水压裂缝缝内流场的理论研究

水力压裂过程就是地层在受到压裂液作用后裂缝向前延伸扩展的过程。水力压裂过程中，缝内流体的流动特征对裂缝的延伸和形态具有很大的影响。要确定水力压裂过程中的缝宽变化，首先应根据流体力学理论，找出缝内流体压力的分布规律，得出它与裂缝宽度的关系，再根据岩石力学和断裂力学理论，寻求二在裂缝宽度或压力方向的流固耦合，从而科确定出裂缝的几何形态。通过缝内流场的理论研究，推导出了一个新的描述缝内流场的理论模型，为求解全三维裂缝几何形态打下了理论基础。     

国内外水力压裂技术现状及发展趋势

综述了目前国内外水力压裂技术发展现状，重点分析了８０年代中后期发展的优化水力压裂设计和９０年代与水力压裂技术相关的新材料（支撑剂、压裂液、添加剂等）和新技术（高砂比压裂、重复压裂、压裂监测和裂缝检测等技术）发展状况。提出了国内水力压裂技术发展趋势，如开发全三维水力压裂软件，研究裂缝诊断技术和装置，以及开发实时现场压裂分析等     

层状介质条件下水压裂缝缝内流场的理论研究

在水力压裂过程中,缝内流体的流动特征对裂缝的延伸和形态具有很大的影响。层状介质中水压裂缝的传播形状是不规则的,其三维流场可按多孔的平行平板间的层流流动进行模拟。根据水压裂缝缝内流体的流动特点,完成了三维流场的实际流动向二维流态转换的理论研究,得出了一些有益的结论。     

贴体坐标在层状介质缝内流场数值模拟中的应用研究

处理任意形状且属于运动的裂缝边界是全三维水力压裂数值模拟技术所面临的技术难题之一。为了有效地攻克这一技术难关,在层状介质缝内流场数值模拟中,采用了有效的贴体坐标变换,成功地将二维缝内流场计算从复杂的物理域转换到规则的计算域,从而为我国全三维水力压裂数值模拟软件的开发和应用提供了良好的理论基础和新的思路。     

保角变换法在水压裂缝缝内流场数值模拟中的应用研究

均匀介质中的水压裂缝是按椭圆形状向前延伸的,数值求解缝内二维流场的压力分布是水力压裂工艺的关键。水压裂缝二维流场的数值模拟分2部分进行:首先是物理域的保角变换——物理平面的椭圆域变换成计算平面上的矩形域;其次是控制方程的转换——物理平面的控制方程通过保角变换方程转换到计算平面上后,在矩形域内模拟缝内流场随裂缝几何参数的变化规律:从而求出缝内流体真实的压力分布规律。     

全尺寸脉冲射流喷嘴的优选研究

对全尺寸脉冲射流喷嘴进行了优选研究，得出了四种最优尺寸关系。所得最优的全尺寸脉冲喷嘴的功率是同尺寸普通喷嘴的１．５倍。并通过冲蚀砂砖的实验研究，作了验证。     

深水井测试安全控制技术

防止深水油气井测试事故发生的关键之一,就是必须进行安全评估与控制,提高测试工艺水平。我国南海深水海域有其特殊的区域环境特点:油田离岸距离远、夏季台风频繁、冬季季风不断、存在沙坡、沙脊和内波流等,而且油气藏特性复杂,给深水井测试带来更多的挑战。结合南海深水井测试实践,对深水井测试的主要潜在风险进行了分析,认为存在测试管柱及工具失效、地面流程失效、天然气水合物堵塞、储层出砂、台风影响等风险。针对这些风险提出了具体的防范措施。     

层状介质条件下水压裂缝缝内流场的理论研究

在水力压裂过程中,缝内流体的流动特征对裂缝的延伸和形态具有很大的影响.层状介质中水压裂缝的传播形状是不规则的,其三维流场可按多孔的平行平板间的层流流动进行模拟.根据水压裂缝缝内流体的流动特点,完成了三维流场的实际流动向二维流态转换的理论研究,得出了一些有益的结论.     

裂缝性储层暂堵规律的模拟试验研究

为了研究固相颗粒在裂缝性储层中的暂堵规律,利用表面生成和合成原理建立了裂缝宽度的数学模型,依据固相粒子在裂缝中的堵塞机理对粒子在裂缝中的架桥规律做了模拟试验,并用函数逼近和数据拟合的方法对试验结果进行了处理。基于模拟试验得到的架桥规律,可以在已知裂缝参数的情况下根据架桥距离选择粒子尺寸,从而为通过中性粒子实现裂缝性储层的暂堵提供定量依据。     

保角变换法在水压裂缝缝内流场数值模拟中的应用研究

均匀介质中的水压裂缝是按椭圆形状向前延伸的,数值求解缝内二维流场的压力分布是水力压裂工艺的关键.水压裂缝二维流场的数值模拟分2部分进行首先是物理域的保角变换--物理平面的椭圆域变换成计算平面上的矩形域;其次是控制方程的转换--物理平面的控制方程通过保角变换方程转换到计算平面上后,在矩形域内模拟缝内流场随裂缝几何参数的变化规律从而求出缝内流体真实的压力分布规律.