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面向工业4.0的智能制造工程人才培养 被引量：18
1
作者 王志丰 杨小玉 邬正阳 《高教发展与评估》 CSSCI 北大核心 2024年第5期105-118,I0007,共15页
运用文本分析、内容分析和比较分析等方法,对10所不同类型院校人才培养方案、新工科建设方案和新工科研究与实践项目等文本资料进行综合分析,并从组织、理念、结构、模式、体系、质量六个维度考察,结果发现:作为一个典型的新工科专业,... 运用文本分析、内容分析和比较分析等方法,对10所不同类型院校人才培养方案、新工科建设方案和新工科研究与实践项目等文本资料进行综合分析,并从组织、理念、结构、模式、体系、质量六个维度考察,结果发现:作为一个典型的新工科专业,智能制造工程人才培养的开放性探索存在基层教学组织亟待重构、专业创新发展缺乏理念引领、专业结构与产业布局契合不足、专业本体性知识尚未体系化、培养模式尚未广泛成型、质量认同存在较大分歧等困囿。纾解的路径在于深入体知智能制造产业发展趋势和新工科建设情境,强化新工科组织模式创新,秉持“创新引领、融合聚焦”理念,优化布局和培养结构,建构独特的知识体系,深化跨界融合培养模式改革,铺设质量治理的行动者网络,以扎实的改进实践构建起高质量人才培养体系。 展开更多
关键词 智能制造工程 新工科 人才培养 教学组织 专业群
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油气井工程多源多模态数据融合技术与展望 被引量：7
2
作者 张菲菲 王茜 +3 位作者 王学迎 余义兵 娄文强 彭冯佳 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期152-166,共15页
随着油气田数字化、智能化建设的不断推进,数据量迅速增长,传统的数据融合方法已无法满足油气井工程领域对多来源、多模态数据的利用需求。为此,从油气井工程业务的角度出发,详细阐述了多来源、多模态及多领域数据的特征,并对不同类型... 随着油气田数字化、智能化建设的不断推进,数据量迅速增长,传统的数据融合方法已无法满足油气井工程领域对多来源、多模态数据的利用需求。为此,从油气井工程业务的角度出发,详细阐述了多来源、多模态及多领域数据的特征,并对不同类型的数据融合应用场景和优缺点进行了系统分析,重点讨论了数据融合的关键技术和当前面临的挑战,最后结合空间尺度、时间尺度、边界信息和模糊信息的融合需求,提出了面临的技术挑战和解决思路。研究结果表明:(1)油气井工程领域数据具有多来源、多模态和多领域的特征,这使得数据分析和应用极为复杂和丰富;(2)从整体融合的角度出发,结合最终目标,逐步划分数据融合过程,可提高融合过程的可执行性;(3)在油气井工程行业应用数据时,应始终注重实际应用需求,通过强化数据集成、构建融合模型、开发高性能融合架构和自适应融合方法,进而推动数据融合技术的发展,以应对日益复杂的数据环境和业务需求挑战。结论认为,数据融合作为一个跨学科、跨领域的交叉学科研究问题,亟需在深度和广度上进行创新,以提升油气井工程领域数据的有效利用率,对于提升油气井工程数字化和智能化具有重要的指导作用和意义。 展开更多
关键词 数据特征 数据融合 数据集成 融合策略 油气井工程 油气田数字化
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基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测 被引量：1
3
作者 郑双进 江厚顺 +4 位作者 熊梦园 孟胡 詹炜 程荣升 王立辉 《钻采工艺》 北大核心 2025年第1期78-87,共10页
