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[发明专利]一种天然气水合物的气体取样装置-CN202011069020.6在审
发明人：魏纳;邱彤;赵金洲;张烈辉;周守为;付强;庞维新;姚海元 -专利权人：西南石油大学;中国海洋石油集团有限公司;中海油研究总院有限责任公司
申请日： 2020-09-27 - 公布日： 2021-01-12 - 主分类号： G01N1/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种天然气水合物的气体取样装置，由模拟套管16、模拟钻杆17、电机10、岩屑储集室7、液体流量计3、水泵2、储水槽1、气液固三相分离器35、加气口、空气泵13、天然气取样器组成，模拟套管内有模拟钻杆，模拟钻杆连接电机，模拟套管两端设置混合物进口和出口；混合物进口连接岩屑储集室和液体流量计、水泵、储水槽，出口连接气液固三相分离器，三相分离器连接储水槽；模拟套管设置3个加气口；天然气取样器入口有弧形挡板、滑轨和可调螺杆，两端设置固定挡板、可调挡板和可调螺栓，取样器内有平行挡板，出口连接气体流量计。本发明为解决天然气水合物分解引起的井筒内流场流动变化而带来的钻井风险，提供基础数据和理论支撑。
一种天然气水合物气体取样装置

[发明专利]一种模拟盐度对孔隙天然气水合物影响的实验装置-CN202011033549.2在审
发明人：魏纳;王晓然;赵金洲;张烈辉;周守为;李清平;朱军龙;邱彤 -专利权人：西南石油大学;中国海洋石油集团有限公司;中海油研究总院有限责任公司
申请日： 2020-09-27 - 公布日： 2021-01-01 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种模拟盐度对孔隙天然气水合物影响的实验装置，由显微镜1、摄像机2、计算机3、微模型4、热电偶17、双冷却室11、冷冻浴循环器12、水泵5、储水罐16、甲烷气瓶18、螺杆泵10组成，所述显微镜连接摄像机、计算机；所述双冷却室连接冷冻浴循环器，双冷却室外腔装有循环冷却液，内腔装有蒸馏水；所述微模型位于双冷却室内腔，热电偶位于蒸馏水中，微模型中心刻蚀有孔格网，用以模拟水合物沉积层，孔格网左右各分布2个与孔格网连通的圆孔，其中一个圆孔连接水泵、储水罐，另一个呈对角线分布的圆孔连接螺杆泵、甲烷气瓶。本发明原理可靠，操作简便，能真实模拟天然气水合物钻井工况，有效解决盐度使水合物生成量和稳定区降低的问题。
一种模拟盐度孔隙天然气水合物影响实验装置

[发明专利]一种水合物固态流化开采模拟管道流体的温度控制装置-CN202011033584.4在审
发明人：李海涛;魏纳;赵金洲;张烈辉;付强;喻熙崇;郑利军;张盛辉 -专利权人：西南石油大学;中国海洋石油集团有限公司;中海油研究总院有限责任公司
申请日： 2020-09-27 - 公布日： 2021-01-01 - 主分类号： G05D23/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种水合物固态流化开采模拟管道流体的温度控制装置，由计算机1、制备釜5、循环泵7、双层制冷管26、制冷控制机组18、可视管27、真空泵9、调压器10、辅助管道28、管道加热器13组成，制备釜的第一阀门连接第二阀门和第三阀门；第二阀门通过循环泵连接双层制冷管，双层制冷管由制冷控制机组控制，双层制冷管连接可视管；第三阀门通过管线连接调压器和辅助管道，该管线上设置第四阀门，第四阀门连接真空泵，辅助管道连接可视管，辅助管道上设置管道加热器；计算机连接控制柜，控制柜分别与压力传感器、温度传感器、管道加热器、制冷控制机组连接。本发明对水合物管道内流体温度实现全自动化控制，为天然气水合物管输机理研究提供保障。
一种水合物固态流化开采模拟管道流体温度控制装置

