基于CT三维重建的注水煤岩体裂隙扩展规律研究     

毛彦军  陈曦  范超男  葛少成  李文璞 《岩土力学》2022,43(6):1717-1726

针对煤层注水防尘过程中注水压力设置不合理、注水渗流效果差等问题,采用CT扫描技术与RFPA软件相结合的方法,构建了可以表征注水煤岩体内部孔裂隙结构的三维细观非均匀渗流损伤数值模型。通过对经过CT三维重构的煤岩模型进行不同注水压力的渗流损伤模拟,研究了煤层注水压力对煤样的渗流破坏、渗透率演化及声发射特性变化的影响;并通过对重构的煤岩模型进行缩放处理,研究了煤岩尺寸对煤样的渗流破坏和声发射变化的影响。研究结果表明：在煤样微观裂隙扩展过程中,随着注水压力的递增,煤样损伤单元数、渗流运动的渗流场分布范围、渗透率、声发射数目和能量总体呈上升趋势,局部范围内有波动发生,发生波动的原因是由于渗流运动的渗流场与煤样裂隙内部应力场发生临界反应,致使煤样破坏单元位置发生改变;煤样渗透率由3.82×10−5 μm2上升至0.314 μm2,孔隙率由5.45%上升至48.45%,揭示了煤岩体裂隙总体上随注水压力增大而不断扩展贯通,局部上随注水压力增大而扩展趋势有所下降的影响规律;随着煤样尺寸的增加,注水破坏后煤样的孔隙率呈现先下降后逐渐平稳的趋势,声发射特性变化趋势正好与之相反,表明煤样的尺寸对注水煤岩渗流破坏有显著影响,但当煤样尺寸超过40 mm时,煤样尺寸对注水煤岩渗流破坏的影响趋于稳定。CT扫描技术与RFPA软件相结合的方法能够有效模拟注水煤岩的裂隙渗流扩展行为。  相似文献   

不同水力荷载路径下煤体微观渗流特征及宏观破坏研究     

马国良陈曦范超男葛少成 《岩土力学》2023,(6):1779-1788

为探究煤体在不同水力荷载路径下的微观渗流特征,通过CT三维重建技术,建立了基于煤体微观结构的双介质渗流模型,并设计了恒定速度加载（LP1）、常规脉动加载（LP2）和强加载缓卸载加载（LP3）3种水力荷载路径,进行了在不同循环荷载路径下的煤体注水渗流数值模拟试验。另外利用自行搭建的煤体注水装置,探究了3种荷载路径下的宏观损伤情况。结果表明：联通裂隙占孔裂隙结构的73.49%,是影响煤体渗流的主要因素,而孔径为9～23μm的孔隙是孤立孔隙中的主要部分,数量和体积占比均超过了50%;煤体内部孔裂隙结构和荷载路径对渗流速度和压力的分布特征具有重要影响。LP1沿注入方向平均渗流速度的波动较大,LP3则抑制效果明显,且LP3路径较LP1和LP2随时间有较大跨度。LP3的荷载路径相对于LP1具有脉动荷载的疲劳损伤效果,并且造成的损伤程度强于LP2。该研究可为煤体微观结构研究和煤层注水技术参数优化提供方向。  相似文献   

低渗透油藏菱形反九点井网不等缝长优化研究     

《现代地质》2017,(3)

在低渗透油藏开发中广泛使用菱形反九点井网,但针对不同位置生产井及注水井的裂缝缝长配比关系还缺少广泛深入的研究。基于长庆油田某低渗透油藏参数,建立了数值模拟模型,在菱形反九点井网中分别设置不同的边井、角井和注水井裂缝穿透比,研究不同裂缝配置模式对水驱开发效果的影响。流线模拟及数值模拟计算结果表明,在注水开发中,注水井缝长是影响油田产液量及水驱效果的关键因素;边井裂缝较角井裂缝更易见水,对油田综合含水影响较大,在菱形反九点井网中需要进行不等缝长优化设计;边井裂缝缝长对水驱效果的影响分为早、中、晚期(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)曲线段,随着注水井裂缝穿透比增加,早期(Ⅰ)曲线段增长,中期(Ⅱ)曲线段缩短,而晚期(Ⅲ)曲线段变化较小;随着角井裂缝穿透比增加,采出程度逐渐增大,当角井裂缝穿透比较大时,存在"反转"现象;随着注水井裂缝穿透比增加,角井裂缝优化穿透比减小,而边井裂缝优化穿透比增加。该研究成果对于指导低渗透油藏菱形反九点井网裂缝优化设计,提高波及系数和开发效果具有重要的指导意义。  相似文献   

