一种基于PFC离散元的页岩水力压裂数值模拟方法

    公开(公告)号:CN114878340B

    公开(公告)日:2024-11-26

    申请号:CN202210395422.8

    申请日:2022-04-15

    Inventor: 张永利 孙爽 程瑶

    Abstract: 本发明公开了一种基于PFC离散元的页岩水力压裂数值模拟方法,涉及页岩气藏水力压裂技术领域;基于PFC离散元方法探索水力压裂裂缝扩展机理,将渗流与离散元进行耦合,模拟页岩储层水力压裂裂缝起裂机制,进而指导页岩储层压裂设计;明确页岩水力压裂起裂机理和裂缝最终展布形态,揭示水力裂缝与页岩交互作用问题,实现页岩储层水力压裂最终裂缝展布形态的精准预测;从微观尺度精确表征水力裂缝起裂和扩展机理,准确捕捉水力裂缝宏观展布形态;精确再现水力裂缝与页岩交互作用,使得到的模拟结果与实际情况更加吻合。

    一种超声波与远红外加热协同作用的煤层气抽采方法

    公开(公告)号:CN107476786B

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201710965404.8

    申请日:2017-10-17

    Abstract: 本发明提供一种超声波与远红外加热协同作用的煤层气抽采方法,包括:在抽采现场施工气体抽采竖直井,在竖直井内施工斜分支井,将耐高温高压井套安装到竖直井和斜分支井中;在每个斜分支井内设置带有温度传感器一的远红外加热发生端,该远红外加热发生端与红外加热集成控制端连接;在竖直井内设置超声波换能器,该超声波换能器与超声波发生装置连接;将煤层气抽采管插入竖直井内,煤层气抽采管与气体抽采收集装置连接;在竖直井内设置温度传感器二,温度传感器二与红外加热集成控制端连接;在竖直井井套上部和底部安装固定封口装置以形成密闭抽采空间,启动超声波发生装置;启动红外加热集成控制端;启动气体抽采收集装置,实施煤层气抽采。

    利用超声波和高温CO2促进煤层气抽采的实验装置及方法

    公开(公告)号:CN107576763A

    公开(公告)日:2018-01-12

    申请号:CN201710950530.6

    申请日:2017-10-13

    Abstract: 一种利用超声波和高温CO2促进煤层气抽采的实验装置及方法,实验装置包括煤岩试样承压组件、围压施加组件、轴压施加组件、模拟煤层气加注组件、超声波发生组件、高温CO2加注组件、温控组件及流量检测组件。在实验方法中,煤岩试样安装在煤岩试样承压组件内,通过围压施加组件和轴压施加组件对煤岩试样进行模拟地应力加载,通过模拟煤层气加注组件对煤岩试样进行模拟煤层气吸附,通过超声波发生组件对煤岩试样进行超声波加载,通过高温CO2加注组件对煤岩试样内的模拟煤层气进行驱替,通过温控组件对高温CO2加注组件和煤岩试样进行温度监控,通过流量检测组件对驱替出煤岩试样的模拟煤层气进行流量检测。

    一种利用高低温循环提高煤岩体致裂效果的装置及方法

    公开(公告)号:CN107448184A

    公开(公告)日:2017-12-08

    申请号:CN201710826233.0

    申请日:2017-09-14

    CPC classification number: E21B43/26 E21F7/00

    Abstract: 一种利用高低温循环提高煤岩体致裂效果的装置及方法,属于煤矿安全生产技术领域。该装置包括制冷循环装置、煤岩体受载装置、液压系统、温控系统、声发射系统和数据采集处理系统。该方法采用上述装置包括:制备煤岩体试样并进行组装,对煤岩体试样施加围压,收集声发射信号,为煤岩体试样施加高温热载,对处于高温环境中的煤岩体试样进行制冷,采集信号,分析处理,得到关于煤岩体在高低温循环状态下的致裂特性和裂纹扩展规律。该方法利用高低温温度突变实现煤岩体的致裂,为提高天然气的开采效率提供一种可参考的方法。

    一种基于PFC离散元的页岩水力压裂数值模拟方法

    公开(公告)号:CN114878340A

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202210395422.8

    申请日:2022-04-15

    Inventor: 张永利 孙爽 程瑶

    Abstract: 本发明公开了一种基于PFC离散元的页岩水力压裂数值模拟方法,涉及页岩气藏水力压裂技术领域;基于PFC离散元方法探索水力压裂裂缝扩展机理,将渗流与离散元进行耦合,模拟页岩储层水力压裂裂缝起裂机制,进而指导页岩储层压裂设计;明确页岩水力压裂起裂机理和裂缝最终展布形态,揭示水力裂缝与页岩交互作用问题,实现页岩储层水力压裂最终裂缝展布形态的精准预测;从微观尺度精确表征水力裂缝起裂和扩展机理,准确捕捉水力裂缝宏观展布形态;精确再现水力裂缝与页岩交互作用,使得到的模拟结果与实际情况更加吻合。