为准确预测复杂工况下的机械钻速,提出了一种基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测方法。首先对收集的8000余条钻井数据进行斯皮尔曼和曼特尔特性分析,筛选出有效施工参数,采用变分模态分解算法(VMD)进行数据降噪,然后构建时序卷积网... 为准确预测复杂工况下的机械钻速,提出了一种基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测方法。首先对收集的8000余条钻井数据进行斯皮尔曼和曼特尔特性分析,筛选出有效施工参数,采用变分模态分解算法(VMD)进行数据降噪,然后构建时序卷积网络结合长短期记忆网络(TCN-LSTM)作为数据驱动模型,并融合多元钻速预测机理模型,通过物理约束增强数据驱动模型的准确性与可解释性,实验表明融合模型比单一数据驱动模型或机理模型预测精度更高。随后,为进一步提升模型性能,采用了改进的蜣螂优化算法(IDBO)对TCN-LSTM模型进行优化,通过改进种群初始化和更新策略,实现了参数的高效搜索。消融实验及现场应用结果表明,对比BP、RF、LSTM、TCN模型,TCN-LSTM-IDBO模型可以实现机械钻速的精确预测,并且具有较好的泛化能力,可为钻井施工人员提供有力参考。 展开更多
关键词 机械钻速预测 时序卷积网络 长短期记忆网络 变分模态分解 蜣螂优化算法 数据分析
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非常规油气微注压降返排分析技术现状及发展趋势 被引量：1
4
作者 许冬进 吴坤 +5 位作者 印文龙 王勇 郭泽辰 胡君城 魏志军 何飞鹏 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第3期151-158,共8页
微注压降返排分析(DFIT-FBA)技术是非常规油气开采中非常重要的一项新技术,通过低成本、易操作的方法来快速测算储层闭合压力、渗透率、原始地层压力等水力压裂关键参数,应用潜力巨大。基于国内外广泛的文献调研,开展了DFIT-FBA技术的... 微注压降返排分析(DFIT-FBA)技术是非常规油气开采中非常重要的一项新技术,通过低成本、易操作的方法来快速测算储层闭合压力、渗透率、原始地层压力等水力压裂关键参数,应用潜力巨大。基于国内外广泛的文献调研,开展了DFIT-FBA技术的现状、设计原则、设计方法、应用及发展趋势研究。结果表明:DFIT-FBA技术通过低速缓慢向地层注入流体、短暂关井和低速率(注入速率的2%~5%)回流返排,可显著缩短测试时间,并利用速率瞬态分析法和流动物质平衡方程,有效地估算储层压力、闭合压力并预测油气井产能。该技术不仅可以为非常规油气的压裂优化设计、储层“甜点”识别和小规模地震预防等方面提供技术支持,而且可以与大数据处理技术深度融合,实现四维智能可视化压裂监测,提高对复杂储层条件的监测、识别能力,从而为非常规油气田的开发提供更加精准的技术指导,优化压裂作业工艺参数,提高油气开采效率,同时可降低环境风险。 展开更多
关键词 非常规油气 压裂测试 微注压降返排分析(DFIT-FBA) 闭合压力 储层压力 油气井产能
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基于分形理论的聚合物颗粒分散相驱油相对渗透率模型 被引量：1
5
作者 崔传智 隋迎飞 +2 位作者 王一单 吴忠维 李静 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第1期88-95,共8页
注水开发后期,含水率急剧升高导致水驱油藏开发效果变差,聚合物颗粒分散体系的非均匀分布、增黏等行为能够使占据大孔道流动空间的水相流动能力降低,缓解低效、无效水循环。目前,关于聚合物颗粒分散相驱油的研究主要以室内实验模拟为主... 注水开发后期,含水率急剧升高导致水驱油藏开发效果变差,聚合物颗粒分散体系的非均匀分布、增黏等行为能够使占据大孔道流动空间的水相流动能力降低,缓解低效、无效水循环。目前,关于聚合物颗粒分散相驱油的研究主要以室内实验模拟为主,分析聚合物颗粒运移规律;而描述聚合物颗粒分散相驱油过程中油水流动规律及相对渗透率曲线的研究较少。首先,分析聚合物颗粒在多孔介质中的非均匀分布现象,引入生物流体力学中红细胞树状叉体积分数分布理论,建立考虑聚合物颗粒相分离机制影响的体系黏度表征方法;其次,基于分形理论与渗流理论,建立聚合物颗粒分散相驱油的相对渗透率模型,通过与室内岩心驱替实验结果对比发现,验证模型准确性,并分析各因素对聚合物颗粒分散相驱油的相对渗透率影响。该研究对聚合物颗粒分散相驱油的开发效果评价具有重要意义。 展开更多
关键词 高含水油藏 黏度表征 分形理论 相渗曲线 聚合物颗粒分散相
