检索结果-内蒙古大学图书馆

岩石力学与工程学报 2025年第1期44卷 174-184页

作者：李明昊李皋张毅杨旭李红涛冯佳歆宿腾跃西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 油气钻完井技术国家工程研究中心欠平衡/气体钻井实验室四川成都610500 中国石油西南油气田工程技术研究院四川成都610017

柱塞岩样加热后内部细观局部可膨胀位移存在差异,导致微裂纹非均质性显著,因此在研究岩石受热后力学行为时,局部可膨胀位移约束也是必要考虑因素之一。以砂岩为例,首先通过加热后岩石薄片多点观测提取裂纹特征,进一步基于多晶离散元法... 详细信息

柱塞岩样加热后内部细观局部可膨胀位移存在差异,导致微裂纹非均质性显著,因此在研究岩石受热后力学行为时,局部可膨胀位移约束也是必要考虑因素之一。以砂岩为例,首先通过加热后岩石薄片多点观测提取裂纹特征,进一步基于多晶离散元法重构数字岩芯,并开展热损伤仿真,探究位移约束及温度耦合影响下砂岩微裂纹发育机制和力学参数变化特征。研究表明:(1)粒内裂纹发育受加热温度和可膨胀位移的影响,损伤加剧表现为:沿解理面形成优势倾向→交叉状共轭剪切裂纹→小尺寸颗粒内裂纹密度增大。(2)Ф25 mm×50 mm岩样经200℃~1000℃加热后,最大可膨胀位移随温度升高呈线性增长趋势,但温度对可膨胀位移值的离散性影响并不显著。裂纹数量在初期随可膨胀位移线性大幅增长,后趋缓至平稳。800℃后,粒内拉伸裂纹数量反超粒间拉伸裂纹,占比最高,而粒内剪切破坏在1000℃以下几乎不发生。(3)更高的温度会抑制可膨胀位移对微裂纹发育的促进作用,具体体现为:经400℃加热后,微裂纹增长率为668.3%,升温至1000℃后微裂纹增长率却降低至12.8%。随着可膨胀位移增高,微裂纹的非均匀发育使得岩石宏观非均质性增强,结构更加劣化,力学参数降低。

关键词：岩石力学致密砂岩位移约束热诱导微裂纹细观力学

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川西新场地区三叠系须二段构造裂缝特征及定量预测

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岩性油气藏 2025年第3期37卷 73-83页

作者：杨旭白鸣生龚汉渤李皋陶祖文西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500 油气钻完井技术国家工程研究中心欠平衡/气体钻井实验室成都610500 中国石化西南油气分公司成都610041

川西坳陷新场地区三叠系须家河组二段储层致密,其构造裂缝发育与分布特征对气藏高效开发至关重要。基于成像测井资料分析了研究区储层构造裂缝的发育特征,并在非均质岩石力学模型基础上,利用有限元模拟方法、岩石破裂准则与弹性应变能,... 详细信息

川西坳陷新场地区三叠系须家河组二段储层致密,其构造裂缝发育与分布特征对气藏高效开发至关重要。基于成像测井资料分析了研究区储层构造裂缝的发育特征,并在非均质岩石力学模型基础上,利用有限元模拟方法、岩石破裂准则与弹性应变能,开展了目的层在喜马拉雅时期的构造应力场、构造裂缝的数值模拟和定量预测。研究结果表明:①川西新场地区三叠系须二段裂缝以构造剪切缝为主,裂缝走向按发育程度依次为NWW向、NEE向、近EW向和近SN向;其形成期次主要包括印支晚期、燕山期、喜马拉雅早期和喜马拉雅晚期4期,前2期形成的裂缝大多被方解石或石英充填,仅喜马拉雅时期形成的裂缝为有效缝。②喜马拉雅运动时期,须二段水平最大主应力主要为65~100 MPa,水平最小主应力主要为50~85 MPa,其应力分布受构造部位和岩相控制。③研究区构造裂缝平均密度整体较小,为0.28条/m,断层附近的裂缝密度大于1.20条/m,不同岩相中的裂缝密度差异明显,断层、构造部位和岩相等因素共同控制着裂缝的分布。④裂缝预测结果与实测结果的平均绝对误差为11.40%,预测结果可靠。

