关中盆地西安凹陷新近系砂岩热储特征研究 被引量：1

1

作者 吴陈冰洁 罗璐 +2 位作者 高楠安 汪新伟 崔梓贤 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1571-1584,共14页

层状热储的微观特征及宏观展布研究是砂岩热储地热资源精细评价和规模开发的重要依据。关中盆地西安凹陷新近系自下而上发育高陵群、蓝田—灞河组、张家坡组三套砂岩孔隙型热储,本文利用凹陷内咸阳、西安、周至等地16口地热井的测录井... 层状热储的微观特征及宏观展布研究是砂岩热储地热资源精细评价和规模开发的重要依据。关中盆地西安凹陷新近系自下而上发育高陵群、蓝田—灞河组、张家坡组三套砂岩孔隙型热储,本文利用凹陷内咸阳、西安、周至等地16口地热井的测录井及岩心测试资料,对西安凹陷内新近系砂岩热储特征进行系统论述,探讨储层特征对砂体产水能力的影响。结果表明:西安凹陷新近系地层整体为河流-三角洲-湖相砂泥岩互层沉积,具有下粗上细的正韵律特征。岩石类型以长石岩屑砂岩为主,储集空间以溶蚀孔隙和原生孔隙为主,整体物性较好,张家坡组热储平均孔隙度30.02%,平均渗透率451.82×10^(-3)μm^(2),属中高孔中高渗热储层;蓝田—灞河组热储平均孔隙度20.43%,平均渗透率140.7×10^(-3)μm^(2),属中高孔中低渗热储层;高陵群热储平均孔隙度17.28%,平均渗透率109.5×10^(-3)μm^(2),属中低孔中低渗热储层。热储温度随深度增加一般呈线性升高,表现出传导型地热资源特征,典型地热井温度-深度曲线可分为直线式、折线式两类形态;部分位于渭河断裂带的地热井温度-深度曲线为“局部竖直式”,表现出传导-对流型地热资源特征。热储砂体在凹陷内广泛分布,整体厚度大、富水性好,单砂厚度一般小于5 m,蓝田—灞河组和高陵群砂体发育在垂向和平面上均优于张家坡组。热储特征影响地热井的产水能力,物性是砂体实际产水与否的最重要影响因素,单层砂体的产水能力主要受到物性和泥质含量的影响,泥质含量越低,渗透率越好,单层砂体产水量往往越高。综合砂体物性、厚度、温度等因素,蓝田—灞河组是最优的开发层段,其科学可持续开发是区域地热产业发展的重要保障。 展开更多

关键词 西安凹陷 砂岩热储 储层特征 地温场 产水能力

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地热井用潜水泵选型应用软件研究与开发 被引量：1

2

作者 李瑞霞 王天任 +2 位作者 祁紫伟 姬忠礼 张永学 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第4期12-19,64,共9页

针对地热井用潜水泵选型效率低、校核工况点计算成本过大等问题,借助计算机辅助选型技术,采用Python作为编程语言,PyQt构建图形化用户界面,MySQL作为选型数据库系统,基于Windows系统开发了地热井用潜水泵选型应用软件。该软件一方面根... 针对地热井用潜水泵选型效率低、校核工况点计算成本过大等问题,借助计算机辅助选型技术,采用Python作为编程语言,PyQt构建图形化用户界面,MySQL作为选型数据库系统,基于Windows系统开发了地热井用潜水泵选型应用软件。该软件一方面根据潜水泵产品属性,建立了样本数据库模块;依据潜水泵现场运行数据和管路阻力曲线,以最高效率下降5%为界,建立了高效数据库模块;基于样本数据库和高效数据库构建潜水泵初选系统,筛选出满足现场作业要求并且在高效区间内运行的初选泵型号;基于地热井用潜水泵的性能参数、经济成本、运维费用和耐久性,采用熵权TOPSIS法建立潜水泵效能评价体系,对各初选泵方案进行优劣排序,最后高效简便地为用户提供最优潜水泵型号;另一方面基于高效区间数据库建立了潜水泵运行工况反馈模块,根据泵型号对应转速下的运行参数,反馈潜水泵运行状态,非高效运行时根据相似定律和调速区间给出合理的转速范围。 展开更多

关键词 地热井用潜水泵 选型软件 多目标优化设计 PyQt 数据库

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影响岩溶热储采出温度的开采参数敏感性研究——以河南清丰地区为例 被引量：1

3

作者 韩昀 李克文 +2 位作者 何继富 汪新伟 高楠安 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期83-92,共10页

