微裂缝对致密多孔介质中气体渗流的影响机制

采用考虑正则化过程的微尺度格子Boltzmann模型研究微裂缝对致密多孔介质中气体渗流的影响机制。首先采用漫反射滑移边界条件,并考虑正则化过程构建适用于高努森数下多孔介质中气体流动模拟的微尺度格子Boltzmann模型,基于该模型进行二维裂缝性致密多孔介质中的气体流动模拟,研究微裂缝对致密多孔介质中气体渗流的影响,并构建二维并联孔隙模型模拟揭示微裂缝对致密多孔介质气体渗流的影响机制。结果表明:微裂缝的存在能够明显提高致密多孔介质的渗透率,且连通性裂缝的影响更明显;随着压力的升高,微裂缝提高致密介质气体渗透率的作用增强,随着压力减小,基岩与裂缝中的气体流速差别减小,基岩对多孔介质渗透率的贡献增加,当压力极大或极小时,裂缝与基岩中平均流速比趋于定值,微裂缝的影响趋于稳定;微裂缝能够提高致密多孔介质渗透率的主要原因是在压降方向上微裂缝与基岩形成了并联高渗通道。     

基于TensorFlow的均质数字岩心渗透率预测方法及应用

目前岩心渗透率的获取为室内试验方法,针对该方法工作效率低、试验操作繁琐、耗时较长的问题,提出一种基于机器学习的均质数字岩心渗透率预测方法.首先随机生成大量均质数字岩心,通过孔隙网络模型的方法对其进行孔隙度和渗透率的计算,将所得结果作为机器学习的样本库,然后基于BP人工神经网络方法,对岩心的孔隙度和渗透率数据进行提取和处...     

页岩气藏分段压裂水平井不稳定渗流模型

针对页岩气藏中吸附气和游离气共存的储集方式,基于双重介质模型建立考虑吸附解吸过程的页岩气藏不稳定渗流数学模型,并定义新的参数来表征基质中吸附解吸气量与游离气弹性释放量的比值,利用Laplace变换计算页岩气藏点源解,通过叠加原理得到定产量生产时水平井分段压裂改造后井底压力解,对考虑井筒和表皮系数的影响以及定井底流压生产时水平井动态产能进行分析。结果表明:在开采过程中页岩吸附解吸气量所占比例较大,且考虑吸附解吸后,定产量生产所需压差小,压力波传播到边界时间晚,压力导数曲线凹槽更加明显,同时定井底流压生产时压裂水平井产量更大,稳产时间更长;Langmuir吸附体积越大,压力波传播越慢,所需压差越小,压力导数曲线凹槽越深,同时页岩气藏稳产时间越长,产量越大,但产量的增幅越小。     

不同长度耗能梁段偏心支撑框架受力性能

通过对3种长度耗能梁段下的K型偏心支撑钢框架进行往复力加载试验,研究了耗能梁段长度对结构受力性能的影响,分析了结构的极限承载能力、破坏形式、刚度退化及耗能等性能。研究结果表明:随着耗能梁段长度的增加,K型偏心支撑钢框架的强度、刚度和耗能均产生了明显的退化现象,但延性有所提升。耗能梁段长度的增加使得偏心支撑钢框架屈服荷载及极限承载力明显下降,这表明耗能梁段的长度对钢框架受力性能具有较大影响。耗能梁段长度的改变,并不影响偏心支撑钢框架率先通过耗能梁段消耗能量,从而保护整体框架相对稳定的设计理念。     

考虑变应力影响的粗糙裂缝油水两相流动能力数值模拟方法

油水两相相对渗透率和毛管力曲线是表征裂缝中流体流动特性的重要指标。基于侵入逾渗模型,建立一种考虑变应力影响的粗糙裂缝内油水两相流动数值模拟方法。通过蒙特卡洛法构建单条粗糙裂缝模型;利用侵入逾渗模型模拟单条粗糙裂缝中的稳态油-水驱替过程,数值求解毛管力及相对渗透率曲线。通过与Mualem解析模型比较验证模型的准确性。借助裂缝所受有效应力与开度间的解析关系,研究变应力影响下油水两相流动能力的变化规律。结果表明:油-水驱替过程中,随着裂缝有效应力增加,毛管力曲线呈整体抬升趋势,其中油相相对渗透率明显减小,而水相相对渗透率基本不变,同时发现油相开始流动对应的含水饱和度和水相基本失去流动能力对应的含水饱和度均随有效应力的增加而减小。     

