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中国页岩气剩余探明技术可采储量预测:灰色波形与灰色多维度模型结合
1
作者 胥勇 王艳秋 +1 位作者 潘艳 刘文庆 《天然气工业》 北大核心 2025年第5期180-187,共8页
近年来,随着页岩气产业的高速发展,页岩气已成为推动中国中长期能源结构调整、助力碳减排进程的关键力量之一。总体看来,中国页岩气产业尚处于勘探早中期阶段,预测页岩气剩余探明技术可采储量,可以为中国页岩气产业的规划和高质量发展... 近年来,随着页岩气产业的高速发展,页岩气已成为推动中国中长期能源结构调整、助力碳减排进程的关键力量之一。总体看来,中国页岩气产业尚处于勘探早中期阶段,预测页岩气剩余探明技术可采储量,可以为中国页岩气产业的规划和高质量发展提供重要参考。为此,根据中国页岩气产业“贫信息”“少数据”的基础现状特征,结合灰色理论系统预测模型的适用条件,以页岩气新增探明地质储量作为相关因素变量,使用灰色多维度预测模型GM(1.2)首次从宏观角度分析了中国页岩气剩余探明技术可采储量的发展趋势。研究结果表明:①融入弱化缓冲算子能使灰色波形预测模型较为准确地预测未来中国页岩气新增探明地质储量的变化趋势,预测结果揭示中国页岩气新增探明地质储量整体呈现良好增长趋势;②灰色多维度预测模型GM(1.2)的预测结果显示,中国页岩气剩余探明技术可采储量将会在2027年达8679.2×10^(8)m^(3),2030年突破10000×10^(8)m^(3),中国页岩气产业具备高质量发展基础。结论认为,随着“双碳”目标的不断推进,在产业政策支持和勘探开发技术进步的双重作用下,中国页岩气产业仍将保持快速高质量的发展趋势。 展开更多
关键词 页岩气 剩余探明技术可采储量 新增探明地质储量 灰色波形预测 GM(1.2)
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沙溪庙组硬质砂岩地层异形PDC齿的设计与研究
2
作者 马亚超 罗逸非 +4 位作者 荣准 陶垒 曾汇川 蒋东 张文远 《工程设计学报》 北大核心 2025年第2期262-271,共10页
为解决川东沙溪庙组硬质砂岩地层PDC(polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头机械钻速低、磨损严重及钻井成本高的问题,对异形PDC齿在沙溪庙组硬质砂岩地层的破岩性能进行了综合研究。针对沙溪庙组砂岩地层高研磨性、... 为解决川东沙溪庙组硬质砂岩地层PDC(polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头机械钻速低、磨损严重及钻井成本高的问题,对异形PDC齿在沙溪庙组硬质砂岩地层的破岩性能进行了综合研究。针对沙溪庙组砂岩地层高研磨性、硬塑性的特点,设计了斧形齿、圆弧曲面齿、斧形曲面齿和斜斧形齿等4种异形PDC齿,并建立了PDC齿切削与压入破岩结合的综合破岩比功评价方法。随后,利用破岩仿真模型,开展了异形PDC齿结构参数优化设计,并对优化后的异形PDC齿进行了破岩性能仿真分析。结果表明:齿刃角为130°的斧形齿和圆弧半径为25 mm的圆弧曲面齿的综合破岩比功最小。最终确定斧形曲面齿的圆弧半径为25 mm,齿刃角为130°,斜斧形齿的齿刃角为130°,倾斜角度为70°。4种异形PDC齿的综合破岩比功和齿刃温度均低于常规PDC齿,且综合破岩比功与磨损高度呈正相关。室内破岩试验结果表明,斧形齿与斧形曲面齿具有更优异的破岩性能。研究结果为沙溪庙组硬质砂岩地层的个性化PDC钻头设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 沙溪庙组硬质砂岩 异形PDC齿 破岩比功 破岩性能
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导叶叶片数对液力透平流动噪声影响的研究
3
作者 史凤霞 唐玉财 +1 位作者 赵广彪 徐成山 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期84-90,共7页
