国家科技重大专项(2011ZX05042-003)
- 作品数：19 被引量：123H指数：6
- 相关作者：王延斌倪小明高莎莎郭慧王晋更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）河南理工大学中联煤层气有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程化学工程环境科学与工程更多>>
- CO_2 分压条件下煤中矿物质溶解度数值模拟被引量：4
- 2013年
- 查明煤中矿物质在不同温度和CO2分压条件下溶解度变化规律,能为注入CO2过程中煤储层渗透率分析提供重要依据。借助水文地球化学模拟软件PHREEQC对在不同温度和CO2分压条件下煤中各矿物的溶解度进行了水化学模拟,得出不同温度和CO2分压条件下矿物质溶解度的变化规律。结果表明:在无CO2分压时,随着温度的升高各矿物的溶解度增加;当溶液中CO2分压增加到一定程度时,随着温度的升高各矿物的溶解度降低(石英除外);在温度相同时,随着CO2分压的增加,所有矿物(石英除外)溶解度均增加,方解石的溶解度随着CO2分压的升高呈现出迅速增加的趋势,其他矿物随着CO2分压的升高,溶解度增加的速率较为缓慢。
- 李全中倪小明王延斌高莎莎
- 关键词：二氧化碳分压矿物质溶解度数值模拟
- 高岭石与水、CO_2作用后硅元素、铝元素溶出动力学研究被引量：12
- 2016年
- 查明高岭石与CO2、水相互作用规律为深煤层注CO2提高煤层气采收率提供依据.在温度为25,35,45℃条件下,测定高岭石与pH值为4.3,5.0,5.7的碳酸溶液反应后硅元素、铝元素的溶出量,利用能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)等测试方法,探讨了高岭石反应前后的元素和晶体结构变化,并建立了动力学模型.研究结果表明:高岭石与碳酸溶液反应后硅元素溶出量比铝元素溶出量大,硅元素溶出量随反应时间呈先增大后减小的趋势,并伴随震荡现象,铝元素无明显规律;反应过程中高岭石中硅元素含量呈先变小后增大的变化趋势,内部晶体结构无明显变化;硅元素溶出量随温度升高而增大,随pH值减小而增大,温度对溶出量影响较大;硅元素溶出规律符合扩散控制界面模型,表达式为1-(1-X)1/3=kt,pH值为4.3,5.0,5.7的表观活化能分别为27.56,29.62,30.48kJ/mol,pH值越小时,反应活化能越小,反应速率越大.
- 郭慧王延斌倪小明王晋韩文龙
- 关键词：高岭石CO2铝元素反应动力学
- 阜阳地区油气资源潜力评价被引量：1
- 2014年
- 查明油气资源分布并对其潜力进行预测是为勘探开发奠定基础。本文借助Trinity软件,对阜阳地区颜集凹陷、倪丘集凹陷以及古城凸起进行盆地热史模拟、生烃动力学模拟、储层模拟、盖层模拟、断裂模拟,得到油柱高度、烃源岩厚度、总有机碳含量、烃源岩氢指数等参数,应用烃类生成化学动力学、烃类运移和聚集流体动力学原理对该区油气资源潜力进行模拟计算,结果表明:颜集凹陷生油气强度最大,总生油量达到12.84×108t,总生气量达到144824×108 m3,是阜阳地区资源丰度最高的凹陷。倪秋集凹陷总生油量为6.87×108t,总生气量为84061×108 m3,具备较大的勘探潜力。
- 郭慧刘成龙王晋许慧杰
- 关键词：盆地模拟油气资源量
- CO_2注入对煤储层特征影响实验研究被引量：2
- 2017年
- 用实验方法揭示了高温高压下CO_2注入煤层后发生物理和化学反应对储层特征的影响。CO_2与煤的物理作用会改变煤岩应变和渗透率,随着CO_2注入压力的增大,体积应变增大,围压对煤体应变起抑制作用,围压12 MPa时,煤岩渗透率先降低后增加,围压12 MPa和16 MPa时,渗透率降低增加再降低。CO_2与煤中方解石、钾长石产生化学反应导致煤中矿物组成、水质和渗透率发生变化。
- 刘成龙王延斌
- 关键词：CO2矿物组成水质渗透率
- 多组分酸对不同煤阶煤储层化学增透实验研究被引量：37
- 2014年
- 查明酸液对不同煤阶煤的酸化效果,能够为提高煤储层导流能力提供一种化学方法。通过对不同煤阶煤样酸化前后煤表面观察、矿物质含量和渗透率测试,得出不同煤阶煤酸化后表面变化特征、矿物质含量变化及渗透率变化规律。结果表明:多组分酸能与煤中的矿物质发生反应,提高煤储层的导流能力。煤中原始裂隙发育程度及矿物质的含量共同影响着增透效果;酸化使煤中的碳酸盐矿物和硫化物减少最多,其次是蒙脱石、绿泥石和伊利石,石英和高岭石减少最少;煤体裂隙越发育,与酸液反应的碳酸盐和硫化物含量越高,酸化增透效果越好。研究结果为多组分酸在煤储层水力压裂中的应用提供了实验支撑。
- 倪小明李全中王延斌高莎莎
- 关键词：煤层气渗透率
- 有效应力对不同阶煤渗透率影响的差异性分析被引量：8
- 2015年