[发明专利]一种页岩油藏变裂缝渗透率分段压裂水平井产能计算方法-CN202010195265.7有效
发明人：任岚;蒋豪;赵金洲;林然 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2020-03-19 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种页岩油藏变裂缝渗透率分段压裂水平井产能计算方法，包括以下步骤：将页岩储层分为改造区和水力裂缝区，建立两区线性流动物理模型；建立水力裂缝区变裂缝渗透率场；建立两区线性渗流模型；对所述页岩油分段压裂水平井两区线性渗流模型进行无量纲化处理；并对模型中的时间项实施Laplace变换；求得改造区基质流动模型的压力解；求得水力裂缝区压力解；求得Laplace空间下页岩油藏水平井分段压裂水平井产量计算公式，利用Stehfest数值反演技术得到实空间页岩油藏水平井分段压裂水平井无因次产量，根据无量纲定义的转换，进而得到页岩油藏水平井分段压裂水平井产量。本发明考虑了变裂缝渗透率对产能的影响，计算结果与实际情况更为吻合。
一种页岩油藏裂缝渗透分段水平产能计算方法

[发明专利]一种天然气水合物管输压力损失的测量装置及方法-CN202011054848.4在审
发明人：魏纳;张绪超;赵金洲;张烈辉;吕鑫;李海涛;庞维新;裴俊 -专利权人：西南石油大学;中国海洋石油集团有限公司;中海油研究总院有限责任公司
申请日： 2020-09-27 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： E21B21/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种天然气水合物管输压力损失的测量装置及方法。该装置由电机22、减速器21、模拟套管23、模拟钻杆24、岩屑储集室16、液体流量计1、水泵3、贮水槽4、液固两相分离器9、压力传感器14、计算机15组成。该方法包括：电机带动模拟钻杆转动；水从贮水槽中流出，通过进水口进入模拟套管和模拟钻杆之间的环空；向岩屑储集室加入相同质量、不同粒径的尼龙颗粒和岩屑颗粒，混合均匀后进入环空并与水一起流向混合物出口；通过控制柜调节水泵排量，改变环空内的流体流速，通过压力传感器读取压降数据，通过计算机监测并记录。本发明通过测量、分析固相颗粒粒径、流速与压力损失之间的关系，指导天然气水合物钻井过程的管输流动参数优化设置。
一种天然气水合物压力损失测量装置方法

[发明专利]一种模拟压裂井焖井返排性能测试装置与方法-CN201910609395.8有效
发明人：赵超能;胡永全;赵金洲;宋鹏举 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-07-08 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开一种模拟压裂井焖井返排性能测试装置与方法，包括压裂液罐、返排压裂液罐、水力压裂泵、返排液收集烧杯、焖井返排测试系统；所述焖井返排测试系统包括箱体和设置在所述箱体内的声波测试装置、温度控制装置、压裂管柱、方形岩块；所述方形岩块的四个表面与所述箱体的内壁之间均依次设有应力加载板、液压块；所述声波测试装置包括声波发射探头和声波接收探头；所述箱体的四个外表面上均设有液压槽。本发明考虑了原地应力的情况和温度，能够更加接近真实情况来模拟焖井与返排的规律；还考虑了页岩体积改造的复杂缝网情况下的返排性能，通过被动声波监测系统，能够对不同缝网复杂程度下的的压裂液返排性能进行评价。
一种模拟压裂井焖井返排性能测试装置方法

[发明专利]一种用于创建测井数据分析系统的方法及装置-CN201910532181.5在审
发明人： 赵金洲;谢关宝;王卫;李永杰 -专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
申请日： 2019-06-19 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于创建测井数据分析系统的方法，包括：获取用于封装系统应用程序的配置信息；获取任务类型，根据功能描述和任务类型，确定与任务类型相适应的应用程序构建方法及封装方法；根据配置信息，在固件库中调用与应用程序交互功能相关的固件，将固件与系统平台的预设按键操作关联；根据配置信息，创建系统的交互界面；按照已选择的构建及封装方法，封装系统程序，并将封装好的程序置入系统平台，完成测井数据分析系统的构建。本发明实现测井数据处理分析程序快速构建与封装，构建的数据层、算法层、交互层相互独立，构建方式灵活、快捷，可实现系统算法层复用。
一种用于创建测井数据分析系统方法装置