2011年11月6日美国俄克拉何马5.6级地震震源参数测定及成因初步研究     

汪小厉  倪四道  陈伟文  吴为治 《中国地震》2015,31(2):308-318

2011年11月6日3时,美国俄克拉何马州发生了5.6级地震。此次地震是该地区100多年以来的最大地震,因该区地震活动性低,故需要对此次地震成因开展研究。本文采用CAP(Cut And Paste)方法对该地震分别进行近震、远震以及近远震联合反演,得到了震源机制解与震源深度。其中联合反演得到的机制解参数为:节面Ⅰ:234°/81°/-170°;节面Ⅱ:143°/81°/-9°;震级为MW=5.6。为了验证近震结果的可靠性,采用不同模型对近震数据进行反演测试,发现震源断层面解结果有3°的偏差,震源深度结果有0.5km偏差。CAP结果显示,该地震的质心深度为5.0km左右,属于浅源地震。同时,根据地震震源参数的标度分析,得到破裂区宽度约为7.0km,此次地震破裂区上缘可达1.4km深,下缘深度达8.4km。破裂上缘在该区域井的注水深度范围之内,由此推测该地震可能与当地页岩气开采过程中的注水活动有关。  相似文献   

滴西12井区储集层伤害机理研究及防膨效果评价     

冷严  吴运强  殷新花  阿达莱提  宋志理  王兰芬 《新疆地质》2011,29(4):466-469

针对滴西12井区勘探开发中可能存在的储层伤害问题,通过开展储层敏感性特征、注水适应性评价及防膨稳定剂效果评价等综合研究,结合该区块储层具体情况,明确现场注水伤害类型及程度,推出相对合适、匹配、经济实用的防膨稳定剂,减小注水开发过程中储层敏感性伤害,增强注水开发效果,从而达到高效、合理开发滴西12井区油藏目的.  相似文献   

影响化子坪油藏井网调整因素分析     

李硕 《地下水》2015,(1)

油田开发实践表明,在非均质油层中,井网调整对油藏采出程度有很大影响,特别是在油田开发后期,井网调整对油田开发效果起决定性的作用,因此,油田井网适应性研究和调整是油田必须研究的课题。安塞油田化子坪油藏现已处在开发的中后期,由于地层情况复杂,油田开发面临的问题也越来越突出,对地区井网需进一步调整。经过实践调研分析,研究区是建立在老井网之上的注采体系,后期调整非常困难,而研究区裂缝较多,储层非均质性严重,为后期井网调整埋下隐患。需加快研究井网调整措施,为下一步开发奠定基础。  相似文献   

地下水封洞库水幕孔注水试验及岩体等效渗透参数分析     

《岩土力学》2015,(9):2648-2658

地下水封洞库渗流场分析和渗水量预测是水幕系统水封效果评价的核心内容,目前多采用连续等效模型进行这类大范围的渗流场分析,分析结果是否可靠的关键在于能否合理、可靠地获取裂隙岩体的等效渗透参数。施工期进行了大量的与水幕孔有关的现场水力学试验,可以用于分析和确定岩体等效渗透参数,但试验的理论背景、试验过程的合理性和数据分析方法还有待深入研究。首先简要介绍了黄岛石油储备洞库工程的4种水幕孔现场水力学试验的试验过程和特点;然后,采用三维渗流数值分析方法,研究了施工期因水幕廊道排水作用对水幕孔围岩渗流场的影响。基于施工期水幕孔注水试验,在达西流假定下,建立了围岩等效渗透系数与水幕孔注水量的经验关系,由此,可以根据水幕孔注水量反算出围岩等效渗透系数。采用裂隙-孔隙渗流分析模型,对比解释了裂隙不同发育特征对水幕孔注水量及岩体宏观渗透参数的影响。最后,对实测试验资料进行了分析,获得了水幕系统围岩等效渗透系数分区图。研究结果对水幕孔有关的渗透性试验的理论分析、裂隙岩体渗透参数取值研究等具有参考价值。  相似文献   

十屋油田SW103区块变井距注水开发实验研究     

张立亚  任利军 《吉林地质》2015,(1):76-78

SW103区块位于十屋油田北部梨树断陷代家屯岩性圈闭内,以水下分流河道沉积为主,主要为粉砂岩、细中砂岩为主,储层裂缝分布较普遍,充填程度较高。本文从类比国内外同类型油田注采井距开发效果入手,进行可行性研究,并对井网形式、合理注采井距、压力保持情况及注水开发效果开展研究实验,为实现超低渗油藏经济有效动用提供可靠的研究基础。  相似文献   

福州地震台TJ-2型体积式应变仪安装及注水试验     

林国元 《华北地震科学》2011,29(1):53-56

在安装福州地震台TJ-2型体积式应变仪过程中,发现存在钻孔选点与观测室分开考虑等问题,提出一些建议。井孔注水试验结果揭示,该井孔探头顶部可能存在一个与探头近距离的含水层干扰。初步对气压、水位、降雨影响进行分析。  相似文献   

濮阳地区油田注水引起的重力场变化与地震活动性的关系     

徐顺强  秦建增  李真  梁晨曦  周彬  潘晖 《华北地震科学》2012,(2):23-27

收集了1995—2007年中原油田濮阳地区各油田的注水开采等质量迁移资料,利用图示法研究发现油田注水与区域地震活动之间存在一定联系,并定量计算了油田注水引起的重力变化量。结合重力复测资料对油田注水引起的重力场变化和该地区地震之间的关系进行了初步研究,其注采作业引起的重力场变化在±0.1～10×10-8 m.s-2之间,并随着油田中心区域的距离而衰减。  相似文献