关键词：构造裂缝构造应力场数值模拟裂缝定量预测构造部位岩相须二段三叠系新场地区川西坳陷

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蓬莱气区射洪—盐亭区块灯四段储集层构造裂缝预测

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新疆石油地质 2025年第2期46卷 136-143页

作者：李皋上官自然杨旭李红涛李泽王秋彤西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都610500 油气钻完井技术国家工程研究中心欠平衡/气体钻井实验室成都610500 中国石油西南油气田分公司工程技术研究院成都610017

为确定四川盆地蓬莱气区射洪—盐亭区块灯影组灯四段储集层裂缝分布特征,在统计分析构造裂缝参数的基础上,基于岩石破裂准则、产状演化条件和现今应力场特征,通过构造应力场反演,对研究区灯四段超深碳酸盐岩储集层裂缝进行了定量预测。... 详细信息

为确定四川盆地蓬莱气区射洪—盐亭区块灯影组灯四段储集层裂缝分布特征,在统计分析构造裂缝参数的基础上,基于岩石破裂准则、产状演化条件和现今应力场特征,通过构造应力场反演,对研究区灯四段超深碳酸盐岩储集层裂缝进行了定量预测。研究结果表明:灯四段构造剪切缝发育,斜交缝集中分布于东南构造高部位,高角度缝和直立缝多分布在断层附近,裂缝走向多为北西—南东向、北东—南西向和北北西—南南东向;裂缝线密度总体呈东南低、西北高的分布格局,裂缝开度分布则与之相反,裂缝孔隙度变化相对较小;裂缝参数特征在断层内部、断层附近及非断层部位具差异分布的特点,预测结果与实测结果基本一致。裂缝倾角、裂缝开度和孔隙度对气井产量影响显著。

关键词：四川盆地蓬莱气区射洪盐亭灯影组灯四段力学模型构造裂缝

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基于三维地质力学的压力剖面钻前预测研究

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中国安全生产科学技术 2024年第7期20卷 87-93页

作者：白鸣生杨旭上官自然李皋郭建华王秋彤西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室四川成都610500 油气钻完井技术国家工程研究中心欠平衡/气体钻井实验室四川成都610500 中国石油西南油气田公司工程技术研究院四川成都610017

为解决目前基于邻井测井资料评价得到的压力剖面与待钻井实际井轨迹上的结果不符等问题,提出基于三维地质力学的待钻井井眼轨迹上的压力剖面钻前预测方法。以地震解释的层位数据为基础,结合断层数据、钻井分层数据等构建三维地质模型。... 详细信息

为解决目前基于邻井测井资料评价得到的压力剖面与待钻井实际井轨迹上的结果不符等问题,提出基于三维地质力学的待钻井井眼轨迹上的压力剖面钻前预测方法。以地震解释的层位数据为基础,结合断层数据、钻井分层数据等构建三维地质模型。然后,利用已钻井测井数据,通过序贯高斯插值法获得三维岩石力学参数场,并且通过有限元数值模拟得到区域地应力以及压力系统,进而获得待钻井井眼轨迹上的压力剖面。研究结果表明:该方法预测精度较高,已钻井的孔隙压力预测值与实测值的误差为3.57%,地应力预测值与实测值误差为5.8%。现场2口井的预测层位与实钻层位吻合程度较高,预测的三压力剖面能够较好地解释实钻过程中出现的井下复杂问题。研究结果可为钻前地质工程设计、井身结构优化、井下复杂问题预防等提供较为可靠的数据参考。

