碳酸盐岩基质酸化中蚓孔生长的三维扩散限制凝聚模型研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51204138
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0402.油气开采
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

The wormholes, being formed during matrix acidizing of carbonate reservoir, are vital to the capacity and permeability of near wellbole formation, consequently as well as acidizing efficiency. Previous experiments have been shown this type of wormholes grow extremely irregularly in the formation from axial, radial and circumferential directions of the wellbore. Up to now, mathematical models, which could not only discribe the irregular structure of the wormholes but also directly show the impact of practical engineering factors, are still not available. On the basis of the 2D diffusion limited aggregation (DLA) model eatablished by the applicant and the theories of fractal geometry , permeation fluid mechanics,chemical reaction kinetics and cellular automaton, this project will begin with the theoretical connection of the DLA simulation parameters to the practical factors, and then establish the 3D DLA model of wormhole propagation, in which the variation of the factors such as formation properties, acid fluid features,acid injection parameters and the well completion type could be taken into considered, by studying on the variation of the simulation parameters, such as seed particles,moving particles and the way how they move, aggregate and escape. Furthermore, core plug experiments will be applied to modify the 3D DLA model. Then finally, the modified DLA model will be used to simulate the process of wormholes' dynamical growth. As a result, the way how the wormholes' structures are changed, due to the impact of controllable factors(acid properties, acid injection condition and well completion type), which are quantitatively described by fractal dimension, multi-fractal spectrum and wormhole volume, can be understood. The progresses above will be very helpful and meaningful for improving the carbonate acidizing theory and enhancing carbonate reservoir exploitation.
碳酸盐岩基质酸化形成的酸蚀蚓孔对储层的储渗能力和酸化效果有重要的影响。实验发现,此类酸蚀蚓孔沿井筒的轴向、径向和周向呈三维不规则生长。现有数学模型中,尚缺少既能表征酸蚀蚓孔不规则生长又能体现工程因素影响的三维数学模型。本项目拟在已建立的二维酸蚀蚓孔扩散限制凝聚模型(DLA)的基础上,根据分形几何学、渗流力学、化学反应动力学和细胞自动机理论,分析DLA模拟规则与酸蚀蚓孔生长工程因素间的理论联系,从DLA的种子粒子、运动粒子及其运动、凝聚与逃逸规则等方面入手,构建能够直接体现地层性质、酸液性质、注酸条件、完井方式等因素影响的酸蚀蚓孔生长三维DLA模型;通过岩心实验修正模型,并采用修正模型模拟酸蚀蚓孔的动态生长行为,从而得到酸液性质、注酸条件和完井方式等可控因素影响下的酸蚀蚓孔特征参数(分形维数、多重分形谱及蚓孔体积)的变化规律,进而完善碳酸盐岩基质酸化理论体系,促进碳酸盐岩油气资源的高效开发。

结项摘要

碳酸盐岩基质酸化过程中形成的酸蚀蚓孔对酸化效果影响大。已有实验表明,酸液流动反应条件不同,酸蚀蚓孔生长形态各异。经过三年的研究,本项目成功将扩散限制凝聚模拟(DLA)方法引入到酸蚀蚓孔生长的研究中,建立了模拟规则与酸岩反应实际工程背景及其影响因素之间的理论联系,改进二维DLA酸蚀蚓孔模型,并建立了蚓孔地层渗透率计算方法及产能预测模型;在此基础上,构建了描述井筒尺度酸蚀蚓孔生长的三维DLA模型。鉴于蚓孔具有的自相似特点,采用分形维数和多重分形谱描述酸蚀蚓孔生长形态。经过模拟分析发现,凝聚团生长边界L、粒子扩散步长S以及粒子释放密度M对分形特征参数的影响最为显著,亦即,与蚓孔三维形态相关的三个关键因素为蚓孔的有效穿透距离、酸液的排量以及酸液的浓度。在此基础上,研制出大尺寸三维井筒酸蚀蚓孔物理模拟装置和方法,对酸蚀蚓孔三维DLA模型进行了物理实验验证。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
考虑蚓孔的碳酸盐岩酸化产能计算新模型
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    西南石油大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨兆中;李小刚;刘文涛;周瀚
  • 通讯作者:
    周瀚
A modified shrinking core model for the reaction between acid and hetero-granular rough mineral particles
酸与异质粗矿物颗粒之间反应的改进收缩核心模型
  • DOI:
    10.1016/j.hydromet.2015.03.001
  • 发表时间:
    2015-03
  • 期刊:
    Hydrometallurgy
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Li Xiaogang;Wang Yiting
  • 通讯作者:
    Wang Yiting
LARGE-SCALE VISUAL PHYSICAL SIMULATION OF ACID FINGERING
酸性指法的大规模视觉物理模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Pakistan Journal of Statistics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhaozhong Yang;Jinzhou Zhao;Rui Song;Yiting Wang
  • 通讯作者:
    Yiting Wang
Experimental study of the microscopic fractal characteristics of limestone etched by acid
酸蚀石灰岩微观分形特征的实验研究
  • DOI:
    10.1016/j.jngse.2014.06.017
  • 发表时间:
    2014-11
  • 期刊:
    Journal of Natural Gas Science and Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yiting Wang;Zhaozhong Yang;Jinzhou Zhao;Guofa Ji
  • 通讯作者:
    Guofa Ji
酸压工艺进展及展望
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    油气井测试
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷腾蛟;杨兆中;张啸枫;苏洲
  • 通讯作者:
    苏洲

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其他文献

四川盆地天然气开发历程与关键技术进展
  • DOI:
    10.3787/j.issn.1000-0976.2021.12.007
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    天然气工业
  • 影响因子:
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  • 作者:
    张烈辉;胡勇;李小刚;彭小龙;鲁友常;刘永辉;葛枫;刘启国;张智;刘平礼;曾焱;张芮菡;赵玉龙;彭先;梅青燕;汪周华
  • 通讯作者:
    汪周华
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    中国农业科学
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    王忠
SOD1-V14M基因突变的肌萎缩侧索硬化患者特异的诱导性多能干细胞系的建立
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  • 发表时间:
    2014
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  • 作者:
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    10.16285/j.rsm.2016.1501
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    2018
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘海峰;朱长歧;孟庆山;王星;李小刚;吴文娟
  • 通讯作者:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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