采出温度是影响地热能有效利用率的关键指标,采出温度越高,热储开发效果越好。岩溶热储作为一种重要的地热储层类型,其采出温度受到储层参数的影响。以河南清丰地热田奥陶系岩溶热储为例,通过建立热储地质模型并利用7口地热井资料,进行... 采出温度是影响地热能有效利用率的关键指标,采出温度越高,热储开发效果越好。岩溶热储作为一种重要的地热储层类型,其采出温度受到储层参数的影响。以河南清丰地热田奥陶系岩溶热储为例,通过建立热储地质模型并利用7口地热井资料,进行基于热流和井储耦合的数值模拟研究,探讨储层地质条件和回灌参数对采出温度的影响。研究结果发现,断层的存在加速了热储中低温区向生产井的扩散,导致热突破时间的提前。在开采后期,有断层情况下采出温度较高,且变化曲线斜率远高于无断层情况,表明断层有助于提高清丰地区热平衡时的采出温度,最终有利于增加采热量。目前,一般认为,注采井距越小采出温度越低。但是,当回灌速率高于50 kg/s时,随着开采时间的增加,采出温度呈现快速下降趋势,注采井距835 m下的采出温度甚至高于1000 m的情况。最后,确定清丰地区特定场景下的最优回灌参数组合为:回灌温度20℃、回灌速率50 kg/s、注采井距835 m。本研究结果将为清丰地区或其他类似岩溶热储开发方案的制定提供有益指导。 展开更多

关键词 岩溶热储 回灌参数 采出温度 耦合 断层 数值模拟

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加深式浅层土壤垂直埋管换热器换热效能分析

4

作者 郭新锋 王天任 +4 位作者 王延欣 王滋樟 李昊 王令宝 卜宪标 《可再生能源》 北大核心 2025年第7期896-901,共6页

为分析不同埋深下地埋管热短路程度及换热效能,文章建立了加深埋管地源热泵系统三维动态仿真模型,对不同埋深下埋管换热效能进行了模拟和分析。结果表明,地埋管换热效能沿循环介质流动方向不断下降,且进水管降幅大于出水管,降幅随埋深... 为分析不同埋深下地埋管热短路程度及换热效能,文章建立了加深埋管地源热泵系统三维动态仿真模型,对不同埋深下埋管换热效能进行了模拟和分析。结果表明,地埋管换热效能沿循环介质流动方向不断下降,且进水管降幅大于出水管,降幅随埋深增加而减小。当埋深为60~300 m时,地埋管的进、出水管换热量每20 m平均下降0.145~0.046kW和0.035~0.016kW。地埋管总换热量随埋深增加而增加,单位埋深换热量则相反。当埋深以60 m的幅度从60 m增加到300 m时,进口温度为2℃时的地埋管总取热量分别增加62.94%,25.27%,11.24%,8.55%,单位埋深换热量从28.33 W/m降低到了23.08,19.28,16.08,13.97W/m。与埋深60 m相比,埋深为120,180,240,300 m时的热短路不平衡系数分别增加20.39%,43.40%,64.33%,81.15%。 展开更多

关键词 加深式地埋管 地源热泵 埋深 热短路 换热效能

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鲁西地区碳酸盐岩岩溶热储分布预测

5

作者 隋少强 向鹏飞 +7 位作者 贾艳雨 朱咸涛 高飞 王茜 罗璐 杨志波 季汉成 鲍志东 《地质论评》 北大核心 2025年第2期683-693,共11页

鲁西碳酸盐岩岩溶热储分布面积广,热水储量大,是山东省地热资源开发的重要目标。笔者等利用残余厚度厚法或“印模”法恢复了鲁西地区怀远期、加里东晚期、印支期、燕山期、喜马拉雅期等五期古地貌,各期岩溶高地、岩溶缓坡、岩溶洼地分... 鲁西碳酸盐岩岩溶热储分布面积广,热水储量大,是山东省地热资源开发的重要目标。笔者等利用残余厚度厚法或“印模”法恢复了鲁西地区怀远期、加里东晚期、印支期、燕山期、喜马拉雅期等五期古地貌,各期岩溶高地、岩溶缓坡、岩溶洼地分布特征具有一定继承性及差异性。现今热储经历了6个时期同生岩溶、表生岩溶及埋藏岩溶综合影响而成,印支—燕山期构造格局决定了区内南、中、北段的岩溶热储发育演化差异性。结合各期古地貌及断裂分布特征,圈定了菏泽凸起、单县凸起、阳谷凸起等热储勘探有利区,以期为未来地热资源勘探提供指导。 展开更多

