国家自然科学基金(51374228)
- 作品数：20 被引量：75H指数：5
- 相关作者：闫相祯闫怡飞杨秀娟樊恒宋胜利更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）中国石油大学(华东)中国石油大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程环境科学与工程矿业工程天文地球更多>>
- 多裂缝煤岩储层水力压裂裂缝动态扩展研究被引量：2
- 2014年
- 考虑多裂缝煤岩储层裂缝发育特性，基于简化的N-S方程和连续性方程建立了水力压裂裂缝尖端动态扩展模型。采用坐标变换的方法简化缝内流体连续性方程，计算得到多裂缝煤岩储层任意时刻压裂液的滤失速度。应用3D-CBMulti-Fracture软件，对山西某区块WS－10煤层气井水力压裂主裂缝及次生裂缝动态扩展过程进行研究。研究结果表明，当携砂液注入次生裂缝时间超过5min后，压裂液滤失速度出现波动，随着裂缝尖端砂堵区渗透率增大，压裂液滤失系数增大；当次生裂缝砂堵区渗透率较小时，裂缝尖端变得短而粗。携砂液进入次生裂缝10min后，裂缝最大宽度增加了2．2倍；增大裂缝尖端砂堵区渗透率，裂缝长宽比变化均匀，裂缝截面形状不会发生突变；当裂缝尖端砂堵区渗透率为0时，水力裂缝动态扩展体积误差为5％～25％。
- 杨尚谕杨秀娟闫相祯许建国
- 关键词：水力压裂砂堵多裂缝渗透率
- 双循环钻井携岩系统CFD-DEM仿真及工具优化被引量：2
- 2017年
- 为了进一步提高双循环钻井技术在煤层气钻井中的钻进效率,在介绍颗粒运动方程及Hertz-Mindlin接触模型的基础上,建立了双循环全井仿真模型,利用CFD-DEM耦合模型对双循环钻井技术进行了再现,展示了辅助循环的作用机理,并依据仿真结果对辅助循环喷嘴进行了优化。分析结果表明:双循环系统的共同作用对携岩效果的改善非常明显,辅助循环对改善钻井携岩效果具有正作用,喷嘴入射角度在40°±10°范围时双循环系统携岩效果最好,辅助循环工作效果最佳。所得结论可为双循环钻井系统的现场应用提供参考。
- 邵兵闫怡飞张帅闫相祯
- 大尺寸储气库套管抗挤强度影响因素试验研究
- 根据大尺寸储气库套管受到外挤载荷时的受力及变形特点,通过室内全尺寸试验分析套管椭圆度、套管钢级、径厚比等因素对大尺寸储气库套管抗挤强度的影响,并利用试验数据对现有的套管抗挤计算公式进行修正。将套管变形分为弹性和塑性变形两...
- 于本福闫怡飞邵兵闫相祯
- 关键词：储气库抗挤强度
- 文献传递
- 稠油热采井管柱失效动态风险分析研究被引量：1
- 2018年
- 为保证稠油热采井筒管柱的安全运行,采用故障树与贝叶斯网络相结合的方法开展稠油热采井管柱失效风险分析,应用故障树分析方法定性识别管柱失效诱因,建立稠油热采井管柱失效场景演化模型,并将故障树转化为贝叶斯网络模型,应用贝叶斯网络对管柱失效风险进行定量分析,得出热采井管柱失效的关键致因和管柱失效的动态失效概率,以新疆油田某区块热采井的管柱失效为对象进行了案例分析。研究结果表明,该方法可为稠油热采井管柱失效风险分析及井筒完整性管理提供理论支撑和工程设计参考。
- 张认认闫怡飞杨尚谕韩礼红闫相祯
- 关键词：故障树贝叶斯网络风险分析
- 基于贝叶斯网络的页岩气井套管变形失效定量风险分析被引量：5
- 2018年
- 受环境载荷和自身缺陷的影响,页岩气井套管在服役过程中可能发生变形失效,对页岩气井的正常生产造成严重影响。为控制页岩气井套管变形失效风险,采用事故树和事件序列图方法识别页岩气井套管变形失效原因和后果,建立页岩气井套管变形失效场景模型,将事故树和事件序列模型转化为贝叶斯网络,采用条件概率表考虑事件之间的推理关系,建立页岩气井套管变形失效的贝叶斯网络模型。进行失效诊断分析和概率学习,识别页岩气井套管变形失效最可能的致因因素,引入先兆事故,评估各失效场景的动态发生概率。以川东地区A页岩气井为例开展模型应用研究,获取导致套管变形失效最可能的致因组合,得到套管变形失效及其失效后果的动态发生概率,与工程现场气井套管的安全状况比较吻合,分析结果可为页岩气井套管变形失效风险防控和决策提供理论支撑。
- 张认认闫怡飞王鹏闫行闫相祯
- 关键词：页岩气井套管贝叶斯网络诱因风险评估
