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複雜裂縫導流能力預測理論(精)

  • 作者:朱海燕//譚慧靜//張豐收|責編:劉翠娜//陳姣姣
  • 出版社:科學
  • ISBN:9787030696090
  • 出版日期:2022/03/01
  • 裝幀:精裝
  • 頁數:190
人民幣:RMB 198 元      售價:
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內容大鋼
    簇式支撐高導流通道壓裂技術,因其有效解決常規壓裂技術所面臨的有效裂縫短、導流能力低、有效期短、成本高等瓶頸問題,在世界多個低滲緻密油氣田廣泛應用。本書介紹了作者多年來在複雜裂縫長效支撐及導流能力預測研究方面的成果,主要內容包括:①剪切作用下支撐裂縫的摩擦性質和滲透率演化;②主裂縫均勻多層鋪砂導流能力的數值模擬;③分支裂縫支撐劑不同鋪置模式的導流能力;④水力壓裂裂縫擴展過程中的支撐劑運移研究;⑤簇式支撐高導流通道的形成機制研究;⑥高導流簇式支撐裂縫的導流能力預測;⑦壓后返排過程中支撐柱宏微觀變形及穩定機理;⑧簇式支撐裂縫導流能力預測技術的應用。
    本書可作為研究複雜裂縫導流能力的參考用書,也可供具備一定學科知識基礎、從事非常規油氣壓裂相關工作的技術人員和相關專業的研究生參考。

作者介紹
朱海燕//譚慧靜//張豐收|責編:劉翠娜//陳姣姣
    朱海燕,男,安徽毫州人,博士(后),教授,博士生導師,四川省頁岩氣勘探開發工程實驗室主任,油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室學術骨幹。擔任國際石油工程領域TOP期刊Journal of Petroleum Science and Engineering副主編、Frontiers in Earth Science客座編輯、《天然氣工業》編委、美國岩石力學學會「ARMA Distinguished Service Award」評選委員會主席等。主要從事石油鑽采岩石力學的實驗、理論及應用研究。先後主持國家自然科學基金重大項目課題、面上項目、青年基金項目,中國博士後面上項目、特別資助項目等20余項。以第一作者或通訊作者在國內外知名期刊發表論文40余篇(其中TOP期刊10篇),授權發明專利23件(國際專利6件),出版專著2部、教材3部,獲軟體著作權5項。研究成果工業化應用1169井次以上(截至2020年12月),獲省部級科技進步獎一等獎4項、二等獎1項,以及優秀專利獎1項,為四川盆地頁岩氣、勝利油田緻密油與頁岩油等非常規油氣開發做出了貢獻。入選2018年「全國高等學校礦業石油安全工程領域優秀青年科技人才」、2019年四川省「天府萬人計劃」天府科技菁英項目、2019年美國岩石力學學會「未來領軍者計劃」(ARMA 「Future Leaders Program」)、2020年中國石油和化學工業聯合會「青年科技突出貢獻獎」、2021年四川省傑出青年科技人才、2021年第二十四屆中國科協求是傑出青年獎成果轉化獎提名獎。

目錄

前言
第1章  緒論
  1.1  研究背景及意義
    1.1.1  非常規油氣儲層壓裂的複雜裂縫形態
    1.1.2  簇式支撐裂縫導流能力的預測
  1.2  複雜裂縫導流能力的研究現狀
    1.2.1  支撐劑簇運移-沉降行為研究現狀
    1.2.2  均勻鋪砂支撐裂縫導流能力的數值模擬
    1.2.3  簇式支撐裂縫導流能力研究現狀
    1.2.4  壓后返排支撐劑簇穩定性研究現狀
  1.3  本書主要內容
第2章  支撐裂縫摩擦性質和滲透率演化實驗研究
  2.1  支撐裂縫的摩擦性質和滲透率研究現狀
  2.2  支撐裂縫摩擦性質和滲透率演化實驗方法
    2.2.1  實驗樣品準備
    2.2.2  實驗方案
    2.2.3  摩擦係數和滲透率計算模型
  2.3  支撐裂縫摩擦性質和滲透率演化實驗結果
    2.3.1   法嚮應力的影響
    2.3.2  支撐劑厚度的影響
    2.3.3  支撐劑粒徑的影響
    2.3.4  岩石表面紋理的影響
  2.4  支撐裂縫摩擦性質和滲透率演化機理
  2.5  本章小結
第3章  主裂縫均勻多層鋪砂導流能力的數值模擬
  3.1  裂縫導流能力數值模擬流固耦合基礎理論
    3.1.1  DEM-CFD耦合數學模型
    3.1.2  裂縫導流能力計算步驟
    3.1.3  裂縫導流能力流固耦合模型的建立
    3.1.4  模型參數校驗
  3.2  裂縫導流能力的影響因素
    3.2.1  裂縫閉合壓力
    3.2.2  儲層彈性模量
    3.2.3  鋪砂濃度
    3.2.4  支撐劑組合形式
    3.2.5  支撐劑嵌入對裂縫導流能力的影響
  3.3  DEM-CFD模型與解析模型的對比
  3.4  本章小結
第4章  分支裂縫支撐劑不同鋪置模式的導流能力
  4.1  頁岩分支裂縫導流能力實驗
    4.1.1  實驗裝置
    4.1.2  實驗樣品
    4.1.3  實驗方案
    4.1.4  實驗結果與分析
  4.2  頁岩分支裂縫考慮支撐劑破碎的滲流-應力耦合模型
    4.2.1  支撐劑破碎離散元理論模型
    4.2.2  考慮支撐劑破碎的分支裂縫滲流-應力耦合模型
    4.2.3  頁岩分支裂縫導流能力模型的驗證
  4.3  頁岩分支裂縫導流能力的影響因素分析