基于正交设计的陶瓷透水砖工艺研究

以废玻璃、废陶瓷、粘土和赤泥为主要原料,以木屑为成孔剂制备陶瓷透水砖,分析不同配比对透水砖透水性能的影响.采用4因素3水平正交实验设计探讨了木屑加入量(A)、烧成温度(B)、保温时间(C)及废陶瓷骨料粒度(D)对透水性能的影响.透水系数的极差分析表明,影响透水系数的因素主次为:ABCD,最优实验组合是A3B1C2D2,即木屑掺量为10%,烧结温度为1 000℃,保温时间为1.5 h,骨料粒度为150μm.     

模拟干旱胁迫下弗吉尼亚栎苗木叶片相关生理参数的分析

以10%和20%聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫处理弗吉尼亚栎2年生扦插苗木,研究不同程度干旱胁迫下弗吉尼亚栎叶片相对含水量、水势以及质膜透性、游离脯氨酸含量变化和叶绿素荧光特性。结果表明:在10%PEG胁迫下,弗吉尼亚栎叶片水势和相对电子传递速率(rETR)明显下降(p<0.05),游离脯氨酸含量、相对电导率、丙二醛含量和非光化学淬灭系数(NPQ)以及热耗散速率(Drate)明显增加(p<0.05),而光化学淬灭系数(qP)、光化学反应速率(Prate)以及光合功能相对限制值(LPFD)变化不大;在20%PEG胁迫下,qP和Prate明显下降,叶片水势的下降幅度和游离脯氨酸的增加幅度明显加大,丙二醛含量、相对电导率和NPQ以及Drate持续增加,但增加幅度与10%PEG处理下相比差异不明显(p>0.05);而叶片相对含水量和初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)和PSⅡ实际光能转化效率(ΦPSⅡ)在10%和20%PEG胁迫下变化均不大,与对照相比无明显差异(p>0.05),表明在PEG胁迫下弗吉尼亚栎叶片具有较好的保水能力,而且良好的热耗散机制使得叶片光合结构即使在较高浓度的PEG胁迫下仍能维持较好的活性,这可能是弗吉尼亚栎对干旱胁迫的一种适应性反应。     

页岩气藏开发中的关键力学问题

简要概述了页岩气资源和开发现状,基于页岩储层的微纳尺度孔隙结构特征、力学特点以及开采方式,系统论述了页岩气开发中的多尺度、多物理场流动动力学的过程与机制,归纳凝练出页岩气微纳尺度流动、页岩人工压裂的裂缝扩展以及分段压裂水平井缝网宏观流动等方面是亟需解决的关键前沿力学问题,并针对各前沿关键力学问题综述了研究进展和发展趋势,为促进我国能源发展尤其是页岩气的科学、有效开发具有重要的意义．     

碳酸盐岩双孔隙网络模型的构建方法和微观渗流模拟研究

碳酸盐岩油藏作为全球的主力油气储集层,在微观尺度上分布有大量发育的大孔隙和微孔隙,研究不同孔隙对其微观渗流特征的影响具有重要意义．本文基于碳酸盐岩中分别描述大孔隙和微孔隙特征的单一尺度孔隙网络模型,利用整合法构建出能够同时描述大孔隙和微孔隙特征的双孔隙网络模型,最后模拟各网络模型的渗流过程,计算相应的渗流特征参数并同岩心实验室渗透率进行了对比．结果表明,基于整合法构建的双孔隙网络模型可根据区间域随机产生任意大小的网络尺寸,不仅同时包含大孔隙和微孔隙的几何拓扑结构信息,而且可同时描述大孔隙和微孔隙的渗流特征,能够较好描述真实碳酸盐岩油藏中多尺度孔隙特征．双孔隙网络模型的绝对渗透率和实验室岩心结果基本一致,水湿油藏条件下对比各网络模型的相对渗透率曲线发现,双孔隙网络模型的等渗点含水饱和度均大于大孔隙和微孔隙网络,其残余油饱和度明显减少,这是由于大孔隙和微孔隙的整合极大地提高了双孔隙网络的连通性,进而大幅度提高网络的渗流能力,本研究为碳酸盐岩微观渗流研究提供了重要的理论基础．