基于科学发展观的能源系统协调优化配置理论与应用

我国能源系统单一化发展模式成为2003年能源全面紧缺的根本性原因,以科学发展观为指导思想的能源系统协调发展模式是解决这种紧张状况的必须途径.以此模式为出发点,经过泛函优化配置理论的计算,确定了到2020年实现全面小康社会的能源目标,并进行了高效、持续、洁净、经济、民本五个方面的验证,取得了较好的结论.在此优化目标的基础上,最后给出了七个方面的能源系统协调发展战略建议.     

页岩气藏压裂水平井物质平衡模型的建立

针对页岩气藏压裂水平井中裂缝、基质、游离气和解吸气等对产气量贡献比例定量计算的难点问题,开展了动态渗流分区的物质平衡模型的建立与分析研究,研究中采用了不同渗流区域内压力降传播速度及平均地层压力的计算方法,进行了动态渗流分区设计,给出了压裂液返排后储层受渗吸作用的含水饱和度计算方法,建立了由12项构成的综合物质平衡方程。通过模型的实例应用与分析,获得了气井生产的7个渗流阶段,揭示了不同生产时间的供气结构比例变化规律,认识到基质储层的游离气是气井长期生产的主要供给气来源,其次是解吸气。模型的建立简化了多尺度渗流方程的描述和复杂求解过程,为理论分析和现场应用提供了一种新的方法,也为深入理解和研究页岩气藏渗流特征提供了依据。     

裂缝各向异性油藏孔隙度和渗透率计算方法

裂缝性油藏介质由基质和有效裂缝组成.利用岩心分析、测井、地震、薄片分析等静态描述手段测试并计算了基质的孔隙度和渗透率,得到裂缝的宽度、密度和方位等参数.以油藏流体流动模型为基础,利用生产、试井、试采或试油数据求出油藏总渗透率,再结合裂缝参数确定裂缝系统的各向异性渗透率.采用随机裂缝模型,由裂缝渗透率和裂缝宽度计算得到裂缝孔隙度.该方法给出了裂缝和基质系统的渗透率与孔隙度间的定量关系,确定的参数分布合理而完善;考虑了油田各种基础资料数据采集的成本和可行性,具有经济、高效、实用的特点.该方法的应用较好地解决了辽河油田小22块火山岩裂缝性油藏预测模型难以建立的问题.     

实现全面小康社会的我国油气资源科技创新系统工程

基于国内全面建设小康社会的目标和国际石油资源的竞争形势，提出了我国油气资源与科技“有限目标、优化配置”的系统发展战略，并构建了油气科技发展战略的系统框架。为了确定油气科技的发展目标，建立了“油气科技的预见发现器”(由筛选器、评估器、预见器和路径器4个功能器组成)，利用专家评价、专家系统以及路径决策影响图等方法，对我国油气科技的创新方向进行了研究，最终确定出未来我国油气科技发展的战略要点和课题库。     

油气科技创新思维路径决策模型研究

创新思维路径是研究"如何创新"的,是对研究"创新什么"的深入,是确保科技创新在油气产业中有效突破的清晰解析.从研究者对问题的思考路径出发,设计了基于"发现问题→分析问题→解决问题"这一规律的思维路径初始模型,由此可以提供给专家群体研讨的对象;充分发挥综合集成研讨厅的作用,对初始模型进行节点深入分析和校正,从研讨中激发对研究初始框架的更新认识,从而达到修正和提升的目的;通过对创新思维路径的质量分析,综合考查了思维路径的创新价值和实际价值,再与思维路径实现创新的可能性风险评价相集成,得到的综合评价结果能为科技创新的研究思路决策提供有力支持.     

西气东输走廊"资源-经济-环境"集成发展系统仿真研究

以西气东输管线气站为节点,建立了地下开发资源、地面拉动经济、空中减轻污染三个空间层次的集成仿真系统。仿真系统由流动模型、消费模型、环境模型和经济模型四部分组成。其中,流动模型是基础,它通过地下渗流模拟、地面管线流动模拟、空中污染物传质扩散模拟进行流量分析,再经过消费模型和环境模型,可得到污染物排放程度及空间分布。经济模型计算了由开发效益、环境效益和社会效益组合而成的综合经济效益,实现了西气东输走廊的资源、经济、环境的有机集成。最后,本文以西气东输终点的长江三角洲为例进行了计算,得出西气东输在资源、环境与经济上可取得的良好效果。     

页岩气藏压裂水平井渗流数值模型的建立

水力压裂后的页岩气藏水平井渗流区域内储层呈现复杂的裂缝网络形态,考虑解吸–吸附机理的单井渗流数
值模型的建立对单井产能影响因素分析具有较强的理论价值和现实意义,基于Warren-Root 双重介质模型思想,建立
了考虑解吸–吸附的基质渗流数学模型和裂缝渗流数学模型,并进行了差分离散方法的设计及渗流方程的IMPES 方
法线性化处理,最后实现了通过Gauss-Seidel 迭代编程模拟。现场应用中,在页岩储层水平井压裂时的微地震结果基
础上构建了地质模型,所建立的数值模型可分析压力、吸附气量、渗透率、地层物性等多个参数特征对生产的影响,并
与页岩气产出规律相符,因此该简便模型可有效指导现场的工程设计及动态分析。     

基于扩散的页岩气藏压裂水平井渗流模型研究

针对页岩储层纳米孔隙中天然气扩散作用对压裂水平井产能有多大影响这一问题,开展了渗流数学模型建
立、求解及定量计算分析研究,研究中采用了三线性渗流机理、克努森扩散机理及扩散引起渗透率增加值公式,绘制了
不同孔隙直径下克努森数与储层压力关系图版,得到了可用于实际生产预测的单井产能方程,从孔隙大小、储层压力、
气藏深度等3 个方面进行了扩散作用的分析,给出了页岩气藏生产过程中需要考虑扩散作用的各指标阈值。结果表
明,在储层压力条件下,孔隙越小的储层,扩散作用对产能的影响越大,而对于较大孔隙的储层,当井底压力低于模型
中计算出的阈值时,扩散作用就不应该被忽略。     

专家群体思维中分歧专家的确定与处理

在多个专家参与调查或者研讨时,群体思维往往有从众或者从权威现象,限制了个性独创思维的发展,为了避免这一不利于创新的弊端,并鼓励个性独创思维的存在,专家群体思维中分歧专家的确定及分歧专家意见的特殊处理显得特别关键.在分歧专家确定中,应用图形法形象地给出了群体思维收敛程度,并在一定收敛级别内,通过分析专家评价与收敛级别界限的关系确定分歧专家,最后通过扩大分歧专家在群体意见集成中的权重增强了分歧意见的重要程度,从而,既重视了专家群体思维中的收敛意义,也重视了分歧专家的个性意见,加强了群体思维的人性化过程.     

一种已压裂页岩气水平井的产量预测新方法

水平井加多段压裂已成为页岩气藏的主要开发模式,针对压裂后的页岩气藏具有人工裂缝、天然裂缝及纳米
级孔隙等多种流动空间,开展了渗流数学模型的建立与求解研究。通过等效简化构建了三线性渗流模型,考虑了具有
解吸吸附作用的基质空间线性渗流、以等效天然裂缝为主的裂缝网络空间线性渗流、等效主裂缝内的线性渗流。对
三重渗流分别建立了极坐标空间和拉普拉斯空间下的数学模型,并对数学模型进行求解,得出单井气藏的产能公式和
井底压力公式。应用所建立模型,对实际压裂水平井的产能进行了求解,与实际产量进行对比,表明利用文中方法建
立的模型及解析解进行产能预测分析是可行的。