关键词 鲁西地区 岩溶古地貌 碳酸盐岩 地热资源

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雄安新区岩溶热储钻井地质关键要素分析 被引量：3

6

作者 刘慧盈 汪新伟 +6 位作者 毛翔 张海雄 王强 罗璐 王迪 吴陈冰洁 王婷灏 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期69-81,I0005,I0006,共15页

基于区域地质、二维地震和131口地热井等资料,分析雄安新区热储—热盖层组合、热盖层特征和岩溶热储内幕3个地质关键要素,进行有利区带优选。结果表明:雄安新区发育2种热储—热盖层组合,新近系—蓟县系雾迷山组组合,发育于热储顶面埋深... 基于区域地质、二维地震和131口地热井等资料,分析雄安新区热储—热盖层组合、热盖层特征和岩溶热储内幕3个地质关键要素,进行有利区带优选。结果表明:雄安新区发育2种热储—热盖层组合,新近系—蓟县系雾迷山组组合,发育于热储顶面埋深小于1500 m的容城和牛驼镇凸起;古近系—蓟县系雾迷山组组合,发育于热储顶面埋深大于1500 m的牛北斜坡。新近系砂岩热盖层成岩作用较弱,热储和热盖层接触不稳定,凸起区埋深为450~700、800~1000 m的厚层疏松砂岩层段更易发生井壁失稳坍塌事故。热储内幕具有纵向分层、平面分带特征。潜山岩溶作用控制优质热储的形成,Ⅰ类、Ⅱ类热储主要发育于距雾迷山组顶部不整合面350 m范围;地热井取水层段优化厚度由西向东逐渐变小,容城凸起厚度为1000 m,牛北斜坡厚度为880 m,牛驼镇凸起厚度为500 m。容城和牛驼镇凸起周缘热储顶面埋深为1250~1500 m区带,热储埋藏适中、储层物性好,热盖层成岩作用强、钻井风险小,是最有利的勘探开发区。该结果可为雄安新区岩溶热储地热井的成功钻探和地热资源的有效开发提供指导。 展开更多

关键词 雄安新区 地质要素 钻井优化 热储—热盖层组合 热盖层特征 岩溶热储 新近系—蓟县系雾迷山组 古近系—蓟县系雾迷山组

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机器学习模型在地热开发水温预测中的应用

7

作者 董珮瑶 杜利 +2 位作者 赵磊 包一凡 尹茂生 《地质科技通报》 北大核心 2025年第3期388-398,共11页

地热作为一种清洁能源具有广阔的应用前景,可持续地开发和利用地热资源中地热水的温度评估是重要的研究课题。人工智能技术已成为矿产和油气资源勘探开发研究的热点和前沿方向,然而在地热资源开发方面相关研究和应用较少。剖析了油气资... 地热作为一种清洁能源具有广阔的应用前景,可持续地开发和利用地热资源中地热水的温度评估是重要的研究课题。人工智能技术已成为矿产和油气资源勘探开发研究的热点和前沿方向,然而在地热资源开发方面相关研究和应用较少。剖析了油气资源开发中大数据与人工智能应用的重要价值,对当前地热资源开发中人工智能技术的应用与探索进行了介绍。以陕西咸阳地热田为例,采用长短期记忆(long short-term memory,简称LSTM)神经网络构建了以灌定采模式下单井水温的时间序列模型;采用随机森林和XGBoost算法,建立了多个井地热水温度的预测模型。研究结果表明,建立的机器学习模型在地热水温度预测方面表现优秀,模型准确度均在95%以上,且速度快。该地区地热水温度的首要影响因素是取水段顶深,模型验证了渭北断裂带对热储的重要作用。实例应用验证了机器学习模型在解决地热资源开发复杂难题中的优越性,人工智能技术的合理应用能够为地热资源的高效开发和科学降本提质增效提供更多有效的决策依据。 展开更多

关键词 地热开发 机器学习 模拟 地下水 水温预测

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东濮凹陷奥陶系岩溶型热储分布特征及成因研究 被引量：12

8

作者 刘金侠 毛翔 +1 位作者 季汉成 李海泉 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期180-189,共10页