    4.3.1  岩石彈性模量
    4.3.2  分支裂縫表面形態
    4.3.3  支撐劑組合形式
  4.4  本章小結
第5章  水力壓裂裂縫擴展過程中的支撐劑運移研究
  5.1  裂縫擴展過程中支撐劑運移的研究現狀
  5.2  水力裂縫擴展過程中的支撐劑運移數值模型
  5.3  基準算例與模型驗證
    5.3.1  模型參數
    5.3.2  基準算例
    5.3.3  模型驗證
  5.4  水力裂縫寬度及支撐劑運移特徵
  5.5  支撐劑臨界尺寸優化
  5.6  本章小結
第6章  簇式支撐高導流通道的形成機制研究
  6.1  基於離散元固液兩相模擬
  6.2  支撐劑簇運移-沉降的DEM-CFD耦合數值模型
    6.2.1  支撐劑顆粒及簇團的離散元模型
    6.2.2  支撐劑顆粒-流體雙向耦合的LBM模型
    6.2.3  支撐劑簇運移-沉降DEM-CFD耦合程序求解
    6.2.4  模型驗證
  6.3  支撐劑簇團運移-沉降規律研究
    6.3.1  支撐劑密度對支撐劑簇運移-沉降規律的影響
    6.3.2  壓裂液排量對支撐劑簇運移-沉降規律的影響
    6.3.3  射孔參數對支撐劑簇運移-沉降規律的影響
    6.3.4  脈衝頻率對支撐劑簇運移-沉降規律的影響
  6.4  本章小結
第7章  高導流簇式支撐裂縫的導流能力預測
  7.1  支撐柱的非線性本構模型
    7.1.1  支撐柱模型抽提
    7.1.2  通道壓裂支撐柱力學參數測試方法
    7.1.3  支撐柱的非線性應力-應變本構模型
  7.2  通道壓裂裂縫導流能力的離散元數值模擬
    7.2.1  通道壓裂裂縫的等效滲透率模型
    7.2.2  通道壓裂裂縫導流能力的離散元模型
    7.2.3  通道壓裂裂縫導流能力的數值模擬分析
  7.3  基於支撐劑簇非線性變形的裂縫導流能力解析模型
    7.3.1  簇式支撐裂縫導流能力解析模型
    7.3.2  通道壓裂裂縫導流能力的影響因素分析
  7.4  本章小結
第8章  壓后返排過程中支撐柱宏微觀變形及穩定機理
  8.1  壓裂后返排支撐劑簇穩定性的DEM-CFD耦合模型
    8.1.1  支撐劑顆粒與纖維的互作用模型
    8.1.2  支撐劑簇穩定性的DEM-CFD流固耦合模型
  8.2  壓后支撐劑簇的宏微觀變形破壞規律
    8.2.1  裂縫閉合過程中支撐劑簇的宏微觀變形破壞規律
    8.2.2  返排支撐劑簇團穩定性預測及規律研究
  8.3  支撐劑簇穩定性的影響因素分析
    8.3.1  返排壓力梯度
    8.3.2  壓裂液黏度

    8.3.3  支撐柱高度
    8.3.4  支撐柱直徑與間距之比
    8.3.5  纖維黏結強度
  8.4  本章小結
第9章  簇式支撐裂縫導流能力預測技術的應用
  9.1  勝利油田高導流通道壓裂參數優化
    9.1.1  支撐柱間距優化
    9.1.2  脈衝時間優化
    9.1.3  勝利油田緻密油藏通道壓裂適應性評價
  9.2  勝利油田通道壓裂技術的應用情況
  9.3  本章小結
參考文獻

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