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深层裂缝性气藏流固耦合下钻井液漏失规律数值研究 被引量：1
6
作者 王志远 刘徽 +2 位作者 孙宝江 刘洪涛 娄文强 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第2期52-61,共10页
钻进裂缝性地层的过程中井漏问题严峻,易导致产能降低和钻井安全事故。为此,综合考虑钻井液与天然气的物性差异、基质与裂缝间的耦合流动及裂缝开度的动态演化规律,建立了基于气液两相流动的裂缝性气藏漏失预测模型,并与试验数据进行对... 钻进裂缝性地层的过程中井漏问题严峻,易导致产能降低和钻井安全事故。为此,综合考虑钻井液与天然气的物性差异、基质与裂缝间的耦合流动及裂缝开度的动态演化规律,建立了基于气液两相流动的裂缝性气藏漏失预测模型,并与试验数据进行对比,验证了模型的准确性;基于该模型,系统分析了裂缝性气藏地质构造、基质参数、裂缝参数和井底压差等因素对漏失的影响规律,修正了传统统计学漏失模型,提出了适用于裂缝性气藏的漏失速率计算方法。研究结果表明,裂缝性气藏的漏失速率随着裂缝增宽呈对数函数增长,增长趋势先急后缓,随着井底压差和裂缝长度增大呈线性增长;发育有断层裂缝性气藏的漏失速率随着裂缝宽度和井底压差增大呈指数增长,随着井眼与断层的距离增大呈对数式减小。研究结果为完善裂缝性气藏井漏规律和优选防漏堵漏技术提供了理论依据。 展开更多
关键词 裂缝性气藏 井漏 气液两相流动 流固耦合 断层
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复合模型与模糊推理联合的溢流风险分级评估新方法
7
作者 廖华林 屈峰涛 +1 位作者 许玉强 魏凯 《天然气工业》 北大核心 2025年第3期140-151,共12页
溢流作为钻井施工过程中的井喷前兆,对其及时准确识别和评估,对于降低井喷发生概率、保障安全高效钻井具有重要意义。为解决当前数据驱动的溢流风险评估模型在复杂地质环境作业中泛化能力不足和评估结果可解释性较差的问题,构建了具备... 溢流作为钻井施工过程中的井喷前兆,对其及时准确识别和评估,对于降低井喷发生概率、保障安全高效钻井具有重要意义。为解决当前数据驱动的溢流风险评估模型在复杂地质环境作业中泛化能力不足和评估结果可解释性较差的问题,构建了具备深度特征挖掘能力的组合卷积神经网络、长短期记忆网络与随机森林算法的复合模型(CNN-LSTM-RF),提取了数据特征、计算风险概率,并采用模糊综合评价方法确定了临界风险概率阈值;然后引入模糊推理,将专家经验转化为模糊规则,优化风险分级边界,提高溢流风险评估的透明度和灵活性;最后形成了一种基于复合模型与模糊推理的溢流风险分级评估方法,并成功将其应用于海上某油田的溢流风险管理。研究结果表明:(1)卷积神经网络(CNN)有效提取了多源数据的局部特征和空间关联,长短期记忆网络(LSTM)则捕捉了数据序列的长短期依赖关系,提升了模型处理复杂数据的能力;(2)模糊综合评价结合正态分布隶属度函数和置信度,能够准确计算临界风险阈值,实现了溢流风险概率的分级标定,提高了评估的可操作性;(3)该方法在低风险和高风险井段钻井溢流识别的准确率达到97.9%,显著降低了固定阈值方法的高风险误判率(降低44.92%)。结论认为,该方法在识别和评估高风险井段及预警方面表现出色,能够提前发出预警信号,在溢流风险分级评估中更加灵活,为实际钻井溢流风险管理提供了可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 钻井风险 复合模型 模糊推理 风险分级 溢流风险 CNN-LSTM-RF Mamdani推理 模糊综合评价
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考虑固相沉降的深水井环空圈闭压力预测方法研究
8
作者 谢仁军 张来斌 +2 位作者 邹欣 孔祥伟 谢广宇 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第3期58-66,共9页