科学开发、利用东濮凹陷地热资源对于缓解雾霾与大气治理具有积极作用。东濮凹陷及周边基岩主要为奥陶系灰岩,地层厚度约0~1 200m,岩溶热储型地热资源开发潜力巨大。受控于区域构造发育史,加之多期岩溶作用叠加改造,各区域岩溶作用强度... 科学开发、利用东濮凹陷地热资源对于缓解雾霾与大气治理具有积极作用。东濮凹陷及周边基岩主要为奥陶系灰岩,地层厚度约0~1 200m,岩溶热储型地热资源开发潜力巨大。受控于区域构造发育史,加之多期岩溶作用叠加改造,各区域岩溶作用强度、影响的奥陶系地层、形成的岩溶类型均不相同。纵向上峰峰组下段、上马家沟组、冶里—亮甲山组为岩溶发育有利区;平面上北部地区岩溶储层相对较差,南部兰聊断层上升盘为有利岩溶发育区。东濮凹陷地热田增温机制主要为热传导型,地温梯度等值线与"两凹一隆"的构造形态相对应,呈NE—NNE向展布,中央隆起部位地温梯度高于次凹部位;凹陷南部地温梯度高于北部。地温梯度、基底断裂、奥陶系矿化度等平面展布特征表明,黄河断裂具有导水导热性质;长垣、兰聊断裂、奥陶系岩溶风化壳具有导水性能,且凹陷东西两侧都具有地下水源补给区;奥陶系地层具有良好的储水性能,其上的石炭—二叠系可作为热储盖层。东濮凹陷北区、中区以及南区的地热田模型特征均表现大地热流供热—低热导率岩层聚热—大气降水侧向径流补给—岩溶热储,但北区和中区为传热模式热传导,而南区为热传导兼局部深循环热对流。南区较高的地热背景、良好的导水导热通道,加之南区奥陶系基底破碎、储水性能良好,具有较好的开发潜力。东濮凹陷是油气开发的传统地区,充分利用区内油气勘探资料与废弃油气井,是高速、经济开发其地热资源的一条道路。 展开更多

关键词 地热 奥陶系岩溶热储 东濮凹陷 地热田模型

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热源温度和流量对有机朗肯循环系统运行特性影响的实验研究 被引量：3

9

作者 李骥飞 李瑞霞 +1 位作者 苗政 徐进良 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期106-112,共7页

针对地热、太阳能集热等中低温热源驱动有机朗肯循环(organic rankine cycle,ORC)分布式发电系统的多工况运行需求,测试了采用R245fa工质的4 k W级ORC实验机组在热源温度和流量变化条件下的多工况动态/稳态运行特性。结果表明:在换热器... 针对地热、太阳能集热等中低温热源驱动有机朗肯循环(organic rankine cycle,ORC)分布式发电系统的多工况运行需求,测试了采用R245fa工质的4 k W级ORC实验机组在热源温度和流量变化条件下的多工况动态/稳态运行特性。结果表明:在换热器面积冗余较大,热源温降较小的情况下,热源温度变化对膨胀机进出口温压参数和机组输出功率的影响更显著,而热源流量变化的影响可以忽略;相对于热源流量变化,热源温度调整后ORC机组的趋稳时间较长;ORC机组输出功对热源温度和工质流量变化敏感,测试工况范围内,在热源温度150℃时获得最大输出功约3 800 W,最大热效率5.12%。 展开更多

关键词 有机朗肯循环 热源流量 热源温度 轴功率 热效率

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雄安新区中深层地热井钻完井难点分析及对策探讨 被引量：4

10

作者 马鹏鹏 《中国矿业》 2023年第9期119-128,共10页

雄安新区地质条件复杂,近几年勘探空白区的探井钻井施工复杂与事故率较高,对于大规模开发利用地热资源有不利影响。为了降低雄安新区钻井施工风险,通过研究区域地质条件和分析区域地热井施工经验,认为蓟县系顶部风化壳漏失严重卡层困难... 雄安新区地质条件复杂,近几年勘探空白区的探井钻井施工复杂与事故率较高,对于大规模开发利用地热资源有不利影响。为了降低雄安新区钻井施工风险,通过研究区域地质条件和分析区域地热井施工经验,认为蓟县系顶部风化壳漏失严重卡层困难、碳酸盐岩井段持续漏失钻井施工风险高、区域地层造斜能力强易井斜超标和地层可钻性差钻头磨损快寿命短是当前雄安新区地热井施工面临的主要技术难点。针对这一系列问题,提出了计算必封点、膨胀管封隔和调整为四开结构等三种井身结构优化设计方案;论述了清水充空气正循环钻井工艺、气举反循环钻井工艺以及气举正循环钻井工艺等三种欠平衡钻井工艺的原理、应用效果分析及施工不利因素,并基于层次分析法建立了三种工艺的评价优选模型,具体实施时可基于项目条件优选最适用的工艺技术。研究提出的易斜地层井眼轨迹控制方案、取芯钻具和钻头优选方案在一定程度上解决了区域地热井井斜超标、取芯收获率低和钻头寿命短的问题,并通过现场应用效果分析证明了技术对策的可靠性。 展开更多

