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刘伟: 作品数：31 被引量：157H指数：7; 供职机构：中国石油大学（北京）石油工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项中国石油大学(北京)研究生教育质量与创新工程项目更多>>; 相关领域：石油与天然气工程文化科学天文地球理学更多>>

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基于有限元方法的层理弱面对页岩水力裂缝扩展影响规律: 2025年; 层理弱面是页岩储层水力裂缝扩展的关键控制因素。本文以临兴气区页岩为研究对象,通过室内岩石力学实验明确该区域页岩基质和层理力学特征;建立了含层理弱面的“应力—损伤—渗流”多场耦合三维FEMCZM模型(Finite Element Method-Cohesive Zone Model),引入考虑层理界面摩擦及胶结强度的层理接触本构,系统分析层理初始水力开度、摩擦系数、胶结强度、井周层理数目以及压裂施工参数对层理剪切滑移和裂缝扩展的影响。研究结果表明,层理干扰使水力裂缝扩展机制复杂,张拉和剪切裂缝共存。相比胶结强度,层理摩擦系数对裂缝穿层行为起主导作用;高摩擦系数促使裂缝抵抗层理干扰而更早穿层,且层理剪切缝范围减小。低摩擦系数及弱胶结强度时缝高扩展受阻;层理胶结增强会削弱层理滑移,促进裂缝穿层。层理初始水力开度达到300μm时,压裂液沿层理渗流会导致裂缝无法穿层和改造体积受限。层理缝水力开度越大、摩擦系数越小、胶结强度越低,层理越容易剪切滑移。井周弱层理数目增多导致剪切缝面积增加,但张拉裂缝沟通面积减小。通过优化压裂液泵注程序,增加高黏压裂液用量,提高压裂液泵注排量,可以促进裂缝纵向延伸,提升储层动用程度。现场压裂井的井温监测进一步验证了层理弱面对压裂效果的影响。; 王菲刘伟刘伟刘伟邓金根冯永存; 关键词：三维有限元

深部煤层气地质-工程一体化甜点区预测: 2025年; 【背景】随着深部煤层气成为煤层气资源开发的热点领域,其埋深大、应力环境复杂、储层非均质性强等特征,严重制约了大规模开发中甜点区预测及井位精准部署。【方法】以鄂尔多斯盆地东北缘某区块为研究对象,采用声波时差、密度、井径测井建立深部煤体结构指数M模型;基于深部煤层的煤体结构差异,引入煤体结构指数,结合上覆地层压力、构造应力、孔隙压力等因素建立深部煤层适应性水平地应力差模型;通过岩石强度参数、井径扩大率、岩石断裂韧性构建了天然裂缝指数模型;结合煤体结构、地应力差和天然裂缝指数模型,基于地质甜点和工程甜点2大类6项指标,采用支持向量机建立了深部煤层气地质–工程一体化甜点智能预测模型。【结果】地质–工程一体化智能甜点预测精度为88.2%,研究区可划分为一类、二类和三类甜点区,一类甜点区面积为117.4 km^(2),占比14.0%,二类甜点区面积为258.4 km^(2),占比30.8%,三类甜点区面积为463.1 km^(2),占比55.2%,预测平均产能分别为6478.6、5076.7、4022.0 m^(3)/d。【结论】研究区深部煤层气布井工作应重点立足一类甜点区、积极探索二类甜点区、主动规避三类甜点区,精细化地质–工程一体化甜点区预测对鄂尔多斯盆地东北缘深部煤层气增储上产具有重要指导价值。; 陈峥嵘刘伟刘伟田永净谢昕; 关键词：甜点镜质体反射率煤体结构

多因素耦合条件下煤层井壁稳定性分析模型: 煤岩割理、裂隙发育，宏观上表现为强度低、脆性大、各向异性及非均质性显著，使得在煤层中钻井时井壁容易坍塌失稳，导致各种井下复杂事故，严重影响煤层气开发效率和经济性。针对煤岩的力学与渗流特性，综合考虑煤岩受力变形、损伤破坏与...; 刘伟蔚宝华邓金根田中兰杨恒林宋建波; 关键词：煤层气井壁稳定性渗流数值模拟

弹塑性杆非线性断裂问题的新型增强有限元法被引量：1: 2017年; 针对一维弹塑性材料杆件的非线性断裂,该文提出了一种新型弹塑性增强有限元。该单元采用von Mises屈服准则和线性等向硬化模型描述开裂前的材料弹塑性变形,而结合利用内聚力关系来描述随后的裂纹萌生和非线性断裂过程。引入内部节点来描述单元内由于裂纹引起的位移不连续,通过单元凝聚获得含裂纹单元的刚度矩阵,并对数值稳定性问题进行了分析。通过与基于材料力学方法推导得到的解析解的对比验证了该新型弹塑性增强有限单元法在列式上的正确性和在数值上的高效性与精确性。; 顾永超陈伟球刘伟杨庆大; 关键词：弹塑性

石油与天然气工程学科本博一体化创新人才培养的实践: 2022年; 中国石油大学(北京)石油与天然气工程学科作为双一流建设学科,长期以来,为实现我国油气行业的跨越式发展提供了大量高水平人才和智力支持。学科开展本(硕)博一体化创新人才培养工作具有重要意义。本文介绍了石油与天然气工程学科开展(硕)博一体化创新人才培养的培养方案、课程模块设置、培养实践,以期实现本科研究生课程体系贯通、培养过程全程交叉、学科知识全科强化,培养一批掌握坚实理论知识和实践能力,具有广阔学科视野和求实创新精神的高层次人才。; 张广清刘伟黄中伟马新仿