- 基于Lagrange显式算法的井壁侧钻过程动态破碎规律被引量：4
- 2015年
- 在煤层气多分支水平井裸眼悬空侧钻过程中,理解并掌握井眼连接段在地应力及钻具作用下的破碎及稳定机理对指导钻井过程尤为重要。结合Z1井岩芯样品的三轴抗压实验数据,运用Lagrange显式算法建立钻头-井壁-钻井液相互作用的瞬态显式有限元模型。采用DruckerPrager准则对裸眼悬空侧钻过程进行动态仿真模拟,研究钻头旋转冲击破岩过程中非线性动力作用及螺杆钻具接触对分支井眼形成过程的影响。将侧钻破岩至井眼形成阶段定义为"刻蚀过程",并细分为初、中、末3个阶段。通过大规模并行仿真计算,得到3个刻蚀阶段的井壁岩石的应力波动、破碎状态及刻蚀成井的钻压控制条件等参数;研究了"刻蚀过程"中井壁在地应力、钻具、钻井液等多种因素影响下的破碎规律,揭示了侧钻形成分支井眼过程中井壁的破碎机理。
- 杨勇邵兵王风锐闫相祯倪元勇崔树清杨益涵
- 关键词：多分支水平井悬空侧钻岩石破碎
- 热采水平井完井筛管参数对管柱稳定性影响研究被引量：3
- 2018年
- 为研究热采过程完井筛管参数对热采水平井完井筛管柱稳定性的影响,引入压杆失稳欧拉公式。以热采井H03-Y5井为例,通过ANSYS软件建立三维有限元模型,分析热采过程中孔密、孔径和壁厚等筛管参数变化对筛管完井管柱的稳定性影响。研究结果表明:在热采井H03-Y5热采过程中,完井筛管受轴向载荷作用时,发生3阶失稳破坏的载荷要远大于1、2阶破坏载荷;临界失稳载荷值随着筛管孔密和壁厚变化呈正相关,与筛管孔径呈负相关;为保证水平段套管柱的稳定性,需要在完井时增加筛管孔密、减小孔径或选用较大壁厚筛管。根据开孔套管特征及有限元计算结果,推导出开孔套管随孔密和孔径变化时的整体失稳临界载荷计算公式,该公式具有良好的适用性。研究结果可为热采过程中筛管柱的设计和失效预防提供参考和依据。
- 董卫闫怡飞闫行宋胜利王建军闫相祯
- 蒸汽热采水平井管柱受力稳定性分析研究被引量：2
- 2018年
- 针对热采管柱设计时未充分考虑作业过程中管柱的受力变化的情况,考虑蒸汽热采井井下复杂工况,研究复杂约束条件对完井管柱的稳定性影响。推导并建立复杂约束条件下管柱受力计算模型,以实际热采水平井B05-P2井为例,分析井身结构、高温蒸汽注入等复杂工况对完井管柱的稳定性影响。结果表明,管柱下入过程井身弯曲段对管柱受力状态影响最大;注蒸汽阶段套管柱因热胀效应产生的位移无法释放,易引起水平段破坏,失效形式主要是失稳破坏;将现场所用补偿距离与理论所需最小补偿能力对比,证实该约束条件下管柱受力分析方法具有良好的适用性,建议在完井时根据实际工况增加适当规格的补偿器或预留部分空间。
- 董卫闫怡飞闫行邵兵
- 关键词：热采水平井完井管柱
- 基于H-J-C模型的水化页岩破碎有限元分析被引量：2
- 2014年
- 针对页岩地层钻井过程中钻井液对页岩水化作用的问题,提出了基于H-J-C模型的页岩含水饱和度与钻头破岩效率对应关系研究方法,开展了页岩含水饱和度对页岩力学特性影响规律的室内实验。通过室内实验研究发现:页岩含水饱和度对页岩强度、弹性/剪切模量、泊松比等宏观力学参数影响较大,得到不同饱和度工况下水化页岩力学参数值。借助LS-DYNA有限元软件,基于页岩破坏的H-J-C模型,利用室内实验得到的水化页岩的力学参数,模拟了钻头破碎页岩的动态过程。对水化页岩的应力变化、破碎形态、破碎效率进行了研究。结果表明:随着页岩含水饱和度增加,页岩强度降低,钻头破碎岩石的效率增加,当页岩含水饱和度从0.05增加到0.4时,钻头破碎岩石的效率增加了3.3倍。
- 杨尚谕杨秀娟杨秀娟
- 关键词：岩石破碎LS-DYNA
- 基于区间模型的套管强度可靠性评估被引量：5
- 2017年
- 为了弥补传统安全系数法以及可靠性理论在套管可靠性评估中的缺陷,基于区间理论提出了1种适合套管可靠性评估的非概率可靠指标,给出了套管三向强度可靠性评价模型以及相关参数最大、最小值取值方法。研究了外载变化区间均值和偏差对非概率可靠指标的影响规律。结果表明:均值增加,可靠指标线性降低、容许的载荷区间最小值增加;偏差增加,可靠指标非线性降低,并且降低率降低。套管强度影响因素变化区间偏差与可靠指标近似成线性逆相关关系。
- 赵垒闫怡飞韩伟民赵龙闫相祯
- 关键词：套管强度可靠性评估