导叶叶片数对液力透平内部流动的稳定性和噪声有着重要的影响,为研究不同工况下流动特性以及流致噪声机理,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)和计算声学(Computational Acoustics,CA)声振耦合的方法,针对不同导叶数... 导叶叶片数对液力透平内部流动的稳定性和噪声有着重要的影响,为研究不同工况下流动特性以及流致噪声机理,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)和计算声学(Computational Acoustics,CA)声振耦合的方法,针对不同导叶数对液力透平壳体偶极子源影响进行数值模拟。研究表明:随着导叶叶片数Z_(0)的增加,蜗壳隔舌处的压力脉动峰值逐渐减小。外声场中声压级的辐射云图呈现出偶极子形态;在不同工况下,当导叶数为Z_(0)=7、Z_(0)=9、Z_(0)=11相比于导叶数Z_(0)=0时的声压级分别降低30%、32%、25%。内声场中蜗壳隔舌处的高声压级区域逐渐减小,并且对进口声压影响最大,在小流量工况下对出口声压影响较大。中当导叶数Z_(0)=9时,具有良好的声学性能。研究结果可为导叶式液力透平的低噪声设计和运行提供一定的理论基础。 展开更多
关键词 声学 液力透平 导叶叶片数 偶极子源 声学有限元 噪声
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微波加热油页岩储层的热响应 被引量：1
4
作者 程瑶 陆丹丹 赵龙飞 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第2期387-400,共14页
微波加热技术作为传统加热方法的替代方案,在油页岩原位开采中备受关注。为了研究微波辐射下油页岩的升温变化过程、孔隙度及渗透率的变化规律、内部位移等热响应,采用COMSOL Multiphysics软件,基于耦合的三维电磁-热-渗流-固体力学模... 微波加热技术作为传统加热方法的替代方案,在油页岩原位开采中备受关注。为了研究微波辐射下油页岩的升温变化过程、孔隙度及渗透率的变化规律、内部位移等热响应,采用COMSOL Multiphysics软件,基于耦合的三维电磁-热-渗流-固体力学模型进行了数值模拟。结果表明:微波加热条件下,油页岩储层的温度上升迅速,且随着功率增加,升温速度显著提高;不同功率下,储层达到热解温度所需的时间存在明显差异,800 W微波功率作用下油页岩升温最快。随着加热时间的延长,孔隙度和渗透率逐渐提高,尤其是在高功率下,其增长幅度更为显著;微波辐照第500天时不同功率下的油页岩平均渗透率均达到峰值,在800 W时渗透率达到了1.93×10^(-16) m^(2)。微波加热导致了力学性质的削弱和地层损伤的增加,当微波辐射功率为800 W时出现油页岩最大位移3.8 cm。综合来看,微波功率设置为600 W时,可显著提升微波热解油页岩储层的工程应用效果。 展开更多
关键词 油页岩 微波加热 储层 数值模拟 原位开采
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酸化用一体化阳离子聚合物乳液
5
作者 严昊 王世彬 +3 位作者 郑波 贾飞 李帅帅 赵金洲 《油田化学》 北大核心 2025年第2期254-259,268,共7页
目前非常规储层酸化改造广泛采用大排量大液量施工模式,但快速配液、连续混配的难题一直未得到有效解决。文章通过使用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N,N,N-三甲基-十二烷-12-(丙烯酰氧基)氯化铵为原料制备了阳离子聚合物乳液... 目前非常规储层酸化改造广泛采用大排量大液量施工模式,但快速配液、连续混配的难题一直未得到有效解决。文章通过使用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N,N,N-三甲基-十二烷-12-(丙烯酰氧基)氯化铵为原料制备了阳离子聚合物乳液,采用红外光谱仪、核磁共振波谱仪对合成物进行结构分析,并优选系列阳离子乳液,按照行业标准测试阳离子乳液的溶胀速率、恒温变剪切、静态缓速性能,采用流变仪测试阳离子乳液的耐温性能,结合工程参数测试阳离子乳液酸液对岩石的刻蚀性能。研究结果表明,不同阳离子聚合物乳液加量下,稠化剂酸液黏度均能在1 min内达到完全溶胀后黏度的90%以上,阳离子聚合物乳液加量为4.0%的稠化剂酸液完全溶胀后黏度达123 mPa·s;稠化剂酸液具有优异的剪切敏感性和剪切恢复性,有利于稠化剂酸液在受注入设备高速剪切影响的情况下保持高黏度并顺利抵达地层;在温度为120℃、剪切速率为170 s^(-1)下,阳离子聚合物乳液加量为4%的稠化剂酸液在剪切120 min后的黏度在52 mPa·s左右,且缓速性能达到88%以上,满足现场要求。稠化剂酸液能对岩石形成非均匀刻蚀,保证改造后的导流能力。阳离子乳液能满足大排量、大液量的施工要求。 展开更多
