周彤
- 作品数：16 被引量：245H指数：10
- 供职机构：中国石油化工集团公司更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金中国石油化工集团公司科技攻关项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球更多>>
- 涪陵页岩气田加密井压裂技术的实践与认识被引量：10
- 2022年
- 针对涪陵页岩气田焦石坝区块部分加密井生产效果不佳,且并未对相邻老井产生正向井间干扰的问题,结合产气剖面、微地震裂缝监测等资料,对已实施井分析评价,明确了地应力、地层压力等储层条件变化情况,以及原有的压裂工艺参数设计不合理是影响压裂效果的关键。鉴于此,文中创新提出了“多簇密切割+暂堵剂转向”的压裂改造思路,并应用数值模拟技术,对单段射孔簇数、射孔簇间距、压裂施工规模等关键压裂参数进行优化。现场应用结果表明,采用新工艺,加密井压裂改造体积和压裂后测试产量分别提高了7.30%,10.13%,相邻老井生产压力提升了236.28%。研究成果对后续加密井压裂设计具有指导意义。
- 张驰周彤周彤肖佳林马文涛
- 关键词：井间干扰
- 水力压裂支撑剂运移与展布模拟研究进展被引量：21
- 2020年
- 研究水力压裂支撑剂在井筒和压裂裂缝中的分流、运移和展布规律,可以为压裂工艺和压裂材料优选、压裂施工参数优化提供理论支撑,进而提升压裂改造效果。为此,通过调研分析大量的室内实验、数值模拟和理论分析研究成果,归纳了室内试验与数值模拟方法各自的优缺点,总结了支撑剂在井筒和压裂裂缝中的运移和展布特征。研究结果表明:①室内实验能直观地观测和分析支撑剂在井筒和压裂裂缝中的分流、运移与展布特征,是研究支撑剂在井筒和压裂裂缝中运移与展布特征的重要手段,但现有的实验仪器还有改进和完善的空间;②基于计算流体动力学的数值模拟技术是研究压裂支撑剂运移与展布规律的有效补充,其中计算流体动力学—颗粒元(CFD-DEM)法能够更真实地模拟支撑剂运移情况,是未来研究支撑剂运移与展布特征的重要方法之一;③对于单簇射孔,支撑剂更容易进入水平井筒下方射孔孔眼沟通的压裂裂缝;④对于分簇射孔,支撑剂更容易进入射孔相位角和方位角最优的裂缝,并且在压裂液黏度较低时,支撑剂容易进入跟端射孔簇,而压裂液黏度和注入排量增大能够大幅度降低射孔簇间支撑剂分流差异性;⑤对于单一平面裂缝,压裂液黏度、支撑剂粒径与密度、施工排量及裂缝参数是影响支撑剂运移与展布特征的重要因素;⑥较之于单一平面裂缝,复杂压裂裂缝的形态和次级裂缝角度对支撑剂运移与展布的影响更加复杂,需要开展针对性研究。
- 潘林华王海波贺甲元李凤霞周彤李小龙
- 关键词：水力压裂水平井支撑剂实验仪器
- 滑动扫描可控震源地震数据谐波干扰的消除方法被引量：14
- 2011年
- 滑动扫描技术由于缩短了相邻两炮的滑动时间,使得采集效率得到很大提高,同时也使得后一炮中的谐波畸变对前一炮的基波产生影响,降低了地震资料的质量。对扫描信号进行时频分析,利用基波及谐波相关后的特征,设计出提取谐波的算子。将该算子作用于相关前原始地震记录,可以提取记录中的高阶谐波。实际资料处理前、后的时频分析验证了该方法的效果。
- 田新琦周彤王志明周辉
- 关键词：可控震源谐波畸变谐波消除
- 页岩储层超临界二氧化碳压裂裂缝形态研究被引量：22
- 2019年
