中国建设“能源强国”的内涵、路径与意义 被引量：3

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作者 邹才能 李士祥 +11 位作者 熊波 杨智 刘翰林 张国生 马锋 潘松圻 关春晓 梁英波 唐博宁 吴松涛 龙吟 王子恒 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第2期463-477,共15页

通过总结世界能源结构与中国能源资源禀赋特点,分析了中国建设“能源强国”的时代背景与历史机遇,提出了中国“能源强国”实现路径与举措。研究表明:中国具有“煤炭较多、油气较少、风光无限”的资源禀赋,以及煤炭消费占比高、油气消费... 通过总结世界能源结构与中国能源资源禀赋特点,分析了中国建设“能源强国”的时代背景与历史机遇,提出了中国“能源强国”实现路径与举措。研究表明:中国具有“煤炭较多、油气较少、风光无限”的资源禀赋,以及煤炭消费占比高、油气消费占比低、新能源消费快速增长的消费结构特点。明确提出了“全能源系统”的概念,多能互补、绿色发展、稳定供应、智慧利用与碳中和协同的“全能源系统”是解决能源转型与能源独立的有效途径。中国建设“能源强国”可按照化石能源稳步有序低碳化发展、新能源规模经济安全发展、碳中和“全能源系统”融合发展、“一带一路”能源带共建共享的发展思路推进。中国建设“能源强国”应遵循“三步走”战略路径:2025—2030年,一次能源消费达峰,实现“碳达峰”;2031—2050年,能源产量首次达到与消费量持平,迈向“能源独立”;2051—2060年,力争“碳中和”,建成“能源强国”。中国建设“能源强国”可从根本性上保障国家能源安全,推动实现碳中和目标,为世界能源转型与绿色地球建设贡献中国智慧与中国方案,支撑中国式现代化强国建设和中华民族伟大复兴。 展开更多

关键词 能源大国 能源结构调整 新能源 能源绿色转型 全能源系统 能源独立 “双碳”目标 “一带一路”能源带 能源强国 能源安全

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岩溶热储地下水对流活动聚热效应的影响因素研究:以冀中坳陷为例

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作者 饶松 罗洋 +3 位作者 张英 王社教 胡圣标 李王鹏 《地球物理学报》 北大核心 2025年第6期2262-2275,共14页

在岩溶型地热系统中,流体是最重要的元素之一,流体在流动过程中通过对流方式快速传递热量,进而改变温度分布模式,造成局部显著热异常,是地热资源最有利的靶区.渤海湾盆地冀中坳陷岩溶热储发育,岩溶缝洞系统为地下水提供了良好的垂向和... 在岩溶型地热系统中,流体是最重要的元素之一,流体在流动过程中通过对流方式快速传递热量,进而改变温度分布模式,造成局部显著热异常,是地热资源最有利的靶区.渤海湾盆地冀中坳陷岩溶热储发育,岩溶缝洞系统为地下水提供了良好的垂向和水平径流条件,在流域尺度的地下水循环过程中,在地形驱动的强迫对流和浮力驱动的自由对流联合作用下,地下水经深部循环加热后,沿断裂上涌排泄,在古潜山顶部聚敛形成地热田,构成了中低温对流-传导型复合型地热系统.本文在前期工作基础上,系统开展岩溶热储层厚度、渗透率及断裂带宽度对聚热效应的敏感性分析.结果表明,岩溶型地热系统中,不同的岩溶层厚度、渗透率会显著改变地下水对流活动的聚热效应,其最直观表现为热上升流的位置会发生变化,且总体上当岩溶层厚度、渗透率增大时,热上升流的峰值向流域下游方向推进.随着岩溶层厚度和渗透率增大,上游冷水补给增强,导致岩溶层平均温度降低;流域上游地表热通量降低,而流域下游地表热通量增加,即岩溶热储地下水对流活动的聚热效应增强.此外,地下水沿导水断裂的对流引起的聚热效应显著,但在本文取值范围内,当断裂带宽度达到3m以上时,其聚热效应对断裂带宽度不再敏感.本成果对于深化岩溶型地热系统形成机理研究具有重要理论意义,并为岩溶热储高温、高产地热井的优选布设提供了科学依据. 展开更多

