中国煤层气开发存在的问题及破解思路

复杂含煤地层顶板水平井射孔压裂是增加煤层透气性、提升瓦斯抽采效率的关键,而地层结构和射孔位置影响裂缝扩展形态。考虑地层结构特征及射孔位置,建立压裂工程地质模型;基于有限元方法构建数值模型,研究射孔位置、地层条件、垂向应力与水平应力差对裂缝扩展的影响,并进行工程验证,提出施工建议。结果表明：射孔孔眼位置存在全部位于煤层中、全部位于顶板岩层中和部分位于顶板部分位于煤层3种情况。孔眼位于煤层中,裂缝受到界面的“阻隔”作用,对煤层改造有利;孔眼位于顶板,当顶板层理发育,垂向应力与最小水平主应力差大于2 MPa时裂缝能够穿越层理和界面进入煤层,而顶板完整时,应力差大于−2 MPa裂缝即可在孔眼诱导作用下进入煤层,顶板层理和界面对裂缝垂向扩展具有“阻挡”作用,结构完整地层有利于裂缝的垂向穿层扩展;孔眼部分进入煤层,对裂缝起裂、扩展产生明显诱导作用,形成沿界面的水平缝和进入煤层的垂直缝,无论顶板是否完整,都能形成有效改造裂缝。当射孔孔眼距煤层较远、孔眼与煤层间弱面发育、水平应力大于垂向应力或压裂施工规模不足时,建议采用深穿透射孔、分支孔等能够沟通煤层的工程措施,以保证压裂效果。研究结果在陕西韩城某煤矿的井下分段压裂施工中进行了应用,试验孔瓦斯抽采效果良好,可为类似地质、工程条件下的压裂施工提供借鉴。

     

Modelling peak accelerations from earthquakes

This paper deals with the prediction of peak horizontal accelerations with emphasis on seismic risk and insurance concerns. Non‐linear mixed effects models are used to analyse well‐known earthquake data and the consequences of mis‐specifying assumptions on the error term are quantified. A robust fit of the usual model, using recently developed robust weighted maximum likelihood estimators, is presented. Outlying data are automatically identified and subsequently investigated. A more appropriate model accounting for the extreme value nature of the responses, is also developed and implemented. The implication on acceleration predictions is demonstrated. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

应用地震资料设计水平井轨迹

应用三维地震资料设计水平井的轨迹,用人工合成记录标定层位和岩性并进行精细的构造解释和储层横向预测,对测区速度场进行研究,利用Geoquest 人机联作解释系统编绘层拉平图、转弯测线剖面图,不整合面构造图,各套油层顶面构造图,沿地层倾向设计水平井的轨迹.经两口井钻探,钻遇不整合面的误差0.19%—0.39%,一口井平均钻遇油层204m,相当9口直井的效益.用地震资料设计巷道水平井的关键是油层标定、深度标定和确定油层走向,用人机联作系统绘制水平切片图、反射波振幅图、油层顶构造图,设计了在油层内钻探的巷道井.经钻探,钻遇不整合面的误差0.07%,在真厚度8.23m 的油层内钻进563m.     

自由测站边角交会网在工程中的应用

鉴于自由测站边角交会网具有网形规则、可靠性高、多余观测数多和观测时无需对中等优点,提出将自由测站边角交会网应用于长大隧道洞内平面控制、基坑水平位移监测和有砟轨道CPⅢ平面网建网中。研究结果表明,将自由测站边角交会网应用于上述工程中都能在一定程度上克服传统方法的不足,提高测量效率和精度,值得推广使用。     

Direct numerical simulation of flow over a slotted cylinder at low Reynolds number