关键词 聚丙烯酰胺 一体化 阳离子 稠化剂 乳液 溶胀
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纳米纤丝制备及其对油井水泥浆抗水侵性能的影响
6
作者 马疆 唐文丽 +4 位作者 宋会光 刘开强 邓林 裴雪峰 张兴国 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期40-48,共9页
针对油田特高含水期原油采出率低以及聚合物抗水侵处理剂会降低水泥浆早期水化速率、降低高压含水地层固井质量的问题,以纤维素纤维为原料,结合湿式超细球磨和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化法制备纳米纤丝作为新型抗水侵处理剂,... 针对油田特高含水期原油采出率低以及聚合物抗水侵处理剂会降低水泥浆早期水化速率、降低高压含水地层固井质量的问题,以纤维素纤维为原料,结合湿式超细球磨和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化法制备纳米纤丝作为新型抗水侵处理剂,研究了纳米纤丝对水泥浆流变性、稠化时间、抗压强度以及抗水侵性能的影响。结果表明,纳米纤丝对水泥浆具有增黏以及促进水泥水化的效果。当水泥浆中纳米纤丝质量分数增至0.2%时,水泥浆流性指数由0.849降低至0.557,屈服应力由2.305 Pa增至10.061 Pa,稠化时间由260 min缩短至219 min,14 d抗压强度由26.8 MPa增至41.0 MPa。纳米纤丝通过吸附及桥接等作用提升了水泥浆内聚力,通过改变早期水化产物形核位置增加了水泥早期水化速率与抗压强度,有利于提高水泥石与地层岩石的胶结能力及固井质量。 展开更多
关键词 纳米纤丝 油井水泥 高含水地层 固井 抗水侵性能
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油气井套管锻铣器性能分析与仿真研究
7
作者 周翔 毛良杰 +1 位作者 张乐凡 谷长雄 《机床与液压》 北大核心 2025年第10期64-71,共8页
为了解决油气井中后期套管开窗效率低、刀具损耗大的技术难题,验证有限元仿真对切削行为预测的可行性,基于有限元分析软件建立套管锻铣器的三维仿真模型,研究锻铣过程中锻铣量、应力、扭矩和温度的变化规律,模拟刀具磨损历程,并分析各... 为了解决油气井中后期套管开窗效率低、刀具损耗大的技术难题,验证有限元仿真对切削行为预测的可行性,基于有限元分析软件建立套管锻铣器的三维仿真模型,研究锻铣过程中锻铣量、应力、扭矩和温度的变化规律,模拟刀具磨损历程,并分析各因素对锻铣过程的影响,从而优选出最高效的锻铣作业参数组合,为现场应用提供指导。结果表明:钻压和进尺的增大可以明显增大锻铣速率,转速的增大对锻铣速率的影响较小,合理范围内应尽量保持高钻压;锻铣器的扭矩波动较为缓和且在安全范围内,可推断正常锻铣过程中不会发生切削齿断裂与钻柱磨损断裂现象;仿真应力值在刀齿与材料发生切削行为处达到最大值1 636 MPa;锻铣器切削齿面的温度随着时间的增加不断累积,导致材料表层硬度和强度降低。基于锻铣参数优选方案,结合现场实际情况进行锻铣作业,优化后锻铣速率最高达到0.48 m/h,刀片利用率最高达到90%,显著提升了锻铣效率。 展开更多
关键词 套管锻铣器 有限元分析 仿真建模 锻铣速率
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地震拓频处理技术在金龙油田侏罗系薄砂岩储层预测中的应用
8
作者 赵飞 赵俊 +6 位作者 陈晓轩 许海红 韩小锋 路克崇 张慧元 魏东涛 崔海峰 《西北地质》 北大核心 2025年第3期120-130,共11页
