吴春方
- 作品数：27 被引量：278H指数：10
- 供职机构：中国石化更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项中国石油化工集团公司科技攻关项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程动力工程及工程热物理环境科学与工程理学更多>>
- 注CO_2井筒温度压力预测模型及影响因素研究被引量：19
- 2013年
- 为了提高注CO2驱替效率及驱替成功率,开展了影响驱替效率的井筒压力温度分布及影响因素研究。针对CO2特殊的物理性质,选用基于赫姆霍兹自由能的Span-Wagner状态方程,将井筒传热、压力与CO2物性参数耦合迭代计算,建立了注CO2井筒温度压力分布的数学预测模型。该模型能够预测井筒温度压力及其他物性参数,应用该模型预测井筒各点温度压力,并与江苏草舍油田草8井现场2次实测结果对比,其温度误差均小于1%,压力最大误差不超过1.6%,表明该模型能够满足现场应用要求。利用该模型可以研究注入温度、注入压力、注入速度及注入时间等工艺参数对井底压力温度的影响规律,实现系统敏感性分析。研究表明,建立的模型具有很高的精度,对提高CO2驱替效率具有指导作用,并适用于(超临界)CO2钻井、压裂过程中井筒温度压力预测及影响因素分析。
- 窦亮彬李根生沈忠厚吴春方毕刚
- 关键词：注二氧化碳井筒流动温度
- 水力喷射压裂射流密封压力场研究被引量：5
- 2012年
- 水力喷射压裂工艺是集水力射孔和压裂一体的新型油田增产技术。本文在室内试验基础上,运用计算流体力学方法,对水力喷射压裂过程中射流密封压力场开展研究。得到了井下水力射流在套管环空和孔道内部的压力及速度分布。揭示了喷嘴空间位置、喷嘴数量、射流压力和喷嘴直径对射流密封压力场影响规律。结果表明:高速射流之间具有很强的独立性,喷嘴空间位置和喷嘴数量不会影响射流密封压力;孔道压力随射流压力和喷嘴直径的增大而增加。研究结果对水力喷射压裂工艺现场施工提供科学依据。
- 曲海李根生刘营盛茂吴春方
- 关键词：水力喷射压裂流场模拟
- 致密砂岩油藏体积压裂簇间距优化新方法被引量：12
- 2019年
- 为了增大致密砂岩油藏体积压裂改造体积,需要对水平井分段压裂射孔簇间距这一关键参数进行优化。一般基于诱导应力分析进而优化簇间距的方法,存在无法与实际泵注程序有效结合的问题,也就不能有针对性的优化簇间距。基于有限元方法,借助ABAQUS软件,建立转向裂缝起裂扩展模型,以天然裂缝开启准则和临界转向簇间距为优化标准,结合实际泵注程序,综合考虑诱导应力和缝内净压力的耦合效应,形成了簇间距优化方法。研究认为,在诱导应力的作用下,存在一个可使主应力发生反转的临界转向簇间距,且随着施工排量的增加,该临界转向簇间距也越大;当簇间距取该临界值时,储集层水平主应力较为接近,主裂缝沟通天然裂缝起裂转向,最易形成复杂裂缝,这可作为优化簇间距的一个标准。现场应用表明,在依据该方法优化的簇间距下,主裂缝可沟通天然裂缝起裂转向,增大改造体积,改善致密砂岩油藏体积压裂效果。
- 王天驹陈赞王蕊吴春方徐鸿志郝志伟
- 关键词：体积压裂有限元
- 多氯芳烃类污染物催化降解的研究进展被引量：1
- 2020年
- 随着社会的发展和人们环保意识的提高,环境中存在的有机污染物问题得到了广泛关注。其中多氯芳烃类有机污染物(Polychlorinated aromatic pollutants,PCAPs)已成为全球瞩目的重要有机污染物之一。与常规污染物相比,PCAPs具有很强的生物累积性、环境持久性、高毒性、亲脂性和远距离迁移能力,使它们不仅易通过固体废弃物、液体污水和废气等方式分散于水生环境、土壤和大气环境中,而且容易通过生物链进入生态环境,同时也可以通过食物链进入人体脂肪组织、血液中,改变骨骼的结构和功能,从而对人类产生致畸、致癌、致突变的三致效应,因而PCAPs的控制、消除和降解技术已经成为环境领域的一个研究热点。