[发明专利]一种用于大尺寸天然气水合物岩样的破碎系统-CN201810515840.X有效
发明人：魏纳;刘春全;伍开松;赵金洲;张烈辉;周守为;李海涛;孙万通 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： G01N3/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于大尺寸天然气水合物岩样的破碎系统，主要由破碎搅拌控制子系统、破碎搅拌执行子系统及水合物制备子系统组成。本发明利用现代自动化技术实现了参数采集及实验流程的全自动化控制，不仅能够实现对大尺度天然气水合物岩样自动化破碎功能，而且可以对破碎过程中的钻压、扭矩、釡内压力及温度参数进行实时监测、采集及存储，为后续大尺度天然气水合物岩样破碎机理、破岩效率、钻进参数优化及破碎刀具破岩能力评价等方面研究提供了可靠的保障，为天然气水合物开采现场施工条件优化提供了必要的实验验证手段。
一种用于尺寸天然气水合物破碎系统

[发明专利]天然气水合物钻井管道微弯对流场影响的测量装置及方法-CN202011033575.5在审
发明人：魏纳;孙万通;赵金洲;张烈辉;李清平;姚海元;吕鑫;李海涛 -专利权人：西南石油大学;中国海洋石油集团有限公司;中海油研究总院有限责任公司
申请日： 2020-09-27 - 公布日： 2020-12-15 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明涉及天然气水合物钻井管道微弯对流场影响的测量装置及方法。该装置由驱动电机25、钻杆32、透明套管33、混合罐34、储水罐1、水泵3、第一增氧泵5、压力传感器23、压力监测系统19、第二增氧泵18、三相分离器28组成。该方法包括：第一增氧泵产生的气体和储水罐内的水同时进入透明套管内，驱动电机带动钻杆和钻头转动；打开混合罐，添加岩屑颗粒和尼龙颗粒；循环至压力趋于稳定；第二增氧泵产生的空气从加气口进入套管，模拟实际工况下天然气水合物的分解；分别调节套管各个加气口球阀的不同开度，模拟天然气水合物随着返排高度变化产生不同的分解量。本发明原理可靠，操作简便，为开采天然气水合物提供详实的基础数据和理论依据。
天然气水合物钻井管道对流影响测量装置方法

[发明专利]一种利用耦合冷冻墙降压开采海洋天然气水合物的方法-CN201810226738.8有效
发明人：刘煌;詹思源;郭平;赵金洲;樊栓狮 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2018-03-19 - 公布日： 2020-12-11 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用耦合冷冻墙降压开采海洋天然气水合物的方法，包括：（1）在天然气水合物丰度高的海洋水合物藏上部、海底以下沉积层中导入制冷管网；（2）向制冷管网中循环注入制冷液，使沉积层中自由水转化成冰，在制冷管网周围形成冷冻墙；（3）在冷冻墙形成后，对冷冻墙下部水合物藏进行降压开采；（4）将采出的天然气进行储存和运输。所述制冷管网位于水合物藏上部、海底以下的沉积层中，与目标水合物藏相近，制冷液在其中循环流动。所述冷冻墙形成后，不会对储层环境产生显著影响。本发明能有效防止常规降压法开采水合物过程中的砂堵现象，对促进实现天然气水合物藏安全、有效开采具有重要意义。
一种利用耦合冷冻降压开采海洋天然气水合物方法

[发明专利]一种耦合流体流动与地质应力预测最优焖井时间的方法-CN201910609637.3有效
发明人：胡永全;王强;赵金洲;任岚;傅成浩;赵超能;赵金 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-07-08 - 公布日： 2020-12-08 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开一种耦合流体流动与地质应力预测最优焖井时间的方法，包括以下步骤：确定基本参数；基于上述的基本参数，获得裂缝长度、裂缝宽度及储层应力分布；基于流固耦合原理，计算出不同出焖井时间的含油饱和度、孔隙压力、以及耦合变化后的渗透率、孔隙度；基于产能模型，把步骤S3得到的含油饱和度、孔隙压力、以及耦合变化后的渗透率、孔隙度作为初始参数，计算出不同焖井时间对应的产量，最后基于最快收回成本原则优选出最优焖井时间。本发明针对难开发、采收率低的致密油气储层，通过该方法可以准确预测压裂结束后的最优焖井时间，从而提高油气采收率。
一种耦合流体流动地质应力预测最优时间方法