关键词 雄安新区 地热资源 钻完井 地热井 技术难点

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深水气田疏松砂岩储层出砂机理研究 被引量：2

11

作者 邓福成 徐志会 +3 位作者 谭章龙 桂福林 张海雄 龚宁 《石油机械》 北大核心 2023年第4期80-89,共10页

在深水油气开采过程中,储层出砂已成为影响油气井正常生产的重要问题,特别是深水气田高产气井中过高的生产速率提高了砂粒的运移能力。利用现场取心完成出砂临界流速试验,并基于流固耦合理论建立了考虑渗流-应力全耦合和气田砂粒侵蚀准... 在深水油气开采过程中,储层出砂已成为影响油气井正常生产的重要问题,特别是深水气田高产气井中过高的生产速率提高了砂粒的运移能力。利用现场取心完成出砂临界流速试验,并基于流固耦合理论建立了考虑渗流-应力全耦合和气田砂粒侵蚀准则的高压气井出砂定量预测模型,结合自适应网格技术分析不同岩石强度参数和生产参数下深水气井开采过程中的出砂情况。分析结果表明:储层破坏首发点在最小主应力方向,且在地应力和拖曳力的协同作用下不断向井口内部突进;地层黏聚力和生产压差对储层出砂影响较大,其主要影响近井筒地带储层的塑性变形及塑性区内流体的流动特性,进而影响储层的出砂量;对于目标开采储层需采取有效的防砂工艺,并精确控制生产压差来降低出砂风险,或将出砂率控制在可控水平进行开采作业。所得结论可为高产气井的防砂增产提供参考。 展开更多

关键词 深水气田 疏松砂岩储层 出砂侵蚀 流固耦合 孔隙度 储层破坏 防砂

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地热井用两级潜水泵内流熵产诊断及水力性能优化 被引量：4

12

作者 王天任 李瑞霞 +3 位作者 周文博 姬忠礼 张永学 祁紫伟 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第7期24-32,共9页

为了提升地热井用潜水泵的运行效率,根据地热井用潜水泵的流动参数和实际运行工况,完成了两级潜水泵过流部件水力设计,并进行了全流道流动数值模拟和试验验证;采用熵产分析法定位了潜水泵内流场的高能耗区域,主要集中在级间交汇和动静... 为了提升地热井用潜水泵的运行效率,根据地热井用潜水泵的流动参数和实际运行工况,完成了两级潜水泵过流部件水力设计,并进行了全流道流动数值模拟和试验验证;采用熵产分析法定位了潜水泵内流场的高能耗区域,主要集中在级间交汇和动静部件干涉处;采用正交设计和结构参数敏感性分析方法,确定了结构参数对潜水泵性能的影响规律,以叶轮叶片出口角、出口宽度、叶片包角和导叶轴向长度为优化变量,以扬程和效率为优化目标,通过遗传算法、最优拉丁超立方采样和熵权TOPSIS法对两级潜水泵进行水力优化。结果表明,额定工况下,优化泵的扬程增加了24.9%,效率增加了5.7%,总水力损失减小了1024.9 W,高能耗区域明显降低,水力性能显著提升,分离流、二次回流和冲击流动等不良流动得到显著抑制;大流量工况处理能力大幅度提升,高效区间范围扩大了70%,运行稳定性得到显著提高。研究内容为潜水泵的设计及内流场研究提供理论指导。 展开更多

关键词 地热井用潜水泵 熵产诊断 能量损失 水力性能优化

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冀中坳陷奥陶系深层白云岩储集层成因机制 被引量：1

13

作者 向鹏飞 季汉成 +3 位作者 汪新伟 史燕青 黄芸 孙予舒 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期659-670,共12页

深层潜山内幕储集层是冀中坳陷重要的油气接力区,明确其成因机制对油气勘探开发尤为重要。通过钻井、测井、露头、岩心、薄片等资料,揭示了奥陶系深层白云岩储集层特征,分析其主控因素,并建立了优质储集层成因演化模式。结果表明:冀中... 深层潜山内幕储集层是冀中坳陷重要的油气接力区,明确其成因机制对油气勘探开发尤为重要。通过钻井、测井、露头、岩心、薄片等资料,揭示了奥陶系深层白云岩储集层特征,分析其主控因素,并建立了优质储集层成因演化模式。结果表明:冀中坳陷奥陶系发育3套优质储集层带,岩性以结晶白云岩及石灰质白云岩为主,储集层非均质性强,孔渗相关性差,发育晶间孔、溶蚀孔、溶洞和裂缝4类储集空间;白云石化、溶蚀和构造破裂是建设性成岩作用,压实、胶结充填、去白云石化、黄铁矿化和硅化为破坏性成岩作用;周期性海平面变化影响下的沉积和白云石化是储集层形成的基础,成岩演化序列决定孔隙演化的3个阶段,构造运动主导了储集层的改造,储集层共经历了4个演化阶段,形成了深埋潜山型及斜坡型优质白云岩储集层。 展开更多

