减阻水压裂液的研究进展和不足,提出了减阻水对我国页岩气... 概述了美国页岩气减阻水技术发展历程,对减阻水重要的两种添加剂——减阻剂和表面活性剂、以及其他添加剂的国外研究新进展进行了综述,分析了各个添加剂的内涵及作用,总结了国内减阻水压裂液的研究进展和不足,提出了减阻水对我国页岩气压裂改造的应用前景和几点建议。 展开更多

关键词 页岩气压裂 减阻水 减阻剂

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页岩气压裂返排液对环境的影响及思考 被引量：17

12

作者 付茜 彭其勇 《油气田环境保护》 CAS 2015年第3期60-63,74,共4页

页岩气开发对水资源的大量消耗和压裂返排液处置困难引起了广泛关注。文章分析了滑溜水压裂液、混合压裂液、纤维压裂液、高速通道压裂液、二氧化碳压裂液、液化石油气压裂液6种页岩气压裂液的特点及对环境的影响。介绍了压裂液返排技术... 页岩气开发对水资源的大量消耗和压裂返排液处置困难引起了广泛关注。文章分析了滑溜水压裂液、混合压裂液、纤维压裂液、高速通道压裂液、二氧化碳压裂液、液化石油气压裂液6种页岩气压裂液的特点及对环境的影响。介绍了压裂液返排技术,主要有深井灌注、现场或中心建厂处理后重新利用、返排液处理后外排,进而结合我国页岩气开发的形势提出压裂返排液处理技术研究思路、研究方向和建议。 展开更多

关键词 页岩气压裂返排液 处理 环境影响

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铁细菌对L245钢腐蚀行为的影响研究 被引量：11

13

作者 王坤泰 陈馥 +3 位作者 李环 罗米娜 贺杰 廖子涵 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期248-254,共7页

采用挂片、电化学实验和SEM等手段研究了L245钢在含有铁细菌(FB)的页岩气压裂产出水中的腐蚀行为。结果表明:有、无FB压裂产出水都会对L245钢造成腐蚀,但失重分析和极化曲线分析都证明FB的存在促进了L245钢的腐蚀;电化学阻抗拟合结果表... 采用挂片、电化学实验和SEM等手段研究了L245钢在含有铁细菌(FB)的页岩气压裂产出水中的腐蚀行为。结果表明:有、无FB压裂产出水都会对L245钢造成腐蚀,但失重分析和极化曲线分析都证明FB的存在促进了L245钢的腐蚀;电化学阻抗拟合结果表明,在不含FB的页岩气压裂产出水中,L245钢的腐蚀速率在前5 d逐渐增大,后快速减小。在含有FB的页岩气压裂产出水中,L245钢的腐蚀速率先减小,至8 d后逐渐增大。SEM分析结果表明,两种体系生成了不同的腐蚀产物膜。 展开更多

关键词 L245钢 铁细菌 电化学 微生物腐蚀 页岩气压裂产出水

原文传递

页岩气压裂返排液处理技术探索及应用 被引量：10

14

作者 周晓珉 《油气田环境保护》 CAS 2015年第1期10-12,59,共3页

针对页岩气压裂返排废液治理的难题,文章根据浙江油田公司现状,介绍了微电解法、生物法、固化法、混凝法、催化氧化法、过滤吸附法等国内常规压裂返排液处理的主要方法,根据实际情况,确定pH值调节、混凝沉淀、Fenton氧化、二次混凝、反... 针对页岩气压裂返排废液治理的难题,文章根据浙江油田公司现状,介绍了微电解法、生物法、固化法、混凝法、催化氧化法、过滤吸附法等国内常规压裂返排液处理的主要方法,根据实际情况,确定pH值调节、混凝沉淀、Fenton氧化、二次混凝、反渗透等处理工艺。同时进行了处理方法的改进探索,自建污水撬装装置,可以就地集中处理,并对下一步处理工艺的优化改进进行探讨,提出基于超微滤膜和反渗透工艺的改进方案。 展开更多