目前,对于PCAPs的治理方法主要包括吸附法、高温热解法、微生物处理法、光催化法和催化降解法等。但前四种技术存在实际降解不完全、残渣废弃物多、对污染物处理成本较高、降解温度高、PCAPs低温易重新形成、耗时较长或造成更严重的二次污染等缺点而限制了它们的实际应用。相比之下,催化降解法具备反应温度低、产物矿化完全、降解效率高、安全性好、无二次污染等优点,被认为是去除环境中PCAPs最有效并具有很好应用前景的技术手段。在过去的几十年里,国内外研究人员对催化降解PCAPs催化剂进行了大量的研究,相关问题已经成为环境及催化领域的一个研究热点。本文对近几年来国内外催化降解PCAPs的主要研究成果和最新进展进行了系统综述,基于研究现状的分析,阐述了目前研究中PCAPs处理存在的问题和不足,并对其未来发展趋势进行了展望,以期为制备高效和环境友好的新型降解PCAPs催化剂提供参考。
- 刘建坤刘建坤蒋廷学黄静文佳鑫蒋廷学马小东吴春方
- 关键词：催化降解催化剂
- 致密砂岩交替注酸压裂工艺技术被引量：10
- 2017年
- 为进一步扩大致密砂岩储层压裂有效改造体积,提高多尺度裂缝的复杂程度,结合压裂与酸化技术的优势,开展了交替注酸压裂技术研究。阐述了致密砂岩交替注酸压裂工艺的机理及作用;利用压裂裂缝模拟软件,对交替注酸模式及交替注入参数进行了正交模拟优化;结合储层特性及交替注酸压裂工艺要求,对交替注入段塞中的酸液及顶替液类型进行了优化。研究表明:前置液造缝缝长达到总设计缝长的70%左右时,即可进行多级交替注酸工艺;交替注酸泵注过程中,每级顶替排量以阶梯递增式注入、每级顶替液量按递减式注入、增大顶替液黏度及增加交替注入级数等方式,都有利于提高酸液在裂缝中的波及范围及均匀分布程度。现场试验表明,多级交替注酸压裂工艺压裂后增产及稳产效果显著高于常规改造工艺,可提高致密砂岩油气藏压裂有效性及改造效果。该技术可为致密砂岩储层的有效压裂提供技术支持。
- 刘建坤刘建坤吴春方蒋廷学刘世华
- 关键词：致密砂岩体积压裂酸化
- 非常规油气藏体积压裂全生命周期地质工程一体化技术被引量：13
- 2021年
- 基于地质工程一体化的理念,针对非常规油气藏体积改造技术的全生命周期的方案优化、实施控制及压后管理等环节,进行了系统的研究、论证和应用验证。主要技术系列包括:①由地质工程双“甜点”、双“甜度”到综合可压度的压前储层评价技术系列;②基于大数据和智能算法的“井网—裂缝—压裂工艺”多参数协同优化技术;③由现场施工数据实时反演储层地质参数的压裂实施控制技术;④考虑渗吸作用的压裂液返排优化;⑤压后综合评估技术及压裂有效期内的生产管理动态优化调整技术等。现场应用效果表明:考虑了全生命周期的地质工程一体化体积压裂技术,可最大限度地挖掘储层的增产、稳产潜力以及提高单井EUR(可采储量)的潜力,对非常规油气藏的“四提”和“降本”等目标的实现,具有十分重要的指导和借鉴意义。
- 蒋廷学蒋廷学左罗卞晓冰刘建坤左罗
- 关键词：体积压裂动态优化非常规油气藏全生命周期
- 压裂液悬砂及支撑剂沉降机理实验研究被引量：7
- 2019年
- 压裂液的携砂性能优劣直接影响着支撑剂在裂缝中的输送铺置效果及压后裂缝的有效导流能力。研制了“XS-I型”压裂液悬砂及支撑剂沉降物理模拟实验装置;开展了3种陶粒支撑剂(70/140目、40/70目、30/50目)在SRFP-1型压裂液中的悬砂特性研究,分析了支撑剂在携砂液中的沉降量、沉降速率以及二者随沉降时间的变化规律,得出影响压裂液悬砂性能的主控因素。实验研究表明,携砂液中支撑剂沉降分为快速沉降、缓慢沉降、稳定平衡3个阶段。压裂液黏度是影响压裂液悬砂性能的最主要因素,其次是支撑剂粒径、携砂液砂比。低黏度压裂液仅对70/140目支撑剂有一定悬浮能力(支撑剂充分沉降时间10~20min),对40/70目和30/50目的支撑剂悬浮性能较差(支撑剂充分沉降时间仅为1.0min^5.5min),整体悬砂能力较差。中黏度压裂液对70/140目支撑剂悬浮效果好(仅有9.9%~11.1%的支撑剂沉降),在小于15%砂比下对40/70目及30/50目支撑剂有较好的悬浮能力(支撑剂充分沉降时间80min^240min)。中高黏度压裂液中,大粒径(30/50目)支撑剂在高砂比(25%~30%)条件下加入,也仅有12%~13.1%的支撑剂沉降,悬砂性能优,适宜作为主加砂阶段的携砂液。研究结果丰富了压裂液悬砂能力测试方法及支撑剂优选评价手段,为压裂液、压裂施工参数的优化及支撑剂的优选,提供基础数据依据。