[发明专利]一种联合气体置换和振动场开采天然气水合物藏的方法-CN201811052271.6有效
发明人：刘煌;詹思源;郭平;赵金洲;陈思;王超祥;张森林 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2018-09-10 - 公布日： 2020-11-17 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种联合气体置换和振动场开采天然气水合物藏的方法，包括：（1）在天然气水合物储层部署CO2介质注入井、天然气生产井；（2）开采出部分游离气，将水合物储层压力降到3‑5MPa；（3）将振动发生器放入水合物储层，往储层中注入CO2介质实现CO2对水合物中天然气的置换；（4）连续或间歇开启振动发生器，利用振动波促进CO2在沉积层中的扩散；（5）当储层的游离气中CO2浓度不变或变化很慢时，提高振动发生器工作负荷，利用振动波能量让CO2‑天然气水合物混合储层和水合物储层产生裂缝；（6）当储层的游离气中CO2浓度低于30 mol%时，进行天然气生产。本发明能提高CO2介质置换开采天然气水合物的效率和速率，同时保持储层稳定性，具有广阔应用前景。
一种联合气体置换振动开采天然气水合物方法

[发明专利]一种模拟裂缝性储层中水力裂缝壁面不连续性行为的方法-CN201911225898.1有效
发明人：胡永全;王强;赵金洲;任岚;赵超能;赵金;林然 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-12-04 - 公布日： 2020-11-10 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟裂缝性储层中水力裂缝壁面不连续性行为的方法，包括以下步骤：建立天然裂缝的物理模型；建立水力裂缝扩展计算方程；建立天然裂缝破坏模型，计算得到天然裂缝开度，再计算得到天然裂缝渗透率，最后将所述天然裂缝渗透率转化为多孔介质的渗透率；将水力裂缝扩展计算方程通过裂缝扩展准则以及流体滤失与多孔介质的渗透率进行耦合，得到考虑天然裂缝影响的耦合天然裂缝的孔弹性模型；通过所述耦合天然裂缝的孔弹性模型，即可得到水力裂缝壁面应力、位移分布情况，通过位移大小，分析水力裂缝壁面的偏移以及不连续性行为。本发明能够精确的模拟出水力裂缝壁面的非均匀以及不连续性，为分析压裂过程中支撑剂的运移奠定基础。
一种模拟裂缝性储层中水力壁面不连续性行为方法

[发明专利]一种基于分形理论的预测页岩纳米孔隙渗透率的方法-CN201910985843.4有效
发明人：王强;胡永全;赵金洲;任岚;赵超能;赵金 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-10-17 - 公布日： 2020-11-03 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于分形理论的预测页岩纳米孔隙渗透率的方法，包括以下步骤：基于分形理论以及毛管束模型，建立通过分形维数表示的流动截面与长度尺度的表达式；基于分形理论，根据页岩储层中不同的流态特征以及哈根‑泊谩叶定律，建立包括滑移流、自由流以及表面流的单根圆管气体质量通量积分表达式；基于达西定律，建立多孔介质气体质量流量的总表达式；将所述质量通量积分表达式与所述流动截面表达式带入所述总表达式，得到考虑多尺度流态的页岩纳米孔隙渗透率解析表达式；通过所述页岩纳米孔隙渗透率解析表达式，计算所述页岩不同流态的纳米孔隙渗透率。本发明能够对非常规储层致密页岩气纳米孔隙渗透率进行快速、准确地预测。
一种基于理论预测页岩纳米孔隙渗透方法

[发明专利]欠平衡正循环条件下天然气水合物固态流开采方法及系统-CN201810515239.0有效
发明人：魏纳;李海涛;赵金洲;张烈辉;周守为;李清平;孙万通 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2020-09-29 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明涉及欠平衡正循环条件下天然气水合物固态流开采方法及系统，用于对海洋非成岩弱胶结天然气水合物层进行固态流开采，设备主要由地面设备系统和水下设备系统两部分组成，施工流程包括前期施工过程、欠平衡固态流钻采水合物施工过程和泥沙回填过程。本发明基于固态流开采基本技术思路，采用欠平衡正循环方法对海底天然气水合物进行开采，有效解决了降压、注热、注剂、置换等天然气水合物常规开采方法面临的井筒安全、生产控制、环境风险等问题，使用本发明方法，能够实现海底弱胶结非成岩天然气水合物绿色环保、高效、安全、经济地开采，为国家提供更多的能源，进而解决我国面临的能源短缺困境。
平衡循环条件下天然气水合物固态开采方法系统