低渗致密储层三维地质力学建模与压裂工程甜点优选方法被引量：13: 2022年; 致密储层作为一类常见的非常规油气储层,其有效开发依赖于水力压裂这一储层改造措施。高效的储层压裂改造方案,压裂位置的选择是关键。介绍了一种低渗致密储层多数据协同的三维地质与力学属性一体化建模方法及相应的压裂工程“甜点”优选方法。利用地震数据协同测井解释资料获得储层的地质构造信息完成地质构造建模,并耦合利用测井资料反演的弹性模量、泊松比、断裂韧性等力学参数以及地应力分布,获得目标储层的三维力学属性体。在此基础上,分析和识别不同尺度上影响低渗致密储层压裂效果的主要因素,提出了一种多尺度多因素的低渗致密储层可压裂性评价方法,可实现三维尺度的储层可压裂性评价。该方法在山西某低渗致密气田的现场应用结果表明,压后产量指标与所提出的压裂层段可压裂性指数均值呈现良好的正相关关系,印证了所提出方法具有较高的现场应用价值,可为压裂方案的制定提供指导。; 刘文俊刘伟邓九涛彭成勇黄兆鑫谭强

呼图壁背斜水基钻井液井壁失稳机理多场耦合分析被引量：3: 2023年; 呼图壁背斜钻井过程中面临高温高压、井壁坍塌、钻井液漏失等复杂问题。为了制定稳定井壁的技术对策,降低事故风险,通过室内实验与理论分析对中深部复杂泥岩地层的组构特征、力学特性和地应力状态进行了研究,建立了“力学-化学-渗流”多场耦合的井壁坍塌压力计算模型,明确了呼图壁背斜构造中深部泥岩地层在水基钻井液作用下的井壁失稳机理。研究结果表明,古近系安集海河组至紫泥泉子组易坍塌泥岩伊蒙混层中蒙脱石含量占35%以上,中等膨胀、高分散(清水膨胀率和回收率均低于10%),强度具有各向异性;白垩系呼图壁河组至清水河组泥岩膨胀性减弱,硬脆性增强。呼图壁背斜受强构造应力作用,水平最大主应力当量密度接近2.50g/cm^(3),高于上覆岩层压力。利用多场耦合方法分析可知,钻井液沿裂隙的渗流作用、泥岩地层与钻井液接触后的水化作用以及钻井液对井壁的有效力学支撑不足是造成井壁失稳的主要原因。考虑多场耦合模型计算得出的坍塌压力比仅考虑力学因素高0.05~0.25g/cm^(3)。在钻井过程中需保持钻井液对裂缝性地层的封堵性能和对易水化泥岩地层的抑制性能,在保证有效封堵的基础上提高钻井液密度,使其略高于多场耦合模型计算得出的坍塌压力,以保持井壁稳定。; 宋先知郭勇向冬梅鞠鹏飞谭强刘伟; 关键词：钻井液井壁稳定多场耦合

疏松砂岩压裂增产效果及其影响规律研究: 2024年; 压裂技术能够有效改善疏松砂岩油藏近井地带污染,但压裂后油藏产能提升机制不明,压裂施工改造效果存在较大差异,不尽人意。综合考虑现场排状注采井网布置方式以及不同近井污染程度的影响,基于油水两相流理论,建立了单层开采储层油水运移数值模型,分析了疏松砂岩油藏油井在压裂前后含水率和产能的变化特征,提高了对疏松砂岩压裂解除污染机理的认识,为疏松砂岩压裂选井选层提供了参考。; 邹剑王景鹤张丽平高尚兰夕堂刘伟; 关键词：疏松砂岩压裂改造提高采收率数值模拟

以课程思政为引领的石油工程岩石力学的教学实践: 2020年; 岩石力学既是基础学科,又是技术学科,是岩土工程、采矿工程和石油工程等本科和研究生专业的重要基础课程。本文着重介绍的是石油工程岩石力学课程的教学实践,包括以聚焦立德树人根本任务和构建“课程思政”教学体系作为引领,通过信息技术与教学的深度融合,科教融合,线上线下混合式融合,小班化教学模式的融合以及产出导向的教学理念等多种方式,旨在打造石油工程岩石力学育人实践、知识传承的“金课”。; 张广清李世远刘伟; 关键词：融合方式

川东北大斜度定向井井身结构优化研究被引量：10: 2010年; 川东北海相资源丰富、气藏埋藏深,具有高温、高压、含硫化氢的"三高"特性。由于该地区地质情况异常复杂,定向井已成为常用井型,钻井面临的最突出难题是钻速慢、周期长、成本高。针对钻井瓶颈问题,开展大斜度定向井井身结构优化研究,根据钻井复杂情况确定套管下深,提出了将飞仙关组和嘉陵江组同时揭示的四开制井身结构优化方案,并针对不同井段提出了相应的优快钻井工艺。该研究成果在HF203井和HJ203H井成功应用,平均机械钻速2.01m/h,平均钻井周期309d,实现了钻井提速和安全钻井双赢。; 刘伟刘伟李丽吴建忠王旭东; 关键词：机械钻速定向井井身结构川东北

刘伟

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