- 目前超临界CO2压裂技术尚不成熟,裂缝形成与扩展机理尚不明确。为深入认识超临界CO2压裂裂缝延伸规律及空间形态,基于位移间断边界元方法,通过引入Pen-Robinson方程来实现超临界CO2压裂过程的模拟。结合室内物理模拟实验,初步探讨了页岩储层水力压裂与超临界CO2压裂裂缝扩展形态的差异。研究结果表明,由于超临界CO2的扩散性及良好的渗透能力,通过增加围岩孔隙压力,从而减少了地应力对裂缝扩展的约束,使裂缝起裂压力低于水力压裂。超临界CO2压裂时产生的体积应变增量与压后裂缝破坏程度比水力压裂更高,使得在裂缝形态复杂程度高于水基压裂液。同时,超临界CO2压裂裂缝断面复杂、不平整,裂缝表面粗糙度比水力压裂更大。
- 苏建政李凤霞周彤
- 关键词：超临界二氧化碳水力压裂
- 水平井压裂多裂缝扩展诱发光纤应变演化机理被引量：10
- 2022年
- 在平面三维多裂缝扩展模型基础上,构建了压裂监测井光纤应变与应变率的计算模型,提出了水平井压裂多裂缝扩展诱发光纤应变正演计算方法。基于该方法,开展了水平井压裂多裂缝扩展诱发光纤应变与应变率数值模拟分析,结果表明,裂缝扩展诱发光纤应变演化可分为应变增强、收缩汇聚和直线状汇聚3个阶段;应变率演化可分为应变率增强、收缩汇聚、直线状汇聚、停泵应变率反转4个阶段。光纤应变停泵后不变,但应变率会出现反转,光纤应变率反转可反映注入动态;根据分布式光纤应变与应变率的直线状汇聚带,可判断裂缝扩展至光纤的时刻与井间压窜,同时可依据各簇裂缝扩展到光纤监测井的时刻识别多裂缝非均匀扩展现象,评价裂缝非均匀扩展程度;光纤监测井水平段位于裂缝高度范围内时,可识别裂缝延伸至光纤的时刻,而光纤监测井水平段位于裂缝高度以外时,汇聚条带不明显;多段压裂施工中,受上一压裂段应力干扰的影响,后续压裂段的光纤应变可能不再出现压裂初期的张应变区域,但光纤应变率动态可有效呈现每一段压裂裂缝的扩展动态,单段压裂的光纤应变率演化规律适用于多段压裂。
- 陈铭郭天魁胥云曲占庆张士诚周彤王云鹏
- 关键词：水平井正演模型
- 四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩裂缝发育特征及其控储意义被引量：42
- 2021年
- 利用岩心、测井、扫描电镜和相关样品物性分析等手段,探讨了四川盆地周缘五峰组-龙马溪组页岩裂缝类型、发育特征、分布规律及其对页岩气富集与保存的影响。结果表明:(1)页岩裂缝发育受沉积、成岩、构造与压力演化等因素共同影响。低角度滑脱缝与层理缝充填程度低,对储层孔隙度和渗透率均有贡献;高角度裂缝和水平层间缝通常被充填,裂缝有效性较低。低角度裂缝对高角度裂缝穿层性的调节对页岩气的富集与保存具有重要意义。(2)页岩微裂缝以非构造成因为主,上部低有机质高粘土层段层理缝与大尺度层间微裂缝发育程度低,小尺度粘土粒间孔缝发育,宜采用"密切割"和"高砂比"等储层改造工艺技术以提高缝网控制储量。底部硅质页岩层理缝、层间微裂缝和刚性矿物粒缘缝发育程度高,裂缝力学性质薄弱,它们与密集发育的低角度及小尺度高角度裂缝共生形成了有利的天然缝网系统。(3)中-浅埋深下层理缝和层间微裂缝渗透率显著高于基质,利于储层改造与页岩气的渗流。深层条件下裂缝与基质渗透率均较低且大致相当,储层渗流能力与压裂改造效果是影响深层页岩气高效开发的重要因素。
- 王濡岳胡宗全周彤包汉勇吴靖杜伟何建华王鹏威陈前
- 关键词：产能物性页岩气四川盆地
- 水/超临界二氧化碳作用下的页岩微观力学特性被引量：2
- 2023年
- 选取渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组三段下亚段富灰质纹层状页岩岩样,开展高温高压岩心浸泡实验与点阵纳米压痕实验,分析不同浸泡时间、压力和温度条件下水/超临界CO_(2)作用对页岩微观力学特性的影响。研究结果表明:水/超临界CO_(2)浸泡后,页岩损伤主要为黏土富集的纹层内部产生诱导裂缝,且超临界CO_(2)浸泡引起的诱导裂缝宽度更小。受诱导裂缝影响的区域弹性模量和硬度的统计平均值降低,且纹层附近易发生压实闭合、产生应力诱导拉张裂缝。浸泡时间越长、浸泡压力越大、浸泡温度越高,页岩表面弹性模量和硬度下降越明显。与水相比,超临界CO_(2)-页岩作用下的页岩表面力学损伤程度更低,可作为压裂液防止页岩储集层压裂裂缝面软化。