关键词 渤海湾盆地 冀中坳陷 奥陶系 白云岩储集层 成岩作用 控制因素 演化模式

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割缝筛管缝宽优化数值模拟

14

作者 邓福成 桂福林 +2 位作者 龚宁 张海雄 高志伟 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期94-102,共9页

对于割缝筛管缝宽的选择,大多数是基于经验公式,对防砂效果会产生较大的影响。利用CFD-DEM耦合方法研究不同因素对割缝筛管防砂性能的影响规律,结合正交试验确定各因素影响筛管性能指标的主次顺序,建立筛管防砂性能的回归方程模型,得到... 对于割缝筛管缝宽的选择,大多数是基于经验公式,对防砂效果会产生较大的影响。利用CFD-DEM耦合方法研究不同因素对割缝筛管防砂性能的影响规律,结合正交试验确定各因素影响筛管性能指标的主次顺序,建立筛管防砂性能的回归方程模型,得到割缝筛管缝宽最优选择方式。结果表明:流通性能与挡砂性能最主要的影响因素为缝宽尺寸,抗堵塞性能主要受到流体黏度的影响;使用缝宽优化模型得到的最优解在整体防砂性能上优于经验公式的缝宽尺寸。研究结果可为特定储层条件下油气井防砂性能的预测与防砂介质的精度优化提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 割缝筛管 CFD-DEM耦合 正交试验 回归分析 缝宽优化

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河北博野某地热井结垢位置预测及影响因素分析 被引量：9

15

作者 梁海军 郭啸峰 +3 位作者 高涛 卜宪标 李华山 王令宝 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期105-110,共6页

地热井开发过程中的碳酸钙结垢严重制约了地热能的可持续开发利用,为了给地热井阻垢技术的应用提供理论依据,对河北博野地热井X井结垢位置进行了数值模拟研究。基于地热井井身结构,利用WELLSIM软件,进行了结垢位置预测和结垢影响因素分... 地热井开发过程中的碳酸钙结垢严重制约了地热能的可持续开发利用,为了给地热井阻垢技术的应用提供理论依据,对河北博野地热井X井结垢位置进行了数值模拟研究。基于地热井井身结构,利用WELLSIM软件,进行了结垢位置预测和结垢影响因素分析研究。研究结果表明:根据出口流体成分反推得到的井底流体温度为128.0℃;地热流体沿井筒上升过程中压力迅速降低,在井下56.10 m处发生闪蒸,其干度、CO2分压随之发生突变;地热井内流体闪蒸位置随CO2质量分数、NaCl质量分数和地热流体流量增大而下移,其中CO2质量分数对地热水闪蒸位置的影响最大。现场防垢时,潜水泵的下入深度或阻垢剂的加注深度均应在闪蒸点56.10 m以下。研究表明,控制井口压力和流量可以调节闪蒸位置,实现地热开采与防垢技术的协同优化。 展开更多

关键词 地热井 碳酸钙 结垢 闪蒸位置 防垢 二氧化碳

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渤海湾盆地南乐地热田特征及其成因分析 被引量：12

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作者 黄旭 章惠 +1 位作者 汪新伟 李清瑶 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期71-82,共12页