Direct numerical simulation was conducted to investigate the flow past a slotted cylinder at low Reynolds number (Re) of 100. The slotting of cylinder affects the boundary layer separation, vortex formation position, recirculation region length and wake width, which are determined by the type of slit. The streamwise slit (SS1), T-shaped slit (SS3) and Y-shaped slit (SS4) act as passive jets, while the transverse slit (SS2) achieves an alternate self-organized boundary layer suction and blowing. The flow rate in slits fluctuates over time due to the alternate vortex shedding and fluctuating pressure distribution around the cylinder surface. One fluctuation cycle of flow rate is caused by a pair of vortices shedding for SS2, SS3 and SS4, while it is created by each vortex shedding for SS1. The wall shear stress and flow impact on the slit wall partly contribute to the hydrodynamic forces acting on the slotted cylinder. Taking into account the internal wall of slit, the transverse slit plays the best role in suppressing the fluid forces with drag reduction of 1.7% and lift reduction of 17%.     

直井段偏移对后期定向钻井作业的影响分析

在定向井、水平井钻井过程中,直井段井身质量的控制对后期定向造斜与轨迹控制的影响往往被忽视,国内对定向井、水平井直井段井身质量要求基本是以常规直井的标准为依据,没有重视到直井段位移、井斜和方位对定向施工的影响。对于定向井、水平井来说,直井段偏移不仅对后期轨迹控制、定向施工和完井作业带来危害,同时给油田后续开发中井位的部署带来不利影响,对于平台丛式井直井段偏移可能造成井眼相碰,因此,定向井、水平井直井段控制的好与坏,将会给定向井、水平井的钻（完）井带来很大影响。本文统计分析近年完成的定向井、水平井直井段偏移情况和影响,简述直井段偏移的形成原因,对直井段不同类型偏移造成的影响进行了分析并提出了应对方案。     

南海西部高温高压小井眼水平井钻完井储层保护技术研究及应用

南海西部东方13-1气田D7H井为国内海上第一口高温高压水平井,储层物性以中低渗为主,使用高固相含量的钻井液易堵塞油气泄流通道造成储层伤害,加之海上完井方式制约,高密度钻井液在井眼滞留时间达10 d以上,不可避免地会加剧储层伤害程度。为充分保障该井储层保护效果,室内开展了大量的优选评价实验,优选出适合海上高温高压小井眼水平井钻完井储层保护油基钻井液,分析了高密度钻井液污染储层的机理,研究了返排压差、返排时间与岩心渗透率恢复结果的关系,提出了增加返排压差、延长返排时间提高储层保护效果的措施。实验结果表明：高温环境下高密度钻井液污染岩心后,初始渗透率恢复值约85%,当污染时间达到15 d时,渗透率恢复值骤降至30%,表明钻井液在储层滞留时间越长储层污染现象越严重;相同驱替条件下,渗透率恢复值随时间的延长而提高并趋于稳定;增加岩心返排时的压差有利于提高渗透率恢复值,返排压差达到12 MPa时,钻井液体系的渗透率恢复值可提高到80%以上。现场应用表明,D7H井试井机械表皮系数为0,清喷产量6.0×105 m3/d,超出配产产量近3倍,储层保护效果良好,为后续海上高温高压气田实施水平井进行规模化开发提供了宝贵的借鉴意义。     

结构设计地震作用效应影响因素及规律分析

基于现行《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001），本文分析了现行抗震设计中影响结构设计地震作用效应的主要因素，以规则平面框架对例对新旧规范影响结构设计地震作用效应的因素进行了对比，给出了其间的重要变化和基本规律。     

基坑土钉支护设计的简单算法研究

土钉支护技术在深基坑开挖和支护中已得到了广泛的应用,但对其工作机制和计算方法的研究尚不完善。目前数值模拟算法较多,但其本构模型准确地选择及相关参数的确定需要进行大量的三轴试验或真三轴试验。基于此,提出3个假设,建立简单的计算模型,并对土钉的工作机制深入研究,得到土钉拉力的“二半支抛物线”分布规律,推导出土钉支护设计的解析算法相关公式。以徐州彭城地下广场深基坑土钉支护工程为例,进行土钉拉力现场测试,对基坑水平位移、沉降进行观测,所测数据验证了文中公式的可靠性,为类似基坑工程的设计和施工提供参考。