金龙油田侏罗系储层砂体厚度薄、横向变化快,空间分布规律不清,常规地震资料识别较为困难,提高地震资料分辨率进行薄砂体储层预测成为侏罗系岩性油气藏勘探、开发的关键。通过采用HFE高分辨率拓频处理方法,结合AIW波阻抗反演,实现了薄... 金龙油田侏罗系储层砂体厚度薄、横向变化快,空间分布规律不清,常规地震资料识别较为困难,提高地震资料分辨率进行薄砂体储层预测成为侏罗系岩性油气藏勘探、开发的关键。通过采用HFE高分辨率拓频处理方法,结合AIW波阻抗反演,实现了薄砂体储层的有效预测。结果表明:利用HFE高频拓展处理技术,目的层地震资料的频带拓宽了45 Hz(从10~55 Hz拓宽到10~100 Hz),提高了地震资料识别薄砂体储层的能力,实现了对大于8 m的薄层砂岩的有效刻画;同时,以地震拓频资料为基础,进行AIW波阻抗储层反演,准确预测并刻画了研究区侏罗系三工河组J1s2~1砂体的空间展布,识别出含油气储层有利区4个,其中1个有利区钻井已获高产工业油气流。实际钻井结果与储层预测结果吻合程度高,储层预测钻井符合率100%,砂体厚度相对误差绝对值小于4.29%。该方法对于侏罗系薄砂体储层预测有效,且效果明显,钻井吻合率高,可以作为薄砂体储层预测的有效方法,可为岩性油气藏的砂层预测提供可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 储层预测 薄砂岩储层 拓频处理 波阻抗反演 侏罗系 金龙油田
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油气钻采用pH响应材料的研究与应用进展
9
作者 王军平 曹青天 《油田化学》 北大核心 2025年第1期159-166,173,共9页
随着国内油气田开发进程的加快,传统油田化学材料难以适应日益复杂化的井下作业环境。pH响应材料能够在井下酸碱环境的刺激下做出响应,从而发生自身结构、表面性质等方面的变化,继而更好地适应井下环境,以满足油气钻采作业需求。文章简... 随着国内油气田开发进程的加快,传统油田化学材料难以适应日益复杂化的井下作业环境。pH响应材料能够在井下酸碱环境的刺激下做出响应,从而发生自身结构、表面性质等方面的变化,继而更好地适应井下环境,以满足油气钻采作业需求。文章简要分析了pH响应材料的作用机理,并综述了以表面活性剂和聚合物为主的pH响应材料在钻井流体、化学驱油和压裂液中的响应机理和研究现状。 展开更多
关键词 PH响应 表面活性剂 聚合物 钻井流体 化学驱油 压裂液 综述
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RFID循环旁通工具的研制及现场试验
10
作者 徐少俊 伊明 +2 位作者 张新文 张胜鹏 李振宝 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第4期73-78,共6页
针对当前机械式堵漏工具井下开关次数有限、端口过流面积小等功能局限性问题,通过系统化技术攻关,研制了具有自主知识产权的RFID循环旁通工具。该工具由RFID通信系统、供电系统、液压控制系统、机械执行系统等组成,可开关次数大于30次,... 针对当前机械式堵漏工具井下开关次数有限、端口过流面积小等功能局限性问题,通过系统化技术攻关,研制了具有自主知识产权的RFID循环旁通工具。该工具由RFID通信系统、供电系统、液压控制系统、机械执行系统等组成,可开关次数大于30次,旁通过流面积为常规工具的5倍以上,可实现内部全通径。RFID循环旁通工具在百口泉油田bDT23012井、新疆油田HW1250井累计现场试验了4井次,验证了该工具的稳定性和可靠性。RFID循环旁通工具提升了随钻堵漏、大排量洗井作业技术水平,满足了特殊地质条件、特殊工况、特殊钻具结构随钻堵漏作业需求,并与机械式堵漏工具形成了系列化产品。 展开更多
关键词 射频识别 循环旁通工具 堵漏工具 实验室试验 现场试验 新疆油田
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仿生蠕动钻进工具的研制及现场试验
11
作者 余丽彬 张志刚 +3 位作者 姜朝民 徐辉 张宏阜 韩绪睿 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第1期55-59,共5页