深水油气井开采期间,由于水下井口装置的特殊性,井筒内高温流体热膨胀会引起环空圈闭压力升高,导致套管挤毁,严重威胁油气井的井筒完整性。基于定容热力学定律和环空流体质量守恒定律,考虑环空内钻井液固相沉降对环空体积的影响,建立了... 深水油气井开采期间,由于水下井口装置的特殊性,井筒内高温流体热膨胀会引起环空圈闭压力升高,导致套管挤毁,严重威胁油气井的井筒完整性。基于定容热力学定律和环空流体质量守恒定律,考虑环空内钻井液固相沉降对环空体积的影响,建立了深水井多环空耦合圈闭压力计算模型;测试了常用钻井液体系的固相沉降规律和流体热物性参数,分析了沉降时间对钻井液密度、等温压缩系数及等压膨胀系数的影响规律;以南海某采气井为例,采用离散网格法,对井筒环空圈闭压力进行迭代求解,分析了不同因素对环空圈闭压力的影响。分析结果表明:固相沉降对钻井液密度的影响较大,随着沉降时间增长,钻井液密度呈明显降低趋势,10d后钻井液固相沉降趋于稳定;随着沉降时间增长,A环空圈闭压力的变化幅度较小,B、C环空圈闭压力的升高幅度较大;环空圈闭压力与采气量、地温梯度、泊松比及等压膨胀系数呈正相关,与等温压缩系数呈负相关。研究表明,考虑固相沉降的影响可提高环空圈闭压力预测的准确度,为深水油气井管柱选型及制定生产制度提供理论依据。 展开更多
关键词 环空圈闭压力 定容环空 等压膨胀系数 多环空耦合 固相沉降
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合成基钻井液泥饼解除液体系研制及应用
9
作者 胡友林 郑金龙 +3 位作者 刘高华 邓文彪 李强 岳前升 《特种油气藏》 北大核心 2025年第5期153-158,174,共7页
针对合成基钻井液在近井地带形成的泥饼难以清除,从而对储层造成伤害的问题,基于合成基钻井液泥饼的组分,研制了由缓速酸HWCP、缓蚀剂HWCI、清洗渗透剂JFC、防水锁剂HSSJ配制的合成基钻井液泥饼解除液,并对泥饼解除液体系的泥饼解除能... 针对合成基钻井液在近井地带形成的泥饼难以清除,从而对储层造成伤害的问题,基于合成基钻井液泥饼的组分,研制了由缓速酸HWCP、缓蚀剂HWCI、清洗渗透剂JFC、防水锁剂HSSJ配制的合成基钻井液泥饼解除液,并对泥饼解除液体系的泥饼解除能力和储层保护能力进行了评价。研究表明:合成基钻井液API泥饼经解除液90℃恒温浸泡3 h后失重率达90.97%,泥饼解除液注入合成基钻井液污染的岩心后,渗透率恢复值为96.98%,该体系具有良好的泥饼解除效果和储层保护能力,能有效降低合成基钻井液对储层的损害程度。现场应用表明,该体系具有良好的解堵增产效果。该研究可为保护南海西部油田储层以及提高同类型油田的综合经济效益提供借鉴。 展开更多
关键词 合成基钻井液 泥饼解除 储层保护 渗透率 南海西部油田
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基于β-环糊精修饰的抗高温降滤失剂
10
作者 马超 刘怡麟 +2 位作者 唐嘉婧 周旭 刘超 《油田化学》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
深井及超深井油气勘探开发对钻井液降滤失剂的抗温性能提出了更高的要求。利用β-环糊精具有的锥状环台形特殊刚性稳定结构和内疏水外亲水的特殊吸附能力,通过马来酸酐(MAH)接枝β-环糊精(β-CD),同时引入高温稳定性优良的3-(三甲氧基... 深井及超深井油气勘探开发对钻井液降滤失剂的抗温性能提出了更高的要求。利用β-环糊精具有的锥状环台形特殊刚性稳定结构和内疏水外亲水的特殊吸附能力,通过马来酸酐(MAH)接枝β-环糊精(β-CD),同时引入高温稳定性优良的3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯(KH_(570)),并与对苯乙烯磺酸钠(SSS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)在水溶液中共聚,合成了耐高温降滤失剂(LY-1)。通过测定含3%LY-1钠基膨润土基浆的高温高压滤失量,优选LY-1的最佳合成条件;采用凝胶色谱仪、红外光谱仪、热重分析仪对LY-1的结构进行了表征;评价了LY-1对基浆滤失量和流变性的影响,并和常用的3种抗高温降滤失剂进行了性能对比。结果表明,LY-1的最优合成条件为:单体总质量分数为25%,引发剂质量分数为单体质量的1%,单体SSS、KH_(570)、DMDAAC、MAH-β-CD的质量比为15∶3∶2∶15,pH值为10,反应温度为75℃,反应时间为4 h。LY-1的数均相对分子质量为14589,在284~453℃的总热失质量约为35.98%,在300℃内具有较好的耐温特性。LY-1在高温下的降滤失性能良好,在基浆中加入3%LY-1,200℃下热滚16 h后的基浆滤失量由143 mL降至12 mL,降低率为91.6%。LY-1对基浆流变性能的影响较小,降滤失性能和抗温性能均优于常用的3种抗高温降滤失剂。 展开更多