关键词：地质力学压力剖面钻前预测井眼轨迹测井

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花庄区块阜二段钙质页岩水化微观组构特征研究

花庄区块阜二段钙质页岩水化微观组构特征研究

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2024油气田勘探与开发国际会议

作者：梁斌斌李皋杨旭王逸凡许振华油气藏地质及开发工程全国重点实验室(西南石油大学) 油气钻完井技术国家工程研究中心欠平衡/气体钻井实验室

针对页岩油开采过程中储层改造效果不佳的问题,研究压裂液与页岩水化后的微观组构特征对页岩油高效开采有着重要意义。本文以花庄区块阜二段页岩为研究对象,采用X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、偏光显微镜等方法,得到了该地区页岩的矿物组... 详细信息

针对页岩油开采过程中储层改造效果不佳的问题,研究压裂液与页岩水化后的微观组构特征对页岩油高效开采有着重要意义。本文以花庄区块阜二段页岩为研究对象,采用X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、偏光显微镜等方法,得到了该地区页岩的矿物组分与水化不同时间后的矿物成分、微孔隙、微裂缝变化规律。研究表明:该地区白云石含量介于44.6%-50.9%,黏土含量介于8.6%-12.8%。压裂液浸泡后矿物组分仅白云石含量降低,其余矿物含量变化较小。通过SEM及偏光显微镜结果发现,水化后页岩孔隙增大,裂缝及岩样表面部分矿物软化脱落形成新孔隙。水化后出现新裂缝,原生裂缝扩展。在黏土基质及碳酸盐矿物基质交界面发育较多新裂缝,在不同矿物基质中多为原生裂缝扩展,新裂缝发育较少。碳酸盐矿物基质中原生裂缝宽度由6.427μm增长至9.014μm,裂缝宽度增长率为40.2%。水化后页岩裂缝扩展属于亚临界扩展,当毛管力及膨胀应力大于页岩本身的断裂韧性时,页岩就会发生亚临界扩展。本研究可为花庄区块页岩油开发压裂过程提供一定的理论依据,对高效开发页岩油具有重要意义。

关键词：钙质页岩水化微孔隙微裂缝

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花庄区块阜二段钙质页岩水化微观组构特征研究

花庄区块阜二段钙质页岩水化微观组构特征研究

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2024油气田勘探与开发国际会议

作者：梁斌斌李皋杨旭王逸凡许振华油气藏地质及开发工程全国重点实验室(西南石油大学) 四川成都610500 油气钻完井技术国家工程研究中心欠平衡/气体钻井实验室四川成都610500

针对页岩油开采过程中储层改造效果不佳的问题,研究压裂液与页岩水化后的微观组构特征对页岩油高效开采有着重要意义.本文以花庄区块阜二段页岩为研究对象,采用X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、偏光显微镜等方法,得到了该地区页岩的矿物组... 详细信息

针对页岩油开采过程中储层改造效果不佳的问题,研究压裂液与页岩水化后的微观组构特征对页岩油高效开采有着重要意义.本文以花庄区块阜二段页岩为研究对象,采用X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、偏光显微镜等方法,得到了该地区页岩的矿物组分与水化不同时间后的矿物成分、微孔隙、微裂缝变化规律.研究表明：该地区白云石含量介于44.6%-50.9％,黏土含量介于8.6％-12.8％.压裂液浸泡后矿物组分仅白云石含量降低,其余矿物含量变化较小.通过SEM及偏光显微镜结果发现,水化后页岩孔隙增大,裂缝及岩样表面部分矿物软化脱落形成新孔隙.水化后出现新裂缝,原生裂缝扩展.在黏土基质及碳酸盐矿物基质交界面发育较多新裂缝,在不同矿物基质中多为原生裂缝扩展,新裂缝发育较少.碳酸盐矿物基质中原生裂缝宽度由6.427μm增长至9.014μm,裂缝宽度增长率为40.2％.水化后页岩裂缝扩展属于亚临界扩展,当毛管力及膨胀应力大于页岩本身的断裂韧性时,页岩就会发生亚临界扩展.本研究可为花庄区块页岩油开发压裂过程提供一定的理论依据,对高效开发页岩油具有重要意义.