为探究渤海湾盆地南乐地热田的岩溶热储特征及地热田成因机制,基于物探和地质资料,对渤海湾盆地南乐次凸地热田的热储展布规律、水化学特征、运移通道以及地温场等因素进行了剖析,构建了地热田成因概念模型。研究表明:南乐次凸地热田存... 为探究渤海湾盆地南乐地热田的岩溶热储特征及地热田成因机制,基于物探和地质资料,对渤海湾盆地南乐次凸地热田的热储展布规律、水化学特征、运移通道以及地温场等因素进行了剖析,构建了地热田成因概念模型。研究表明:南乐次凸地热田存在加里东、印支-海西、燕山、喜山4期奥陶系风化壳岩溶热储,顶板埋深1427~2135 m,有效厚度累计46.2~91.7 m;具有良好的盖层,地温梯度高达3.04~3.24℃/hm,地下水类型为SO_(4)+Cl-Na+Ca-B型;地热田形成于较高的大地热流、渤海湾陆内裂陷盆地-东濮凹陷西斜坡带背景下,受西部太行山区和东部鲁西南山区裸露基岩大气降水的共同补给,进入基岩的冷水深部循环受到热流的“热折射”“热流再分配”效应以及兰聊断裂摩擦生热等的共同加热、增温,沿区域内不整合面以及断裂向上运移、富集,最终形成了以奥陶系为热储的传导型地热田系统。南乐次凸地热田奥陶系岩溶热储可采地热资源量为1.02×10^(9) GJ,折合标煤3.50×10^(7) t,可满足供暖面积12.37×10^(4)万m^(2),具有良好的开发市场前景。研究成果对南乐地热田乃至渤海湾盆地的岩溶热储开发利用具有较好的指导意义。 展开更多

关键词 岩溶热储 地热田 地热资源 裂陷盆地 南乐次凸

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沧县隆起中段献县凸起和阜城凹陷岩溶型地热资源特征 被引量：7

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作者 黄旭 沈传波 +3 位作者 杜利 魏广仁 罗璐 唐果 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期997-1008,共12页

为探究华北平原的岩溶热储分布规律,以及如何高效开发利用献县凸起和阜城凹陷地热田的地热资源,结合前人研究成果与已有地热井的测井、地震、水化学等资料,分析了岩溶热储分布规律以及献县凸起和阜城凹陷地热田的四大要素即“源、储、... 为探究华北平原的岩溶热储分布规律,以及如何高效开发利用献县凸起和阜城凹陷地热田的地热资源,结合前人研究成果与已有地热井的测井、地震、水化学等资料,分析了岩溶热储分布规律以及献县凸起和阜城凹陷地热田的四大要素即“源、储、通、盖”等地热地质条件,建立了地热田概念模型,并精细评价了地热资源量。研究表明地热田是形成于渤海湾盆地新生代伸展断陷背景下的受深大断裂控制的传导型地热田,主要以大气降水为补给水源,深大断裂和岩溶不整合面为水运移通道。来自太行山和燕山的水再补给、汇聚,在献县凸起及阜城凹陷岩溶热储中富集,形成中-低温传导型地热系统,具有良好的盖层以及高达3.63~5.31℃/100m的地温梯度。蓟县系岩溶热储顶板埋深1400~1500 m,有效厚度累计336.1 m;奥陶系岩溶热储顶板埋深2000~2500 m,有效厚度累计55.3 m。献县凸起地热田蓟县系岩溶热储可采资源量3.75×10^(9)GJ,折合标煤1.28×10^(8)t,年开采地热资源量可满足供暖面积4523×10^(4)m^(2);阜城凹陷奥陶系岩溶储可采资源量0.80×10^(9)GJ,折合标煤0.27×10^(8)t,年开采地热资源量可满足供暖面积954×10^(4)m^(2)。献县凸起及阜城凹陷地热田开发潜力巨大。 展开更多

关键词 地热 岩溶热储 地热田 献县凸起 阜城凹陷 地热资源量评价

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全球钾盐资源分布规律及其构造成因 被引量：6

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作者 毛翔 李江海 刘金侠 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期63-71,共9页

全球钾盐矿床分布广泛,总储量达35×10~8t,是最重要的蒸发岩型矿床之一,主要分布在加拿大、白俄罗斯、俄罗斯、中国、美国、智利以及德国等地。文章分析了全球钾盐资源分布的时空特征,认为其主要以固体矿床形式分布于北半球海相、... 全球钾盐矿床分布广泛,总储量达35×10~8t,是最重要的蒸发岩型矿床之一,主要分布在加拿大、白俄罗斯、俄罗斯、中国、美国、智利以及德国等地。文章分析了全球钾盐资源分布的时空特征,认为其主要以固体矿床形式分布于北半球海相、海陆相蒸发盐盆地中,主要成钾时期为寒武系、泥盆系、二叠系、侏罗系和白垩系。其中古生代的钾盐资源规模较大,分布于地壳相对稳定的板内坳陷区和板块边缘的坳陷带;而中新生代钾盐盆地在板内多位于拉张区域,而在板块边界上则可出现在伸展区或前陆盆地。结合古板块再造、古地理与古气候分析,认为全球钾矿资源形成和时空分布的因素包括:(1)古气候带。全球重要的钾盐矿床均形成于干旱气候,而其它无法保持长期干旱的气候环境,难以沉积钾矿资源;(2)全球海平面波动。海平面由高水位向低水位转换的海退环境最有利于钾盐的形成,在全球海平面处于非峰值且比较平稳的时期形成的钾盐较多;(3)大地构造环境。全球构造比较平静的时期(造山活动初期或造山后)与地区容易形成、聚集钾盐,而在造山事件频繁发生的时期钾盐形成较少。在此基础上,进一步讨论了中国钾矿资源分布广、规模小、分布集中的原因,即在全球最重要的钾盐沉积期,中国华北、华南与塔里木三大主要板块不能同时满足干旱环境和被浅海覆盖两个条件,不利于蒸发岩的形成。 展开更多