- 通过不同阶煤储层渗透率应力敏感性实验,对比分析了有效应力对不同阶煤渗透率影响的差异。结果显示,在相同有效应力变化范围内,低阶煤渗透率下降幅度大于中、高阶煤;低、高阶煤渗透率变化较中阶煤更符合指数函数变化规律;低有效应力阶段,低阶煤渗透率损害系数、应力敏感系数大于中、高阶煤;相同有效应力下,低阶煤割理压缩系数大于中、高阶煤;不同煤阶割理压缩系数随有效应力增加呈现下降趋势,不应将其视为常数。应力敏感性评价参数拟合结果显示,中、低阶煤渗透率损害系数、割理压缩系数符合指数函数变化规律,高阶煤渗透损害系数、割理压缩系数符合线性函数变化规律;不同阶煤渗透率应力敏感系数均符合指数变化规律。
- 薛培郑佩玉徐文君任小龙黄晨杜江民
- 关键词：有效应力
- 煤层气藏CO_2-ECBM注入过程中CO_2相态变化分析及应用——以沁水盆地柿庄北区块为例被引量：6
- 2018年
- CO_2相态变化直接影响其注入过程,CO_2相态变化分析是CO_2-ECBM成功实施的关键。基于柿庄北区块储层特征,结合实际CO_2注入参数,分析了CO_2-ECBM注入过程中参数对CO_2的相态影响及全过程相态变化。结合CO_2吸附置换能力试验,优化了研究区CO_2注入模式。结果显示:注入压力和地面温度对井下CO_2的状态影响较小。注入过程中井底温度在30℃附近,井底压力变化大。注入过程中,地面管汇中CO_2为液态,注入前期,从井筒到井底,CO_2相态从液态变为气态;注入20d后,井口压力和井底压力均大于7.3 MPa,注入CO_2将不会变为气态,而是一直以液态的形态存在。建议在开发中后期实施CO_2-ECBM增产措施。综合考虑地层破裂压力及置换效果,注入压力最优为2.5 MPa,为CO_2-ECBM技术推广提供依据与指导。
- 韩学婷张兵张兵
- 关键词：相态变化
- 伊利石中Si/Al元素在碳酸溶液中溶解的动力学特征被引量：1
- 2014年
- 查明碳酸溶液与伊利石矿物(煤层主要黏土矿物之一)的反应特征,能够为煤层气井注CO2提高采收率(ECBM)工艺泵注参数优化及储层物性变化分析提供理论依据。为此,以沁水盆地潞安矿区余吾、常村矿煤样为例,测试了煤样中黏土矿物的含量,进行了25℃、35℃、45℃条件下,单一伊利石矿物与不同酸度碳酸溶液的反应实验;应用分光光度计、X射线衍射仪、能谱仪测试分析了反应液中Si、Al元素含量和反应前后伊利石结构与元素变化的情况,得出了Si元素溶出的反应动力学模型,并求取了Si元素溶出的表观活化能。实验结果表明:1当溶液pH值和反应时间相同时,Si元素的溶出量随温度的升高而增大,而Al元素的溶出量变化却很小;2当溶液pH值和温度相同时,随反应时间增加,Si元素含量呈先增加后减小的趋势,并有一定的振荡,且温度越高,Si元素达到溶出最大值的时间越短,而Al元素溶出速率较快,迅速达到溶出平衡;3Si元素的溶出符合扩散控制的界面反应模型,pH值越低,Si元素越易于溶出,表观活化能越小;4由于碳酸酸性较弱,伊利石与其反应后,晶体结构未发生明显的破坏。
- 倪小明于芸芸王延斌高莎莎
- 关键词：伊利石铝元素反应动力学表观活化能
- 深煤层井组CO_2注入提高采收率关键参数模拟和试验被引量：30
- 2016年
- 深部煤层井组注入CO2开采煤层气技术主要通过CO2的强吸附效应,能够置换出更多的CH4,同时实现CO2的长期大量的埋藏。通过试验分析,柿庄北地区CO2的吸附能力是CH4的2倍,随着解吸压力的降低,CH4比CO2会更快的解吸,能够有效的置换CH4。CO2的注入引起煤储层物性的变化,主要是由于CO2的吸附和解吸引起的基质膨胀与收缩效应造成渗透率的变化,并且呈现随着压力的降低先降低后迅速增加的变化规律。基于渗透率变化规律,应用模拟软件建立地质模型和数值模型,分析了CO2注入量、频率和注入方式对井组或单井的产量、采收率和CO2埋藏量的影响。模拟结果认为注入量10～15 t/d,连续注入90 d,关井90 d,反复实施2 a后,可以实现采收率的提高。通过现场试验验证,该区3号煤层吸附CO2的能力在8 t/d,井组的埋藏潜力约为12 616 t。
- 叶建平张兵韩学婷张春杰
- 关键词：采收率沁水盆地
- 考虑滑脱效应的欠饱和煤储层渗透率模型
- 2014年
- 在多孔介质应力-应变本构公式基础上,考虑有效应力效应、基质收缩效应、滑脱效应对煤储层渗透率的影响,建立欠饱和煤储层的渗透率动态模型,以沁水盆地某煤层气田为例,模拟储层压力从初始值降至衰竭压力过程中煤储层渗透率变化,分析模型参数敏感性。结果显示:在开发初期,欠饱和煤储层储层渗透率持续下降,储层压力下降至临界解吸压力时,渗透率降至最低点,之后渗透率开始上升;储层压力由初始值下降至临界解吸压力3.80 MPa时,渗透率下降至最低值0.186×10-3μm2,之后渗透率开始上升,当储层压力下降至2.77 MPa时,渗透率恢复至初始值,储层压力下降至衰竭压力时,渗透率上升至初始值的3.182倍;兰氏体积应变、杨氏模量及滑脱系数参数值越高,储层最终渗透率改善幅度越大,泊松比值越高,储层最终渗透率改善幅度越小;与其他参数相比,兰氏体积应变对煤储层最终渗透率改善的影响最为重要。
- 薛培王延斌王晋张新范晶晶
- 关键词：滑脱效应有效应力