关键词 Β-环糊精 降滤失剂 抗高温 水基钻井液
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东海西湖凹陷区深层压力突变成因及预测方法
11
作者 何淼 周长铖 +4 位作者 王志远 王涛 谢海涛 高阳 吴芯政 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期105-114,共10页
东海盆地西湖凹陷深部地层压力突变问题突出,由于其压力成因不明导致预测困难,严重制约着安全高效钻井作业。为了解释目标区块压力突变特殊现象,采用综合Bowers法(加载-卸载曲线法)和声波速度-密度交会图法,明确深部地层不同层位的成压... 东海盆地西湖凹陷深部地层压力突变问题突出,由于其压力成因不明导致预测困难,严重制约着安全高效钻井作业。为了解释目标区块压力突变特殊现象,采用综合Bowers法(加载-卸载曲线法)和声波速度-密度交会图法,明确深部地层不同层位的成压机制以及岩性对压力突变的影响。进一步基于剔除高丰度有机质和纳米级有机孔隙影响的校正参数,考虑不同层位成压机制、岩性变化、岩石力学性质、岩石传导属性及岩石体积属性的多源因素影响,建立适用于深部压力突变地层的孔隙压力预测新模型。结果表明:西湖凹陷区深部地层不同层段的成压机制和岩性显著差异性是导致压力突变的主要成因,平湖组中部压力激增主要由烃源岩的生烃作用以及非烃源岩的压力传递导致,平湖组下部压力反转主要由非烃源岩的构造挤压导致;结合研究区4口井实测数据,验证新模型的预测误差带小于5.0%,平均误差仅为2.3%,表现出较好的适用性和较高的预测精度。 展开更多
关键词 西湖凹陷 压力突变 成压机制 多源因素 实测数据
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煤矿采空区天然气井完整性风险评价及对策研究 被引量：2
12
作者 郭润生 余晓钟 高斐 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期156-169,共14页
鄂尔多斯盆地煤矿开采扰动和地层沉陷严重威胁着临近天然气井的井筒完整性,导致近30%开发区生产井面临着天然气井下和地面泄漏的风险,给该区域天然气和煤矿生产带来巨大的安全隐患。为了有效降低煤矿开采区天然气井安全生产风险,在井筒... 鄂尔多斯盆地煤矿开采扰动和地层沉陷严重威胁着临近天然气井的井筒完整性,导致近30%开发区生产井面临着天然气井下和地面泄漏的风险,给该区域天然气和煤矿生产带来巨大的安全隐患。为了有效降低煤矿开采区天然气井安全生产风险,在井筒完整性影响因素分析的基础上,采用WBS-RBS矩阵构建井筒完整性结构单元要素与潜在风险因素耦合模型,建立井筒完整性风险评价指标体系并利用层次分析法和熵权法综合确定其组合权重系数,并基于后悔理论建立井筒完整性风险评估模型,确定煤矿开采区天然气井井筒完整性的主控因素和风险等级。以PG14井为例进行模型验证分析,并提出相应的治理对策。结果表明,基于后悔理论的井筒完整性风险评估结果与现场实践基本一致,说明该方法应用于煤矿开采区天然气井完整性风险评估领域是可行的,且能够有效提高评估结果的客观性,从而指导煤矿开采区天然气井完整性风险管理。 展开更多
关键词 煤矿开采 井筒完整性 风险评价 WBS-RBS矩阵 后悔理论 对策
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漏失裂缝内封堵层演化规律及颗粒特征行为的可视化实验研究 被引量：2
13
作者 蒲磊 谢凌志 +3 位作者 徐鹏 陈欢 许明标 汪帮哲 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期41-50,共10页