关键词 钾盐资源 全球分布 古板块位置 构造成因

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渣尔泰群、白云鄂博群碎屑锆石特征对源区地壳结构的启示 被引量：2

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作者 刘同君 刘永江 +1 位作者 李伟民 高飞 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期459-486,共28页

近年来,锆石的晶体形态、内部结构、年龄和Hf-O同位素分析已经成为盆地沉积物源区示踪的重要探针。渣尔泰群和白云鄂博群中碎屑锆石年龄主要集中在新太古代末期(~2.50 Ga)与古元古代末期(~1.90 Ga)两组,这两组碎屑锆石的相对丰度在层序... 近年来,锆石的晶体形态、内部结构、年龄和Hf-O同位素分析已经成为盆地沉积物源区示踪的重要探针。渣尔泰群和白云鄂博群中碎屑锆石年龄主要集中在新太古代末期(~2.50 Ga)与古元古代末期(~1.90 Ga)两组,这两组碎屑锆石的相对丰度在层序上出现“振荡性”变化,这种变化特征与经典的源汇系统中构造—沉积响应的年代记录明显不一致。为研究渣尔泰群、白云鄂博群沉积层序中碎屑锆石年龄分布特征与源区构造演化之间的关系。本文系统总结了区域内大量相关的锆石U-Pb年龄数据,同时对渣尔泰群书记沟组和增隆昌组进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。研究表明这两组年龄与南部大青山—乌拉山造山带中基底岩石记录的构造热事件年龄相一致,同时根据锆石结构特征认为~2.50 Ga的锆石来源于造山带内新太古代岩浆—变质地体,~1.90 Ga的锆石来源于高级变质—深熔地体。大青山—乌拉山造山带与这套中-新元古代沉积地层构成源汇系统。源区造山带下地壳新太古代与古元古代变质岩系近水平互层叠置是大青山—乌拉山造山带下地壳结构的基本特征,岩性变化率在垂向上远大于水平方向,是控制盆地中碎屑锆石组合变化的直接原因。 展开更多

关键词 渣尔泰群 白云鄂博群 碎屑锆石U-PB年龄 相对丰度变化 造山带地壳结构

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浓度响应型水触变材料及在含水漏层堵漏技术的应用 被引量：5

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作者 赵素丽 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2022年第4期423-429,共7页

常规堵漏浆易被地层水稀释、置换或冲走,稳定性发生破坏,导致封堵失败,含水漏失层的堵漏一直是世界性难题。为此,研发了一种浓度响应型水触变堵漏剂,其包括浓度响应处理剂SMF及增溶剂SMZ,水触变剂的水溶液流动性好,对混入的水有一定容纳... 常规堵漏浆易被地层水稀释、置换或冲走,稳定性发生破坏,导致封堵失败,含水漏失层的堵漏一直是世界性难题。为此,研发了一种浓度响应型水触变堵漏剂,其包括浓度响应处理剂SMF及增溶剂SMZ,水触变剂的水溶液流动性好,对混入的水有一定容纳限,在容纳限以内仍能保持好的流变性与稳定性,但当水的混入量超过容纳限后SMF便发生自聚合,沉淀生成具有一定黏稠、挂壁性强和可变性的三维网状结构半固体凝胶,浓度响应范围和容纳限均可以通过调整2种处理剂的配比和加量进行调控,进而研制了新型水触变堵漏技术。水触变桥接堵漏浆能够在流水下滞留,滞留物在水中的黏结力达到1.166 MPa,达到专用黏结剂在空气条件下的黏结能力;水触变固结堵漏浆不被地层水稀释且能在水中固化。该技术在SHB5-15H井应用中成功封堵了含水漏层,且配制简单、安全性好,水下滞留能力强,为解决含水漏层的封堵问题提供了一种便捷安全高效的新型堵漏技术,具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 堵漏 含水漏层 防水冲稀 水触变 堵漏材料

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