为提高长水平段水平井钻压传递效率,模仿蚯蚓的生理结构和运动原理,研制了一种仿生蠕动钻进工具。该工具利用一个脉冲发生器驱动多个振动短节,能够在实现钻柱蠕动的同时降低水力压耗。室内测试结果表明:排量为30L/s时,仿生蠕动钻进工具... 为提高长水平段水平井钻压传递效率,模仿蚯蚓的生理结构和运动原理,研制了一种仿生蠕动钻进工具。该工具利用一个脉冲发生器驱动多个振动短节,能够在实现钻柱蠕动的同时降低水力压耗。室内测试结果表明:排量为30L/s时,仿生蠕动钻进工具的压力波动幅值接近2 MPa、振动频率为6.5 Hz,3个振动短节的振动幅度超过5 mm。该工具在新疆油田JHW8X-3X井水平段进行了现场试验,进尺815.00m,平均机械钻速12.48m/h,与邻井水平段采用振荡螺杆和水力振荡器等减阻提速工具相比,平均机械钻速提高了15.5%。研究表明,仿生蠕动钻进工具能够缓解钻柱托压、提高钻压传递效率,为提高长水平段水平井的钻进效率提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 仿生 蠕动 钻井工具 水平井 钻压传递 室内测试 现场试验
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钻井液性能在线监测系统流变参数校准方法
12
作者 涂留军 王建龙 +5 位作者 郭晓冰 王韧 张伟杰 吕盛安 刘胜 杨泽星 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期350-358,共9页
在钻井作业过程中,准确快速测量钻井液流变性能对于安全高效钻井至关重要。管流法可以实时监测钻井液各项流变性,但壁面滑移现象会严重影响测量的准确性。基于此问题,深入探讨了管流与滑移影响间的关系,并提出了一种基于管流法的流变性... 在钻井作业过程中,准确快速测量钻井液流变性能对于安全高效钻井至关重要。管流法可以实时监测钻井液各项流变性,但壁面滑移现象会严重影响测量的准确性。基于此问题,深入探讨了管流与滑移影响间的关系,并提出了一种基于管流法的流变性校准方法。该方法使用管流式测量方法,对数据使用门尼和正则化方法获得滑移速度,时间加窗形成有序数据,并构建了WOA-SVR滑移速度预测模型,再通过滑移速度对壁面剪切率和广义流性指数进行了修正。最终,校准了钻井液流变参数,流变参数输出值准确度提高了75.01%。该研究成果已在塔里木、新疆、华北等油田应用,仪器测量结果与手动取样分析结果高度吻合,验证了该方法的有效性和实用性。该方法为钻井液性能在线监测系统流变参数的综合评估提供可靠的数据支持,对于提升钻井作业的效率和安全性意义重大。 展开更多
关键词 钻井液性能 流变性校准 机器学习 鲸鱼优化算法 滑移修正
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水基钻井液用离子液体聚合物包被剂的合成及性能研究
13
作者 黄丹超 晏玮 +3 位作者 张闯 张国虎 王昭 杨国栋 《应用化工》 北大核心 2025年第5期1144-1148,1155,共6页
以1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、N,N-二甲基丙烯酰胺和对苯乙烯磺酸钠通过自由基共聚法合成离子液体聚合物包被剂PDSV。结果表明,PDSV初始分解温度256℃,分子量低于100万且分布较宽,PDI值为4.289。性能评价表明,PDSV包被抑制效果优异,0.5%... 以1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、N,N-二甲基丙烯酰胺和对苯乙烯磺酸钠通过自由基共聚法合成离子液体聚合物包被剂PDSV。结果表明,PDSV初始分解温度256℃,分子量低于100万且分布较宽,PDI值为4.289。性能评价表明,PDSV包被抑制效果优异,0.5%加量时表观黏度和动切力上升率分别为40.7%和55.6%,1%浓度下滚动回收率高达81.5%;兼具改善钻井液滤失性能和对流变性能影响小的特点。机理分析表明,PDSV通过多重协同机制发挥作用:①阳离子基团吸附于黏土表面,中和负电荷,使得基浆的Zeta电位由-46.1 mV降至-28.25 mV,压缩双电层并引起黏土颗粒桥接团聚导致黏土颗粒的中值粒径由9μm增至43.69μm;②低分子量组分通过插层抑制作用,抑制黏土颗粒层间的水化,使得层间距由1.91 nm降低至1.51 nm;③改变岩石表面润湿性,使得岩石与清水的接触角由11.09°提升至48.20°,能够在钻屑表面形成聚合物“保护膜”阻碍其与水分子的接触。 展开更多
关键词 离子液体 聚合物 包被剂 作用机理
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中国典型白云岩储集层特征及成藏模式 被引量：5
14
