水合物储层采用压裂技术改造增产已被证明具有水合物生产的应用前景。本研究主要目的是分析两个生产井之间相互作用下的储层产气规律，获得生产井之间的最佳距离。本文以祁连山冻土区DK-2站位的水合物赋存参数为基础，以双水平井形式对开采井外储层进行压裂，并以数值模拟的方式评估了此方法开采冻土区水合物沉积物的生产潜能。模拟结果表明，利用水力压裂方法提升开采井周边储层的渗透性突破了仅采用降压法开采水合物的技术瓶颈，产气率和累积释放气体量均高于传统降压法，并且平均气水比得到显著上升。水平井周围的岩石基质破裂后，会增加压裂区的流动特性，进而促进压降的传播距离，有效降低储层内冰赋存与聚集。水平生产井之间水合物分解区域的渗透有利于促进分解气体和水流向生产井。此外，水力压裂方法对固有渗透率低于1 mD的水合物储层是十分有效的，生产井之间的最佳距离建议为45～60 m。
水合物储层采用压裂技术改造增产已被证明具有水合物生产的应用前景。本研究主要目的是分析两个生产井之间相互作用下的储层产气规律，获得生产井之间的最佳距离。本文以祁连山冻土区DK-2站位的水合物赋存参数为基础，以双水平井形式对开采井外储层进行压裂，并以数值模拟的方式评估了此方法开采冻土区水合物沉积物的生产潜能。模拟结果表明，利用水力压裂方法提升开采井周边储层的渗透性突破了仅采用降压法开采水合物的技术瓶颈，产气率和累积释放气体量均高于传统降压法，并且平均气水比得到显著上升。水平井周围的岩石基质破裂后，会增加压裂区的流动特性，进而促进压降的传播距离，有效降低储层内冰赋存与聚集。水平生产井之间水合物分解区域的渗透有利于促进分解气体和水流向生产井。此外，水力压裂方法对固有渗透率低于1 mD的水合物储层是十分有效的，生产井之间的最佳距离建议为45～60 m。
水合物储层采用压裂技术改造增产已被证明具有水合物生产的应用前景。本研究主要目的是分析两个生产井之间相互作用下的储层产气规律，获得生产井之间的最佳距离。本文以祁连山冻土区DK-2站位的水合物赋存参数为基础，以双水平井形式对开采井外储层进行压裂，并以数值模拟的方式评估了此方法开采冻土区水合物沉积物的生产潜能。模拟结果表明，利用水力压裂方法提升开采井周边储层的渗透性突破了仅采用降压法开采水合物的技术瓶颈，产气率和累积释放气体量均高于传统降压法，并且平均气水比得到显著上升。水平井周围的岩石基质破裂后，会增加压裂区的流动特性，进而促进压降的传播距离，有效降低储层内冰赋存与聚集。水平生产井之间水合物分解区域的渗透有利于促进分解气体和水流向生产井。此外，水力压裂方法对固有渗透率低于1 mD的水合物储层是十分有效的，生产井之间的最佳距离建议为45～60 m。
研究目的:为进一步研究围岩和衬砌结构的冻胀力,以2022年冬奥会重大交通保障项目金家庄特长螺旋隧道为依托,通过现场实测、室内试验和COMSOL数值模拟相结合的方法,探究考虑随机裂隙条件下,孔隙率、渗透率、随机裂隙孔径和模型下边界水头对冻胀力量值和分布规律的影响。研究结论:(1)衬砌结构的最大拉、压应力随孔隙率的增大而增大,随渗透率、随机裂隙孔径和下边界水头的增大而减小;(2)衬砌内、外边缘的第一主应力在拱腰处最大,内边缘第三主应力最大值位于拱脚处,而外边缘第三主应力量值由拱顶到仰拱逐渐降低;(3)围岩最大拉、压应力随着孔隙率和下边界水头的增大而增大,随着渗透率和随机裂隙孔径的增大而减小;(4)拱顶截线A的主应力量值及变化范围随孔隙率的增大而增大,随渗透率、随机裂隙孔径和下边界水头的增大而减小;(5)本研究结果可为寒区隧道冻胀力的量值大小和分布规律研究提供借鉴参考。
研究目的:为进一步研究围岩和衬砌结构的冻胀力,以2022年冬奥会重大交通保障项目金家庄特长螺旋隧道为依托,通过现场实测、室内试验和COMSOL数值模拟相结合的方法,探究考虑随机裂隙条件下,孔隙率、渗透率、随机裂隙孔径和模型下边界水头对冻胀力量值和分布规律的影响。研究结论:(1)衬砌结构的最大拉、压应力随孔隙率的增大而增大,随渗透率、随机裂隙孔径和下边界水头的增大而减小;(2)衬砌内、外边缘的第一主应力在拱腰处最大,内边缘第三主应力最大值位于拱脚处,而外边缘第三主应力量值由拱顶到仰拱逐渐降低;(3)围岩最大拉、压应力随着孔隙率和下边界水头的增大而增大,随着渗透率和随机裂隙孔径的增大而减小;(4)拱顶截线A的主应力量值及变化范围随孔隙率的增大而增大,随渗透率、随机裂隙孔径和下边界水头的增大而减小;(5)本研究结果可为寒区隧道冻胀力的量值大小和分布规律研究提供借鉴参考。
研究目的:为进一步研究围岩和衬砌结构的冻胀力,以2022年冬奥会重大交通保障项目金家庄特长螺旋隧道为依托,通过现场实测、室内试验和COMSOL数值模拟相结合的方法,探究考虑随机裂隙条件下,孔隙率、渗透率、随机裂隙孔径和模型下边界水头对冻胀力量值和分布规律的影响。研究结论:(1)衬砌结构的最大拉、压应力随孔隙率的增大而增大,随渗透率、随机裂隙孔径和下边界水头的增大而减小;(2)衬砌内、外边缘的第一主应力在拱腰处最大,内边缘第三主应力最大值位于拱脚处,而外边缘第三主应力量值由拱顶到仰拱逐渐降低;(3)围岩最大拉、压应力随着孔隙率和下边界水头的增大而增大,随着渗透率和随机裂隙孔径的增大而减小;(4)拱顶截线A的主应力量值及变化范围随孔隙率的增大而增大,随渗透率、随机裂隙孔径和下边界水头的增大而减小;(5)本研究结果可为寒区隧道冻胀力的量值大小和分布规律研究提供借鉴参考。
目前,天然气水合物物性认识和资源评价研究都受到了天然岩心来源的极大限制。因此,开发出一套贴近于水合物地层的人造岩心技术特别是基础骨架制备思路显得尤为必要。从实际水合物地层特性出发,选取地质资料丰富、水合物成藏条件良好的美国阿拉斯加北部斜坡冻土区Mount Elbert Unit C-GH1井段地层作为模拟对象,选用石英砂环氧树脂压制胶结岩心方法,通过全面实验分析了影响人造岩心渗透率的主要因素,然后以渗透率和孔隙度为实验指标设计正交实验研究各因素对指标的影响,确定了与目标地层渗透率和孔隙度最为接近的2个配方,并通过力学单轴抗压强度值的比较进一步明确了较优配方。实验研究结果表明,设计的较优配方与目标地层的粒径配比、渗透率、单轴抗压强度和密度基本相同,孔隙度则较为接近,采用这种技术流程可以制备出贴近原位的水合物沉积物骨架。