关键词 页岩气压裂返排液 处理技术 氯离子

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温压耦合作用下的套管磨损和应力分布 被引量：10

15

作者 宋学锋 李军 +3 位作者 柳贡慧 席岩 连威 郭雪利 《断块油气田》 CAS 北大核心 2018年第5期670-674,共5页

页岩气井压裂过程中,套管变形问题显著。测井成像数据表明,套管磨损是影响套管变形的重要因素。基于页岩气井压裂过程中连续油管对套管磨损的工程实际情况,分析了连续油管行程和磨损深度之间的关系,并且在考虑压裂过程中瞬态温压耦合的... 页岩气井压裂过程中,套管变形问题显著。测井成像数据表明,套管磨损是影响套管变形的重要因素。基于页岩气井压裂过程中连续油管对套管磨损的工程实际情况,分析了连续油管行程和磨损深度之间的关系,并且在考虑压裂过程中瞬态温压耦合的基础上,建立了套管磨损三维数值模型,分析了磨损深度、套管压力对套管应力分布的影响。结果表明:随连续油管行程增加,套管磨损深度非线性增大,随注入头载荷增加,套管磨损深度近似线性增大;压裂过程中,完整套管的最大等效应力先增大后减小,呈现显著的动态变化,套管磨损后的应力变化规律与完整套管条件下的变化规律基本一致;套管磨损处存在显著应力集中,随磨损深度、套管压力的增加,最大等效应力近似线性增大。该研究结果对于准确评估页岩气压裂过程中的套管完整性具有重要意义。 展开更多

关键词 套管磨损 温压耦合 页岩气井压裂 套管完整性 连续油管

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页岩气压裂返排液的序批式生物膜处理研究 被引量：9

16

作者 冯栩 鲍晋 +2 位作者 苟杰 何小燕 苏婷 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期50-53,共4页

以页岩气压裂返排液为研究对象,采用序批式活性污泥反应器(SBR)和序批式生物膜反应器(SBBR)2种方式进行驯化试验。试验结果显示:SBBR具有耐冲击能力强及运行稳定的优点,可用于页岩气压裂返排液的处理。SBBR不仅对COD有良好的去除效果,... 以页岩气压裂返排液为研究对象,采用序批式活性污泥反应器(SBR)和序批式生物膜反应器(SBBR)2种方式进行驯化试验。试验结果显示:SBBR具有耐冲击能力强及运行稳定的优点,可用于页岩气压裂返排液的处理。SBBR不仅对COD有良好的去除效果,对SS、石油类以及Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等金属离子也有较好的去除效果。对SBBR微生物菌群解析结果表明,在门水平,丰度最高的是变形菌门(Proteobacteria),在属分类水平,优势类菌群均是目前尚未分离培养的菌属,有待进一步开发利用。 展开更多

关键词 页岩气压裂返排液 序批式生物膜反应器 絮凝菌

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页岩气压裂返排液外排处理技术研究现状及展望 被引量：9

17

作者 李静 陈天欣 +2 位作者 周微 赵靓 刘文士 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期34-40,共7页

考察了国内外不同页岩气区块中压裂返排液的水质特征,并对比了川南两个区块压裂返排液有机物的组成类别,对各国压裂返排液开展达标排放的政策要求进行了详细分析。针对川南地区开展的压裂返排液处理外排实践进行了重点介绍。四川作为国... 考察了国内外不同页岩气区块中压裂返排液的水质特征,并对比了川南两个区块压裂返排液有机物的组成类别,对各国压裂返排液开展达标排放的政策要求进行了详细分析。针对川南地区开展的压裂返排液处理外排实践进行了重点介绍。四川作为国内页岩气的重要产区,基于水环境质量标准制定了页岩气压裂返排液达标排放的水质要求。由此分析了国内外页岩气压裂返排液处理外排的技术研究和应用进展,并梳理出达标处理工艺中所涉及到的关键技术,明确了技术路线和优化方向,以期为同领域的研究和应用提供参考。 展开更多

关键词 页岩气压裂返排液 处理外排 反渗透 MVR蒸发 高级氧化

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基于深度学习的页岩气压裂砂堵事故预警方法 被引量：8

18

作者 胡瑾秋 张尚尚 +1 位作者 曾然 刘泽宇 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期108-114,共7页