    一种页岩缝网压裂裂缝扩展的物理模拟方法

    公开(公告)号:CN107387054A

    公开(公告)日:2017-11-24

    申请号:CN201710826170.9

    申请日:2017-09-14

    Abstract: 一种页岩缝网压裂裂缝扩展的物理模拟方法,包括:1.采集页岩,加工,设置模拟压裂井,装入模拟射孔套管;进行CT扫描,用热缩管密封;2.放入大尺寸三轴物理模拟实验仪内,模拟地应力加载;注入压裂液,用声发射定位监测系统对压裂过程进行实时监测;3.第二次CT扫描,对比分析;4.钻取现场压裂井,装入射孔套管;布置微地震监测井,放入微地震信号接收器;5.地震信号被微地震信号接收器接收,送至微地震信号接收处理系统,绘制出缝网压裂裂缝扩展的空间图像;6.室内模拟实验与现场验证实验结合分析。该方法为使模拟数据更加可靠,进行现场对比验证实验,将实验室获得的实验数据与现场结合,使获得的缝网压裂裂缝扩展数据更加准确。

    一种微波激励煤层气解吸渗流实验装置

    公开(公告)号:CN103696746B

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201310727459.7

    申请日:2013-12-25

    Abstract: 一种微波激励煤层气解吸渗流实验装置,属于煤层气解吸渗流实验装置。本发明可实现对煤体解吸渗流的功能测试,获得微波作用下煤体解吸渗流规律,为煤层气资源的合理抽放和综合利用提供可靠的数据。本发明包括三轴加压装置和微波发生装置,三轴加压装置由上、下压盖、筒体、活塞、挡板及上、下压头组成,微波发生装置由微波天线、波导管、谐振腔、磁控管及控制器组成,上、下压盖分别设置在筒体的上、下部,在下压盖内部设置有活塞,在下压盖内侧壁上固定有挡板,在下压盖内部设置有下压头,在筒体内侧壁上设置有微波天线;在筒体内设置有上压头,在筒体外部设置有波导管、谐振腔、磁控管及控制器。

    一种利用微波提高煤层气解吸效率的装置及方法

    公开(公告)号:CN103698411B

    公开(公告)日:2015-06-17

    申请号:CN201310733795.2

    申请日:2013-12-25

    Abstract: 一种利用微波提高煤层气解吸效率的装置及方法,属于煤矿安全生产技术领域,是涉及提高煤层气解吸效率的装置及方法。本发明将产生的微波作用于煤体,并具有三轴加载功能,模拟了煤体应力状态及气体的吸附解吸过程,获得微波作用下煤体解吸规律,为煤层气的有效抽放和综合利用提供参考数据。本发明装置包括微波激励煤层气解吸渗流实验装置和煤岩三轴加压吸附解吸系统;煤岩三轴加压吸附解吸系统由第一、第二、第三调压阀、甲烷气瓶、加载气瓶、围压压力表、轴压压力表、孔隙压压力表、流量计及温控表组成;利用微波提高煤层气解吸效率的方法,包括如下步骤:进行吸附实验;进行微波激励解吸实验。

    一种采用CT对岩石实时细观扫描的热力耦合加载试验机

    公开(公告)号:CN106769435B

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN201710025687.8

    申请日:2017-01-13

    Abstract: 一种采用CT对岩石实时细观扫描的热力耦合加载试验机,属于岩石力学与岩石试验技术领域,所述试验机包括上压盖、下压盖、套筒与旋转底座,上压盖与下压盖分别连接于套筒的上下两端,套筒内设有上压头与下压头,上压头置于上压盖下表面,下压头置于下压盖上表面,上压头下表面与下压头上表面相互平行且垂直于套筒轴线,上压头沿套筒轴线方向开有第一通孔,第一通孔内设有热源发生装置,下压盖沿套筒轴线方向开有第二通孔和第三通孔,下压盖固定于旋转底座上,旋转底座内设有液压控制系统,液压控制系统连接有轴压管路与围压管路,轴压管路与第二通孔相连,围压管路与第三通孔相连。本发明所述试验机可实现对岩石试件连续加载的

    一种在井下利用冷热交替作用抽采煤层气的方法

    公开(公告)号:CN107575185A

    公开(公告)日:2018-01-12

    申请号:CN201710826220.3

    申请日:2017-09-14

    Abstract: 一种在井下利用冷热交替作用抽采煤层气的方法,属于非常规油气开采技术领域。该方法包括:(1)从地面进行竖直钻井,布置井网,钻井的井深直至煤层,井口数≥2,布置的井网中,至少一口井作为工作井,其他井作为采气生产井;(2)将热源从工作井中下入到煤层中,热源温度调至380~450℃,对煤层进行加热,待煤层温度≥350℃,停止加热;(3)通过工作井,向煤层中注入液氮,液氮的注入量根据地质条件和煤体特征不同而定,液氮汽化后,制冷结束;(4)重复(2)和(3)多次,让煤层一直处于冷热交替作业状态中,在采气生产井抽采煤层气。该方法能够有效的进行煤层气抽采,加快煤层气抽采速度和提高抽采率。

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