作者 杜江民 刘泊远 +5 位作者 张毅 贾志伟 付基友 龙鹏宇 罗金洋 盛军 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期86-98,共13页
通过综述国内典型海相白云岩储层和陆相白云岩储层的发育特征,系统总结了白云岩储层特征及成藏模式。研究结果表明:①台地边缘或台内裂陷边缘、碳酸盐岩缓坡易发育相控型白云岩储层,如塔里木盆地震旦系灯影组发育多个台内裂陷,裂陷周缘... 通过综述国内典型海相白云岩储层和陆相白云岩储层的发育特征,系统总结了白云岩储层特征及成藏模式。研究结果表明:①台地边缘或台内裂陷边缘、碳酸盐岩缓坡易发育相控型白云岩储层,如塔里木盆地震旦系灯影组发育多个台内裂陷,裂陷周缘发育丘滩白云岩储层,裂陷内充填泥质烃源岩,形成了良好的源储组合。②华北盆地中元古界蓟县系雾迷山组岩性为厚层块状泥晶—粉晶白云岩,主要为微生物成因,储层质量受控于微生物沉积作用、印支期以来的构造破裂作用及溶蚀等成岩作用。③四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系灯影组四段发育相对优质的低孔-特低渗型白云岩储层,平均孔隙度为4.8%,平均渗透率为0.5 mD,主要包括泥晶藻云岩、晶粒白云岩和鞍状白云岩,储集层发育的主控因素为有利相带、白云岩化作用及构造作用。④准噶尔盆地二叠系芦草沟组、银额盆地白垩系和柴达木盆地渐新统等3个典型的陆相白云岩储集层普遍较为致密,以纳米—微米级白云石晶间孔为主要储集空间,孔隙度可达10%,但绝大多数渗透率小于0.1 mD。⑤陆相白云岩多为“自生自储”型油气藏,既是储集岩,又具有生油能力,有机质丰度和成熟度偏低,但源岩中分散的可溶有机质可在低熟阶段生烃,咸化环境下具有较高的液态烃产率。⑥陆相白云岩油气藏大多为大型“连续型”非常规油气藏,储集体呈大规模广覆式分布于凹陷或沉积中心,与源外构造高部位和斜坡区形成的构造油气藏、岩性油气藏和地层油气藏共同组成了广泛分布的油气田群。 展开更多
关键词 海相白云岩 陆相白云岩 白云石晶间孔 热液白云岩 微生物白云岩 可溶有机质 低丰度-低熟 自生自储 “连续型”非常规油气藏 成藏模式
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基于测井数据反演火成岩力学参数模型的建立及其工程应用 被引量：8
15
作者 杨虎 薛晓军 +2 位作者 陈向辉 李秀彬 周鹏高 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期101-109,共9页
以往对于准噶尔盆地克拉美丽气田火成岩气藏的研究主要集中在岩石物理性质、岩性识别等方面,尚未涉及岩石力学特征方面的研究。为了指导该区火成岩气藏钻井参数的优化设计,以克拉美丽山前石炭系为例,对8口井的岩心进行了室内力学性质测... 以往对于准噶尔盆地克拉美丽气田火成岩气藏的研究主要集中在岩石物理性质、岩性识别等方面,尚未涉及岩石力学特征方面的研究。为了指导该区火成岩气藏钻井参数的优化设计,以克拉美丽山前石炭系为例,对8口井的岩心进行了室内力学性质测试,采用数理统计的方法,实现了岩心弹性参数动态值与静态值的转换,多元回归出火成岩力学参数的原位测井数据反演模型,绘制了典型井的岩石力学参数和地层压力剖面,优化出避免井筒复杂的钻井压力控制方式和钻井液密度设计范围。研究结果表明:①较之于沉积岩,火成岩具有抗压和抗剪强度大、杨氏模量高、泊松比小的特点,并且不同岩性的火成岩力学强度差异明显,井壁失稳和漏失风险取决于火成岩的岩性及裂缝发育程度;②所建立的火成岩各项力学参数测井模型的计算结果误差小于11%,可以准确计算出克拉美丽山前典型井的地层坍塌、漏失、破裂压力值;③通过分析克拉美丽山前火成岩坍塌压力和漏失压力随井眼轨迹的变化规律,得出了定向井段方位沿最小水平主应力方向虽然可以提高裂缝钻遇率,但是钻井风险更大、钻井液安全密度窗口更窄的认识。结论认为,该模型的建立方法具有很好的推广价值。 展开更多
关键词 准噶尔盆地 克拉美丽山前 火成岩气藏 岩石力学 测井反演模型 安全密度窗口
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吐哈油田复杂油藏勘探地质工程一体化精细管理实践 被引量：13
16
作者 孙宏亮 梁瑜 +5 位作者 王晶 钱峰 崔彦立 罗珺 王波 杨莹 《中国石油勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期196-202,共7页