- 刘建坤刘建坤吴春方吴峙颖眭世元
- 关键词：压裂液物理模拟实验
- CO2干法压裂井筒压力与相态控制研究被引量：4
- 2019年
- 液态CO2干法压裂过程中井筒压力与相态显著影响裂缝起裂和延伸。鉴于此,根据Span-Wagner状态方程,建立了CO2干法压裂井筒流动传热模型,揭示了CO2干法压裂过程中井筒压力与相态的变化规律。研究结果表明:CO2摩阻非常高,在常规施工条件下其摩阻每1 000 m超过10 MPa;排量和油管内径对井筒压降影响非常大,在满足携砂情况下可通过适当降低排量或选用较大管径油管降低摩阻;干法压裂过程中相态转变取决于井底CO2温度,而井底温度受注入温度影响最大,其次为注入排量和地温梯度,并且几乎不受油管内径影响;CO2流体密度和黏度与温度成反相关关系,井筒内CO2黏度仅为0.08~0.25 mPa·s,携砂能力差,加之滤失大,不利于压裂造缝是压裂施工失败的主要原因。研究结果可为CO2干法压裂和CO2增能压裂提供理论指导和现场借鉴。
- 吴春方吴春方窦亮彬
- 关键词：井筒压力携砂能力
- 深层致密砂岩气藏中高温压裂液开发及应用被引量：4
- 2019年
- 通过综合考虑深层致密砂岩气藏特征和压裂工艺的要求,优化形成2套耐高温、低伤害、低摩阻压裂液体系。(1)低伤害聚合物压裂液体系,基液配方为0.50%～0.55%稠化剂SSF-C+0.10%交联剂SSF-CB+1%KCl,170s^(-1)、140℃下剪切120min后表观黏度为50～65mPa.s;120℃下1h后的破胶液黏度2.67mPa·s;压裂液破胶液对储层岩心的伤害率为10.25%。(2)羧甲基羟丙基胍胶压裂液体系,基液配方为0.40%CMHPG(羧甲基羟丙基胍胶)+0.35%高温增效剂(硫代硫酸盐)+0.3%助排剂(氟碳表面活性剂)+0.02%消泡剂(有机硅)+0.1%杀菌剂(甲醛)+0.3%粘土稳定剂(低分子阳离子季铵盐)+pH调节剂(碳酸钠、氢氧化钠),经实验测定,压裂液基液黏度66mPa·s,pH值9.5～10.8,交联时间1～5min;压裂液在170s^(-1)、140℃下剪切120min后表观黏度大于100mPa·s;130℃下1h后的破胶液黏度3.55mPa·s;压裂液破胶液对储层岩心的伤害率为28.29%。现场应用表明:该压裂液体系对储层的适应性好,摩阻低,降阻率为65%～75%。
- 王宝峰陈作吴春方杜涛
- 关键词：致密砂岩气藏
- 干热岩热储体积改造技术研究与试验被引量：2
- 2020年
- 干热岩的岩性、力学特性和开发利用方式与常规油气资源相比差异较大,其储层改造不能直接采用页岩油气与致密砂岩油气压裂技术,需要研究适用于干热岩的改造技术。为此,利用井下花岗岩岩心和大尺寸露头岩样,采用高温测试和真三轴物理模拟系统,测试分析了高温岩石力学特性,模拟研究了裂缝起裂与扩展形态特征,分析了高温下花岗岩的脆塑性、岩石破坏特性以及天然裂缝对裂缝破裂压力、扩展路径和形态的影响特征,提出了“低排量热破裂+胶液扩缝+变排量循环注入”体积改造技术,并进行了现场试验,验证了室内研究结果。研究表明,花岗岩在高温下塑性强、脆性差、水平应力差大,岩石以张性和剪切混合破坏为主,天然裂缝和温差效应可显著降低破裂压力、提高裂缝复杂性与改造体积。研究结果对于干热岩热储高效开发具有较好的指导作用。
- 陈作张保平周健刘红磊周林波吴春方
- 关键词：干热岩温差效应