为预警页岩气压裂施工过程中砂堵事故,降低压裂施工成本,提出一种基于深度学习的压裂砂堵事故早期预警方法。首先,在分析压裂施工参数特征工程和数据基础上,采用长短时记忆神经网络(LSTM)算法,并引入编码-解码器结构,建立多变量时间序... 为预警页岩气压裂施工过程中砂堵事故,降低压裂施工成本,提出一种基于深度学习的压裂砂堵事故早期预警方法。首先,在分析压裂施工参数特征工程和数据基础上,采用长短时记忆神经网络(LSTM)算法,并引入编码-解码器结构,建立多变量时间序列预测模型;然后,利用该模型的综合压力参数及其他与压力参数相关性强的施工参数,挖掘、分析时间序列数据中隐含的信息;最后,以某段页岩气压裂数据为实际算例,比较LSTM和自回归移动平均(ARIMA)模型的预测结果。研究结果表明:与传统预测模型相比,LSTM网络模型能更准确地预测压裂施工曲线的变化趋势,预测精度提高21.75%;相比于人工判别传统预测模型,LSTM网络模型预测时间得到大幅提前。 展开更多

关键词 深度学习 页岩气压裂 砂堵事故 长短时记忆神经网络(LSTM) 编码-解码器 施工曲线

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页岩气压裂高压管汇失效风险分析及防控措施 被引量：8

19

作者 傅建斌 靳彦欣 +2 位作者 李勇 逄铭玉 花靖 《安全、健康和环境》 2021年第2期39-44,共6页

针对大排量、高压力页岩气压裂施工作业中存在的高压管汇失效风险,分析了某公司近年来的高压管汇失效事故事件,识别出了常见的失效形式及部位,构建了基于计算流体力学的固液两相流射流模型,模拟计算了失效的破坏力和伤害范围。研究结果... 针对大排量、高压力页岩气压裂施工作业中存在的高压管汇失效风险,分析了某公司近年来的高压管汇失效事故事件,识别出了常见的失效形式及部位,构建了基于计算流体力学的固液两相流射流模型,模拟计算了失效的破坏力和伤害范围。研究结果表明:刺漏是高压管汇最常见失效形式,弯头、三通等应力集中区是刺漏失效的高危部位;100 MPa工况时刺漏影响范围可达100 m,离刺漏点1 m处,流体流速为260 m/s,打击压力达3.5 GPa,远超防护钢板抗剪切强度。根据风险分析及事故模拟结果,从本质安全、工艺改进、管理、信息化提升4个维度提出了防控措施,为页岩气压裂施工作业安全防控措施的制定提供了参考。 展开更多

关键词 页岩气压裂施工 高压管汇 刺漏 固液两相流射流模型 打击压力 防控措施 风险分析

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温-压耦合作用下水泥环参数对套管应力影响 被引量：7

20

作者 郭雪利 李军 柳贡慧 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第13期224-231,共8页

套管应力的准确计算是保证井筒完整性的重要基础;但现有理论直接将地应力加载到模型中,计算所得的位移场包含了地层在原始构造应力下所产生的位移;而此位移并非是钻开井眼后所产生的,这样就会对套管应力的计算产生影响。在原有模型基础... 套管应力的准确计算是保证井筒完整性的重要基础;但现有理论直接将地应力加载到模型中,计算所得的位移场包含了地层在原始构造应力下所产生的位移;而此位移并非是钻开井眼后所产生的,这样就会对套管应力的计算产生影响。在原有模型基础之上,消除了原始构造应力所产生的位移,建立井筒组合体温-压耦合模型。根据弹性理论,由界面应力、位移连续性条件,推导了组合体在温度和压力共同作用下的应力解析解。研究了水泥环弹性模量、泊松比和厚度对套管应力的影响规律。结果表明,对于低弹性模量的地层,现有模型的套管应力计算值远远高;对于高弹性模量地层会低。对于不同水泥环泊松比,现有模型计算值低。水泥环厚度较小时,现有模型计算值偏高;较大时则偏低。由此可见现有模型存在一定的差异,尤其是对于低弹性模量地层,需要对现有模型进行修正,才能为水泥环参数设计提供正确的理论指导。 展开更多

关键词 初始地应力 温-压耦合 套管应力 水泥环性质 页岩气压裂

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