裂缝性漏失成为不稳定地层条件下钻井过程中面临的最困难问题之一。桥接堵漏方法是裂缝性漏失控制的最有效方式。传统裂缝实验装置对裂缝内以颗粒流所形成封堵层的机理仍不明确,制约了堵漏浆体系配方的科学构建。为了探究颗粒的特征行... 裂缝性漏失成为不稳定地层条件下钻井过程中面临的最困难问题之一。桥接堵漏方法是裂缝性漏失控制的最有效方式。传统裂缝实验装置对裂缝内以颗粒流所形成封堵层的机理仍不明确,制约了堵漏浆体系配方的科学构建。为了探究颗粒的特征行为和裂缝内封堵层的动态演化过程,建立了井筒-裂缝可视化实验装置,系统研究了颗粒粒径、浓度、泵入速度、流体黏度等关键因素下颗粒的行为特征、封堵层形成规律以及影响机制。实验结果表明,裂缝内封堵过程可以分为4个阶段,每个阶段中同时存在颗粒混合行为和特征行为的转换。裂缝的封堵层构建位置对颗粒粒径具有很高的敏感性,颗粒的浓度影响着裂缝的封堵时间,流体的黏度容易改变裂缝内的封堵结构以及过高的泵速会破坏原有形成的封堵结构。 展开更多
关键词 裂缝封堵 颗粒特征行为 可视化实验装置 演化过程 堵漏浆体系
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渤海海域太古界潜山型储层特征及主控因素 被引量：1
14
作者 王丽娟 韩登林 +5 位作者 马良帅 胡蓉蓉 王晨晨 马斌玉 闫康 朱朝彬 《岩性油气藏》 北大核心 2025年第3期84-94,共11页
依据岩心薄片分析、X射线衍射分析以及测井等资料,对渤海海域M油田中位潜山与渤中19-6低位潜山的储层特征及主控因素进行了研究。研究结果表明:①纵向上,渤海海域M油田中位潜山风化带储层较发育,以孔隙-裂缝型为主;渤中19-6低位潜山储... 依据岩心薄片分析、X射线衍射分析以及测井等资料,对渤海海域M油田中位潜山与渤中19-6低位潜山的储层特征及主控因素进行了研究。研究结果表明:①纵向上,渤海海域M油田中位潜山风化带储层较发育,以孔隙-裂缝型为主;渤中19-6低位潜山储层裂缝尤其发育,风化带和内幕带均以裂缝型储层为主。不同类型潜山在埋藏深度、源储接触及垂向分带等多方面均存在明显差异,进而导致了储层在孔喉空间等微观结构方面也存在差异。②多期构造运动造成不同类型潜山储层分带具有差异性,古地貌构造制约了潜山储层的平面分布及有机酸迁移方向,风化淋滤溶蚀作用间接改善了储层的微观结构,其改善程度受潜山裂缝及风化环境控制。③不同类型潜山的优质储层发育带具有差异性,低位潜山型优质储层主要集中在深层内幕裂缝带,中位潜山型优质储层主要分布在潜山顶部风化带内。 展开更多
关键词 潜山储层 中位潜山 低位潜山 微观结构 裂缝型 孔隙-裂缝型 构造运动 古地貌 太古界 渤海海域
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页岩缝内稠密暂堵颗粒运移沉降规律 被引量：1
15
作者 陈青 黄志强 +6 位作者 孔祥伟 陈明忠 谢广宇 徐敏 汤宇 李政澔 温帅 《断块油气田》 北大核心 2025年第3期470-479,共10页
页岩缝内暂堵压裂的关键在于通过暂堵形成沟通层理和天然裂缝的复杂分支,但关于缝内暂堵颗粒是否能被输送至有利封堵位置的研究尚不充分。为明确缝内暂堵颗粒的输送规律,考虑了压裂液携带暂堵颗粒的流动形态,基于流体力学和离散元理论,... 页岩缝内暂堵压裂的关键在于通过暂堵形成沟通层理和天然裂缝的复杂分支,但关于缝内暂堵颗粒是否能被输送至有利封堵位置的研究尚不充分。为明确缝内暂堵颗粒的输送规律,考虑了压裂液携带暂堵颗粒的流动形态,基于流体力学和离散元理论,建立了CFD-DDPM耦合模型,研究压裂液排量、黏度、颗粒粒径、用液强度和加砂强度对页岩缝内暂堵颗粒运移沉降规律的影响。结果表明:压裂液排量和用液强度能增强压裂液的携带能力,增大暂堵颗粒的运移距离;粒径较小的暂堵颗粒会受到更强的压裂液剪切力,运移速度较快,而大粒径颗粒易沉降于裂缝底部;较高的加砂强度则有利于缝内暂堵带的快速形成;高黏度压裂液具有较强的悬浮能力,能有效防止颗粒过早沉降。与DPM,DEM模型相比,DDPM模型兼具颗粒的离散性和粒间相互作用,在模拟稠密暂堵颗粒运移时具有较高的精度和准确性。经实际应用验证,该研究成果对于提高页岩暂堵压裂的效率具有重要意义。 展开更多
关键词 页岩 缝内暂堵压裂 封堵位置 CFD-DDPM耦合 颗粒运移
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页岩油含油饱和度对渗吸采收率的影响规律研究 被引量：1