吐哈油田油藏类型多样,为了解决复杂、低效油藏储量难动用问题,保证当前增储增效目标实现的同时兼顾持续稳健有效发展,近年依托技术进步和转变勘探思路,通过实施地质工程一体化精细管理,完成了复杂油气藏的低成本、效益勘探。持续推进... 吐哈油田油藏类型多样,为了解决复杂、低效油藏储量难动用问题,保证当前增储增效目标实现的同时兼顾持续稳健有效发展,近年依托技术进步和转变勘探思路,通过实施地质工程一体化精细管理,完成了复杂油气藏的低成本、效益勘探。持续推进降本增效工程,进一步提高复杂油藏勘探开发效益,通过甲方主导开展钻井提速攻关与示范井推广,优化井身结构、完井措施、录测井设计,大幅缩短施工周期,降低成本。通过持续开展地质工程一体化技术攻关,深化成藏机理研究,准确预测储层甜点,优化勘探部署方案;攻关水平井地质导向配套技术,有效提高水平井储层钻遇率;攻关特殊钻井液体系和浅层水平井钻井工艺,安全快速钻进技术日趋成熟,工程质量持续提高;积极推广应用水平井+体积压裂工艺改造技术,并不断优化储层体积压裂改造方式,最大限度提高储层动用率,使得复杂油藏单井提液增产技术获得较好效果。地质工程一体化精细管理的一系列技术举措的实施,在吐哈油田区域扩展方面取得多个领域的突破与进展,发现了规模整装储量并快速建产。 展开更多
关键词 吐哈 复杂油藏 水平井 体积压裂 地质工程一体化
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钻井液中氯离子浓度对N80石油套管钢摩擦磨损性能的影响 被引量：2
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作者 李喜成 唐习之 +2 位作者 薛继彪 詹宁 张鹏翔 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期81-85,共5页
在不同氯离子浓度(0,0.34,0.68,1.02 mol·L^(-1))的水基钻井液中对N80石油套管钢盘试样与G105钻杆钢销试样进行销-盘摩擦磨损试验,研究了氯离子浓度对N80钢摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着氯离子浓度的增加,N80钢的磨损率和销-... 在不同氯离子浓度(0,0.34,0.68,1.02 mol·L^(-1))的水基钻井液中对N80石油套管钢盘试样与G105钻杆钢销试样进行销-盘摩擦磨损试验,研究了氯离子浓度对N80钢摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着氯离子浓度的增加,N80钢的磨损率和销-盘摩擦副的摩擦因数均先增加后减小,且都在氯离子浓度为0.68 mol·L^(-1)时最高,分别为2.2×10^(-6) mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)和0.85;在不含氯离子的钻井液中摩擦磨损时,N80钢主要发生磨粒磨损,含有氯离子时则发生腐蚀-磨粒磨损;氯离子会破坏N80钢表面氧化膜,增大表面粗糙度,从而提高磨损率,但当氯离子浓度高至1.02 mol·L^(-1)时,氧化膜被完全破坏,表面粗糙度下降,磨损率又降低。 展开更多
关键词 石油套管 N80钢 氯离子浓度 水基钻井液 磨损行为
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高压水射流辅助锥形PDC齿破碎花岗岩试验研究 被引量：4
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作者 王大勇 马红滨 +4 位作者 李欣龙 熊超 史怀忠 黄中伟 赫文豪 《石油机械》 北大核心 2024年第7期36-44,共9页
深部地层岩石硬度高、研磨性强、可钻性差,地质条件复杂、施工难度大,高压水射流辅助钻井可有效延长钻头寿命,提高钻进效率。采用室内试验与理论分析相结合的方法,开展了高压水射流辅助锥形PDC齿破碎花岗岩试验,分析了高压水射流辅助锥... 深部地层岩石硬度高、研磨性强、可钻性差,地质条件复杂、施工难度大,高压水射流辅助钻井可有效延长钻头寿命,提高钻进效率。采用室内试验与理论分析相结合的方法,开展了高压水射流辅助锥形PDC齿破碎花岗岩试验,分析了高压水射流辅助锥形PDC齿和常规PDC齿破碎花岗岩特性,揭示了射流压力、喷射距离、喷嘴直径及喷射角度等因素对锥形PDC齿破岩效果的影响规律。研究结果表明:在高压水射流辅助破岩条件下,锥形PDC齿与常规PDC齿的破岩比能分别降低了17.36%与19.63%;射流压力越大,射流辅助锥形PDC齿破岩效果越好;在研究条件下,喷距范围为5~10 mm可使水射流辅助锥形PDC齿破岩效果最佳;当喷嘴直径为2 mm时,切削力离散系数最小;喷射角度为30°时,锥形PDC齿切削力与破岩比能达到最小值;喷射角度为20°时,切削力离散系数最小,切削力最稳定。研究结果可为适用于深部硬岩钻井的锥形PDC钻头水力结构设计与优化提供理论支撑。 展开更多
