简介:粘弹性表面活性剂(VES)压裂液的引入改变了工业上对压裂作业中压裂液和支撑剂携带能力的看法。由于不使用聚合物,从而形成高传导性支撑剂充填层,不会造成聚合物对地层的伤害。对压裂液两个最为重要的要求是不影响残留渗透率并具有比较好的漏失控制能力。传统和新型的交联凝胶具有较好的防漏能力,却常会对残留渗透率产生负面影响。另外,采用VES压裂液还可以尽可能减小裂缝高度,增加有效缝长度。对于大多数低渗透层来说,水力压裂的最终目的是要产生长的传导缝。硼酸盐或金属交联瓜尔胶压裂液本身具有较高的粘度,会使裂缝高度增加但不会增加裂缝缝长。而采用VES压裂液,其携带支撑剂的能力主要取决于其弹性和结构而不是其粘度。因此,即使VES压裂液粘度较低,也可以有效地携带支撑剂。同时,VES压裂液还可以压出较好的裂缝几何形状,即尽可能小的裂缝高度和尽可能大的缝长。压力瞬变分析和示踪剂研究结果都表明,这种对地层无损害的低粘度压裂液,即使所用液量和支撑剂较少,也可以造出较长的有效缝(图1)。采用VES压裂液的另一个好处是可以减小摩擦压力。因此,通过挠性油管进行压裂时,可选择VES压裂液。这种两组分系统还具备简单、可靠的特点,这也是该压裂液舟对全球石油工业具有很大吸引力的一个原因。VES技术目前已在其它油田推广应用,例如用来进行选择性基质导流,除去滤饼,清洗挠性油管。VES技术使人们可以进行新的水力压裂作业,如通过挠性油管压裂,而采用常规压裂液体是无法完成这种作业的。
简介:解析用填充剂粒子补强的多种交联聚合物的粘弹玻璃-橡胶的软化转变过程。研究发现,与链段松弛运动过程相对应的损耗模量峰值(玻璃转化)并未受炭黑填充聚丁二烯中粒子比表面积或受到从苯乙烯丁二烯共聚物到二氧化硅的硅烷化学偶联的大幅影响。使用这些材料,损耗角正切(tanδ)中的峰值与温度之间关系所形成的形状和量值存在巨大差异,但这是由于受到填充剂网络堵塞的影响,在橡胶态中小应变存储模量所发生的变化。用简单的松弛模型来显示在填充剂橡胶中粘弹玻璃转化的这种特点,不必用关于在填充剂表面附近流动性受限的聚合物层的概念来解释粘弹结果。用带超尖钨针尖的原子力显微镜,显示出在填充剂粒子附近的弹性体有一些变硬,但它并没有对这些材料中链段的力学特性产生明显影响。
简介:基于Church—Hoff模型从理论上研究了具有有限厚度的单个包膜微气泡在超声辐射下的非线性振动情况.分别研究了膜壳黏弹性对微气泡径向振动、基频成分和谐波成分的影响.径向振动峰值、功率谱基波和谐波的幅值都随着膜壳剪切模量以0.1MPa的间隔从0~10MPa逐渐增大而增大,随着剪切黏性以0.01Pa·S的间隔从0~1Pa·S逐渐增大而减小.次谐波和超谐波成分幅值波动范围大于基波和二次谐波成分,即微气泡膜壳黏弹性对次谐波和基波信号的影响大于对基波和二次谐波的成分影响.这就使得调整微气泡膜壳黏弹性至合适的数值以制备得到具有较好的次谐波和超谐波成像的微气泡这一潜在方法成为可能.最后,任选取基波和谐波成分都较为显著的4对黏弹性处以示说明,其剪切黏性和剪切模量分别为:0.39Pa·S和3.9MPa;0.39Pa·S和6.6MPa;0.39Pa·S和8.6MPa;0.42Pa·S和6.6MPa.
简介:基于Cauchy先验分布的贝叶斯AVO反射率反演,可以产生类似于稀疏脉冲反演的结果,增强了对大反射系数的识别能力,反演过程中正则项和参数矩阵的计算都需要用到由上一步迭代所估计出的模型参数信息,因而反问题呈现非线性,此外该过程依赖于模型参数之间的线性统计关系,而且反演结果为反射率而非弹性参数,不利于储层预测和流体检测。贝叶斯AVO波形反演通过将反射率改写为弹性参数差分形式,直接从叠前地震数据中提取弹性参数,无需对弹性参数之间关系做线性假设。本文综合考虑上述两种方法的优点,在研究过程中仍然采用Cauchy先验分布,同时对贝叶斯AVO反射率的反演过程进行了修改,实现了基于Cauchy先验分布的AVO弹性参数弱非线性波形反演。本方法的提出有效避免了模型参数之间的线性假设,同时也能够从地震数据中直接反演得到纵、横波速度和密度。理论合成数据实验证明,此方法可以直接从叠前地震数据中提取弹性参数,而且在含有噪音的情况下也能得到比较准确的反演结果。
简介:线性弹性断裂力学(LEFM)被广泛应用于水力压裂设计和评价。有很多压裂作业的结果与基于LEFM的模型模拟结果并不一致,对这类水力压裂作业中的非线性和塑性效应已开展过多项研究。大部分针对LEFM在岩石和准脆性材料(如混凝土)中的应用研究仅限于LEFM在测量断裂韧性的室内试验中的应用。这些研究发现,LEFM不是描述准脆性材料断裂特性的有效工具。运用已发表文献中有关原地应力状态和巴奈特页岩力争性质的大量数据,本文重点研究了LEFM在水力压裂研究中的适用性。LEFM已成功应用于金属材料,有关其应用的局限性已开展过研究,而且这些研究结果已反映在ASTM标准中。在本文中,我们运用相同的方法研究了LEFM在巴奈特页岩水力压裂处理中的适用性。首先,为了有一个总体的概念,我们研究了不同的断裂方式,以找出静水孔隙压力和超高压储层条件下的边界应力。其次,运用近裂纹尖端解和全应力分布解定义和描述了过程区域(processzone)和奇异性主导区域(singularity—dominatedzone)。然后,根据全应力场分布,计算剪切过程区域和拉伸过程区域,并将其与奇异性主导区域的大小进行比较。最后,基于奇异性主导区域和过程区域的相对大小得出结论:LEFM不能精确描述巴奈特页岩的水力压裂特性。
简介:JointPP–PSinversionoffersbetteraccuracyandresolutionthanconventionalP-waveinversion.P-andS-waveelasticmodulideterminedthroughdatainversionsarekeyparametersforreservoirevaluationandfluidcharacterization.Inthispaper,startingwiththeexactZoeppritzequationthatrelatesP-andS-wavemoduli,acoefficientthatdescribesthereflectionsofP-andconvertedwavesisestablished.Thismethodeffectivelyavoidserrorintroducedbyapproximationsorindirectcalculations,thusimprovingtheaccuracyoftheinversionresults.Consideringthattheinversionproblemisill-posedandthattheforwardoperatorisnonlinear,priorconstraintsonthemodelparametersandmodifiedlow-frequencyconstraintsarealsointroducedtotheobjectivefunctiontomaketheproblemmoretractable.Thismodifiedobjectivefunctionissolvedovermanyiterationstocontinuouslyoptimizethebackgroundvaluesofthevelocityratio,whichincreasesthestabilityoftheinversionprocess.TestsofvariousmodelsshowthatthemethodeffectivelyimprovestheaccuracyandstabilityofextractingPandS-wavemodulifromunderdetermineddata.Thismethodcanbeappliedtoprovideinferencesforreservoirexplorationandfluidextraction.