16
作者 周旭 马超 +2 位作者 刘超 唐嘉婧 刘怡麟 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第1期73-78,87,共7页
为了明确不同含油饱和度页岩油对渗吸采收率的影响规律,以江汉盆地江陵凹陷的页岩样品为研究对象,采用渗吸实验研究了渗透率相近和逐渐增大条件下,含油饱和度分别为20%、30%、40%、50%时,岩心渗吸曲线的变化规律,并利用核磁共振技术分... 为了明确不同含油饱和度页岩油对渗吸采收率的影响规律,以江汉盆地江陵凹陷的页岩样品为研究对象,采用渗吸实验研究了渗透率相近和逐渐增大条件下,含油饱和度分别为20%、30%、40%、50%时,岩心渗吸曲线的变化规律,并利用核磁共振技术分析了渗吸前后岩心孔隙内油相信号的变化,最后对渗吸过程中的渗吸量和换油量进行了对比。结果表明:渗透率相近时,含油饱和度越高的岩心渗吸采收率越高;相比较而言,含油饱和度较高的岩心在渗吸初期的渗吸速率较慢,达到渗吸平衡所用的时间也较长;渗透率逐渐增大时,含油饱和度越高的岩心渗吸采收率越高,但此时较高含油饱和度岩心在前期的渗吸速率大于较低含油饱和度岩心。由于页岩的水化膨胀作用导致其在渗吸过程中的渗吸量并不等于换油量,而是大于换油量,且含油饱和度越高,两者的差值越大。研究结论可以为提高页岩油采收率提供理论参考。 展开更多
关键词 页岩油 含油饱和度 渗吸采收率 渗吸速率 核磁共振
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基于模拟退火算法的盐穴储气库注气方案多目标优化 被引量：3
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作者 徐刘伟 张引弟 +3 位作者 鲁宇涛 盛钲钦 梁晓博 宋珍珍 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期1887-1895,共9页
在天然气调峰中,储气库承担着重要的作用。在注气期间若注气方案分配的不合理不仅会导致完成注气任务时压缩机能耗过大,更可能导致部分单井压力变化过大,盐岩溶腔收敛加剧,影响储气库长期稳定运行。通过结合模拟退火算法和现场实际条件... 在天然气调峰中,储气库承担着重要的作用。在注气期间若注气方案分配的不合理不仅会导致完成注气任务时压缩机能耗过大,更可能导致部分单井压力变化过大,盐岩溶腔收敛加剧,影响储气库长期稳定运行。通过结合模拟退火算法和现场实际条件,综合考虑压缩机能耗和同一区块内所有储气井井口压力离散程度建立多目标优化函数,设置储气井任务期内注气量为变量,以管道最大设计压力,储气井最低运行压力和最高运行压力,配套的靶式流量计最大设计流量等作为约束条件进行多目标优化。结果表明压缩机功耗降低40%以上的同时,地层压力标准差降低90%以上。可见能够通过该方法指导实际生产运行,为储气库长期稳定运行提供保障。 展开更多
关键词 盐穴储气库 注气方案优化 模拟退火算法 压缩机能耗
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生物纳米增注技术在渤海油田中低渗储层的应用 被引量：1
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作者 冯青 张凡 +4 位作者 王博 李胜胜 陈哲永 李啸南 佘跃惠 《断块油气田》 北大核心 2025年第1期153-158,176,共7页
海上油田注入压力高,注水量达不到配注要求,为此研制了生物纳米增注技术,该技术主要由改性纳米颗粒和生物分散剂构成。文中利用红外光谱分析、扫描电镜观察等手段对生物纳米增注体系的分散稳定性、耐受性、粒径分布和改性接枝特性进行... 海上油田注入压力高,注水量达不到配注要求,为此研制了生物纳米增注技术,该技术主要由改性纳米颗粒和生物分散剂构成。文中利用红外光谱分析、扫描电镜观察等手段对生物纳米增注体系的分散稳定性、耐受性、粒径分布和改性接枝特性进行了评价。实验结果表明:生物纳米颗粒为疏水性纳米二氧化硅SiO2,不同加量的生物纳米溶液放置12~360 h后,透光率均保持在95%以上;生物纳米体系平均粒径为58.10 nm,Zeta电位维持在-32 mV左右,可抑制地层水矿化度的影响,最高抗矿化度为75 g/L。对生物纳米增注体系注入工艺参数进行了优化,结果表明:纳米溶液最佳加量为10%,最优注入量为3 PV,最佳注入速率为0.50 mL/min。渤海K油田进行了生物纳米增注技术矿场试验,3个月后,目标井作业后储层平均吸水指数由12 m^(3)/(d·MPa)升至30 m^(3)/(d·MPa),中低渗小层启动压力由15.1 MPa降至6.5 MPa,井组累计增注量已达0.9×10^(4) m^(3)。该研究为解决海上中低渗油藏注水困难以及保证油田发展提供了新技术、新思路。 展开更多