关键词 高压水射流 锥形PDC齿 联合破岩 花岗岩 切削力 破岩特性
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深井固井水泥浆凝固阶段的传压效率时变规律 被引量：3
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作者 刘开强 郑友志 +6 位作者 冯予淇 师伟 刘洋 蒋平 屈中文 龚泽相 张兴国 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期125-132,共8页
随着油气井向深层超深层发展,地质条件愈加复杂,开采难度越来越大,尤其是高温高压、窄压力窗口地层是固井工程面临的突出难题。深层超深层压力敏感地层固井过程中,精确控制水泥浆柱压力是保障固井安全与水泥环层间封隔质量的关键。为探... 随着油气井向深层超深层发展,地质条件愈加复杂,开采难度越来越大,尤其是高温高压、窄压力窗口地层是固井工程面临的突出难题。深层超深层压力敏感地层固井过程中,精确控制水泥浆柱压力是保障固井安全与水泥环层间封隔质量的关键。为探究凝固阶段水泥浆的失重规律和传压能力,建立了固井水泥浆静液柱压力评价装置和水泥浆传压效率评价方法,结合微量热仪和超声波静胶凝强度仪,测试了水泥浆水化过程不同厚度水泥浆的水化速率和静胶凝强度,最后分析了水泥浆失重和传压效率的时变规律。研究结果表明:①沉降稳定性良好的水泥浆体系,凝固阶段可根据其水化进程将失重分为水化诱导期的平稳阶段和水化加速期的快速降低阶段;②在水化诱导期内,悬浮分散结构的水泥浆静胶凝强度缓慢发展,其失重速率随厚度降低而加快,遵循胶凝悬挂理论,且该阶段液态水泥浆可高效、快速传递顶部压力,传压效率超过95%;③在水化加速期内,水泥浆变为凝胶网架结构,水化产物增强凝胶网架的强度及其与外界面胶结强度,转移固相重力和上部加压值至外界面,降低水泥浆静液柱压力和传压效率,最终使水泥浆丧失传压能力。结论认为,该规律认识可为压力敏感地层固井憋压候凝工艺的高效实施提供实验和理论支撑,为深层超深层油气的高效开发奠定坚实基础。 展开更多
关键词 固井 憋压候凝 失重 压力传递 早期水化 微观结构
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多因素影响下射孔段管柱振动力学分析 被引量：1
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作者 杨文武 李浩 +4 位作者 林勇 任四武 张智亮 徐少俊 李富强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期223-229,共7页
聚能射孔爆轰产生的冲击载荷作用于井下射孔段管柱系统,导致管柱发生屈曲断裂等事故。结合管柱自重、射孔液阻尼、地层围压和爆炸冲击载荷的影响,建立射孔冲击载荷下油管—射孔枪动力学模型,得到射孔段管柱纵向振动微分方程。应用有限... 聚能射孔爆轰产生的冲击载荷作用于井下射孔段管柱系统,导致管柱发生屈曲断裂等事故。结合管柱自重、射孔液阻尼、地层围压和爆炸冲击载荷的影响,建立射孔冲击载荷下油管—射孔枪动力学模型,得到射孔段管柱纵向振动微分方程。应用有限元软件,对射孔段管柱进行显示动力学响应分析,并将模拟结果同理论数值解进行对比验证。结果显示,应力波由管柱底端向上传播,管柱等效应力和轴向位移均呈现周期性变化,且逐渐衰减。分析不同油管长度、外径、壁厚和单发装药量对管柱动态响应的影响。基于数值模拟结果,利用MATLAB软件进行多元非线性回归,拟合得到射孔段管柱应力峰值经验公式,并与现场试验数据进行对比,验证公式可靠性。 展开更多
关键词 冲击载荷 射孔管柱 振动力学 动态响应
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