- 李宁李宁李宁王海波金之钧张士诚周彤
- 关键词：页岩水化作用纳米压痕
- 非均匀应力场影响下的裂缝扩展模拟及投球暂堵优化被引量：45
- 2020年
- 水平井投球暂堵是实现致密油气藏压裂段均匀改造的关键技术,但目前针对压裂施工中实施不同投球暂堵工艺措施后多簇裂缝扩展形态的研究成果却较少,致使现场投球暂堵工艺措施的制订缺少相关的理论支撑,影响了该工艺在压裂施工现场的应用效果。为此,基于边界元方法建立了水平井"井筒-孔眼-裂缝扩展"全耦合模型,提出了暂堵球分配的计算方法,进而模拟在初始非均匀应力场条件下进行段内暂堵转向时暂堵球的投球数量、投球时机、投球次数及其对多簇裂缝扩展的影响。研究结果表明:(1)压裂过程中,射孔孔眼摩阻的限流作用会平衡诱导应力干扰带来的进液量差异,使得各簇裂缝中流体流动受到的阻力差距缩小;(2)当考虑初始应力场非均匀分布的影响后,各簇裂缝进液量发生明显的变化,高应力区域甚至出现不进液的无效射孔簇,而实施投球后,无效射孔簇会产生新的裂缝;(3)当初始最小水平主应力差(△σh)超过3 MPa时,在施工中期适当增加投球数量(大于单段总射孔数的一半),或者在中前期进行投球暂堵(包括在中前期分批次投球),有利于降低各簇裂缝的非均匀扩展程度;(4)当初始△σh低于2MPa时,应减少投球数量或在施工中后期投球,否则会加剧各簇裂缝的非均匀扩展。
- 周彤陈铭张士诚李远照李凤霞张驰
- 关键词：水力压裂
- 水力压裂支撑剂嵌入深度计算方法被引量：23
- 2018年
- 针对水力压裂支撑剂嵌入问题,基于支撑剂嵌入岩体的力学过程,建立支撑剂嵌入岩体的本构方程,并结合岩体-支撑剂体系的接触应力分析,提出考虑弹塑性变形的支撑剂嵌入深度计算方法,基于该方法分析了嵌入深度的影响因素。相对于弹性模型,新方法计算结果更接近于实验测量结果,预测更加可靠,且更便于进行理论计算和分析。研究表明:支撑剂嵌入岩体的过程主要发生弹塑性嵌入;支撑剂单层铺置条件下铺置浓度越高嵌入深度越小,多层铺置条件下增大支撑剂铺置浓度不会改变嵌入深度;支撑剂嵌入比例越大,承压支撑剂越多,支撑剂嵌入深度越小;高闭合应力情况下支撑剂嵌入更加显著,流体压力下降会显著增大支撑剂嵌入深度;增大支撑剂粒径或岩石与支撑剂弹性模量比值,会减小支撑剂嵌入深度。
- 陈铭张士诚柳明马新仿邹雨时周彤李宁李四海
- 关键词：水力压裂支撑剂本构方程接触应力弹塑性变形
- 缝网结构与流体对页岩导流能力影响的实验研究被引量：6
- 2021年
- 缝网导流能力是影响页岩气高效开发的要素之一,评价不同缝网结构和测试流体下导流能力的大小可为压裂施工提供参考。采用DLC-II大尺度裂缝导流仪,在页岩岩板端面上设计30°型、45°型、60°型和90°型4种不同的缝网结构,采用等效理论测试并计算导流能力。实验结果表明:闭合压力增加,导流能力下降;次生缝与主缝夹角越小,导流能力越大;在小于30 MPa闭合压力下,其导流能力随闭合压力最大下降速度最快。测试的流体黏度不同其缝网导流能力测试结果也不同,增产倍数随缝网间角度的变大而变小,且闭合压力越大其导流能力相差越大。该实验的缝网导流能力数据可作为参考,用于指导压裂过程中形成具有较高导流能力的缝网。
- 李凤霞黄志文纪国法陈少奇周彤
- 关键词：导流能力页岩气