关键词 中低渗储层 生物纳米 增注体系 现场试验 渤海油田
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大位移井套管外壁磨损剩余强度变化规律研究 被引量：1
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作者 刘剑 李忠慧 +3 位作者 黄熠 胡棚杰 曹天宝 孟凡奇 《石油机械》 北大核心 2025年第4期132-138,共7页
目前针对套管磨损的研究集中在内壁磨损,但在大位移井下套管过程中,套管外壁磨损不可忽略,研究套管外壁磨损后剩余强度变化规律对套管柱强度校核具有重要意义。依据弹塑性力学理论,采用数值模拟方法建立了套管外壁磨损有限元分析模型;... 目前针对套管磨损的研究集中在内壁磨损,但在大位移井下套管过程中,套管外壁磨损不可忽略,研究套管外壁磨损后剩余强度变化规律对套管柱强度校核具有重要意义。依据弹塑性力学理论,采用数值模拟方法建立了套管外壁磨损有限元分析模型;结合第四强度理论,研究了不同外壁磨损深度、套管钢级、外壁磨损半径和套管轴向载荷对套管强度的影响。研究结果表明:在外挤载荷作用下,套管外壁磨损后von Mises应力最大值出现在磨损最深处的外壁上,且受应力集中效应影响,随着磨损深度增加,套管磨损区内、外壁应力不均匀分布明显加剧;随着磨损深度的增加,套管剩余强度逐渐下降,当磨损深度大于2.19 mm时,N80钢级生产套管均有损坏风险;在相同磨损深度下,磨损半径越大,套管剩余强度越小;轴向压应力可以增大套管剩余强度,轴向拉应力会减小套管剩余强度。所得结果可为套管磨损后的损坏提出预警,为套管柱全寿命周期强度校核提供参考。 展开更多
关键词 套管磨损 剩余强度 轴向载荷 大位移井 磨损半径 von Mises应力
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SMR制氢工艺中温变换气脱碳改进工艺模拟及参数优化 被引量：1
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作者 盛钲钦 张引弟 +3 位作者 张海鹏 鲁宇涛 徐刘伟 何卫宏 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第1期199-211,共13页
提出“富液回流-贫液余热利用”脱碳改进工艺,以降低甲烷蒸汽重整转化制氢(SMR)工艺中脱除中温变换气中CO_(2)的能耗。以哌嗪活化的甲基二乙醇胺水溶液(质量分数为35%甲基二乙醇胺(MDEA)、3.5%哌嗪(PZ)和61.5%H_(2)O)作为吸收剂,利用化... 提出“富液回流-贫液余热利用”脱碳改进工艺,以降低甲烷蒸汽重整转化制氢(SMR)工艺中脱除中温变换气中CO_(2)的能耗。以哌嗪活化的甲基二乙醇胺水溶液(质量分数为35%甲基二乙醇胺(MDEA)、3.5%哌嗪(PZ)和61.5%H_(2)O)作为吸收剂,利用化工过程模拟软件对富液回流比、富液回流温度、半贫液侧抽流量和贫液流量等关键参数进行了敏感性分析,并优选出各关键工艺参数较合适的取值;使用数学统计分析软件对各个关键参数和系统等量功的相关性进行检验,并基于序贯二次规划算法(SQP)对贫液流量和富液回流温度2个关键参数进行优化。研究结果表明:优化后的“富液回流-贫液余热利用”改进工艺等量功28162.87 kW,与传统醇胺脱碳工艺等量功106702.39 kW相比降低了73.6%。 展开更多
关键词 重整制氢 中温变换气脱碳 流程模拟 富胺液循环 半贫液加热 参数优化
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