关键词：钙质页岩水化微孔隙微裂缝

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砂泥岩组合体冲击动力学及破坏特征实验研究

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钻采工艺 2025年第2期48卷 41-49页

作者：汪翰林李皋李红涛王浩油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学四川省成都市610500 油气钻完井技术国家工程研究中心欠平衡/气体钻井实验室·西南石油大学西南石油大学石油工程学院

为深入探究气体钻井作业时钻遇砂泥岩互层时发生井壁失稳的机理,文章采用霍普金森压杆实验系统,开展不同冲击载荷和静载条件下砂泥岩组合体冲击实验,分析砂泥岩组合体动力学特性、能量变化规律以及破坏特征。研究结果表明不同条件下砂... 详细信息

为深入探究气体钻井作业时钻遇砂泥岩互层时发生井壁失稳的机理,文章采用霍普金森压杆实验系统,开展不同冲击载荷和静载条件下砂泥岩组合体冲击实验,分析砂泥岩组合体动力学特性、能量变化规律以及破坏特征。研究结果表明不同条件下砂泥岩组合体动态应力-应变曲线均存在线弹性、塑性屈服、峰后应力积蓄、破坏卸荷4个阶段,其动态抗压强度随轴压增加呈先增大后减小趋势,与冲击载荷和围压呈线性正相关关系;高冲击载荷下,砂泥岩组合体与压杆的波阻抗匹配效果更好,试样吸收的能量更多,三向静载增大会降低冲击载荷携带的能量进入岩石;砂泥岩组合体破坏主要表现在泥岩,砂岩更多承担能量蓄积与传递功能,冲击载荷对组合体破坏起正向激励作用,三向静载对组合体破坏起约束作用。研究结果有助于进一步认识气体钻井井壁失稳机理,为气体钻井安全作业提供一定的科学依据。

关键词：砂泥岩组合体霍普金森压杆动力学特性能量破坏

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盐穴储气库氮气阻溶正循环造腔过程温度场研究

盐穴储气库氮气阻溶正循环造腔过程温度场研究

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第三届碳达峰碳中和背景下勘探开发技术创新与发展研讨会

作者：郑杨李红涛李皋段慕白华缘田世界文云飞油气藏地质及开发工程全国重点实验室(西南石油大学) 油气钻完井技术国家工程研究中心欠平衡/气体钻井研究室中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院中国石油集团西部钻探工程有限公司工程技术研究院华北石油管理局有限公司河南盐穴储气库分公司

为了准确预测盐穴库氮气阻溶造腔过程井筒温度及其变化规律,根据能量守恒定律建立了氮气阻溶正循环造腔模式下全井段温度场数学模型和全耦合数值求解算法,分析了井筒及盐腔段造腔过程的温度瞬态变化特性,研究了地表温度、淡水注入温度... 详细信息

为了准确预测盐穴库氮气阻溶造腔过程井筒温度及其变化规律,根据能量守恒定律建立了氮气阻溶正循环造腔模式下全井段温度场数学模型和全耦合数值求解算法,分析了井筒及盐腔段造腔过程的温度瞬态变化特性,研究了地表温度、淡水注入温度、地温梯度等对温度场的影响规律。研究发现:循环开始后,不同区域温度均会发生明显扰动,内管内淡水温度降低,而A环空内盐水和氮气层的温度则升高,整个温度场在循环1小时候趋于稳定,井筒内温度分布受氮气层阻热特性影响显著,而盐腔内大部分区域温度则与地温接近;地表温度、地温梯度、注入淡水温度越高,内管内淡水、A环空盐水和氮气层的温度也越高,但不同井段的影响程度存在显著差异,地表温度、地温梯度对井底温度的影响要远大于井口温度,而不同井深处淡水注入温度的影响程度相反。工程上通过监测井口处的返出盐水和氮气温度无法真实反应井下温度变化,控制注入淡水温度可有效调控井底、岩腔及氮气层的温度分布。建立的温度场模型可为氮气阻溶造腔过程气液界面预测与控制、防止因降温引起的盐晶体析出堵塞管柱提供理论参考。

关键词：盐穴地下储气库双管模式正循环温度场预测氮气阻溶数值求解

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