关键词 岩溶热储 聚热效应 地下水对流 冀中坳陷 敏感性分析

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中国煤岩气突破及意义 被引量：2

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作者 邹才能 赵群 +15 位作者 刘翰林 孙粉锦 陈艳鹏 邓泽 于荣泽 李士祥 杨智 吴松涛 马锋 高金亮 沈振 周国晓 尹帅 宋昱 郭秋雷 李勇 《天然气工业》 北大核心 2025年第4期1-18,共18页

近年来,中国煤岩气革命是非常规天然气的一匹“黑马”,中国石油建成了世界首个年产200×10^(4) t油气当量煤岩气田,实现煤岩气科技、管理与战略3个创新,对全球非常规油气发展具有重大意义。煤岩气突破体现出坚持以“源岩油气”为导... 近年来,中国煤岩气革命是非常规天然气的一匹“黑马”,中国石油建成了世界首个年产200×10^(4) t油气当量煤岩气田,实现煤岩气科技、管理与战略3个创新,对全球非常规油气发展具有重大意义。煤岩气突破体现出坚持以“源岩油气”为导向的勘探战略及“立足常规、突破非常规”理论体系的科学性,或可能是中国继页岩油气革命之后的一场“新革命”。为了进一步促进煤岩气规模化勘探开发进程,在阐述煤岩气概念、内涵、类型及发育特征的基础上,系统论述了煤岩气革命的科学意义,总结了当前煤岩气核心勘探开发技术,指出了煤岩气面临的挑战和未来的发展方向。研究结果表明:①中国非常规油气发展历经油砂稠油、致密砂岩油气、页岩油气和煤岩油气4个阶段,煤岩气革命历经了“煤成气”理论、“煤层气”理论、“煤岩气”理论3个阶段与3次突破。②煤岩气指煤岩地层内形成的天然气,煤岩气富集具有“原生原储、原位原聚”特点。③煤岩气革命的科学内涵包括将资源视野从浅层煤岩气扩展到深层煤岩气的科技革命、注重降本增效的管理革命和新增中国天然气新气源的战略革命。④煤岩气两种类型包括地下原位先天地温形成的“煤岩气”、地下原位人工加热形成的“煤岩气”,前者富集的3个关键特征是进入中高成熟度、自封闭顶底板和较高占比游离气;随着原位加热改造技术的发展,地下原位人工加热形成的“煤岩气”资源,有望在天然气工业中发挥出更大的战略性潜力。⑤目前中国煤岩气5个核心勘探开发技术进展包括煤岩气甜点区/段分类标准的制定、高精度地震/地质一体化导向的实现、聚能经济压裂技术的探索、控压排采开发模式的创建、煤岩气数智化平台的开发。⑥煤岩气革命发展仍面临4个关键挑战包括“甜点区/段”分布规律认识不清、低成本少水—无水压裂工艺研发滞后、智能化井工厂建设不能满足需求、煤岩气产量峰值维持难度大。结论认为,中国煤岩气革命将对天然气工业产生重大影响,具体体现在将不断丰富非常规油气地质学理论、地下煤炭气化有望成为一场“真正革命”、人工智能驱动煤岩气创新发展、加速构建天然气经济效益评价完整体系。 展开更多

关键词 煤岩气概念 煤岩气地质理论 煤岩气类型 煤岩气技术 煤岩气革命 非常规天然气

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碳中和“超级能源系统”内涵、路径及意义——以鄂尔多斯盆地为例 被引量：19

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作者 邹才能 李士祥 +12 位作者 熊波 陈艳鹏 张国生 谢小平 刘翰林 马锋 梁英波 朱凯 关春晓 潘松圻 侯梅芳 袁懿琳 罗双涵 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期924-936,共13页

超级含油气盆地为推动社会进步和人类发展提供了能源基础,在气候变化与“碳达峰碳中和”背景下,构建兼顾能源生产与碳中和的“超级能源系统”是转型方向。在加快构建以新能源、新电力、新储能、新智能“四新为主”的绿色+智慧能源体系... 超级含油气盆地为推动社会进步和人类发展提供了能源基础,在气候变化与“碳达峰碳中和”背景下,构建兼顾能源生产与碳中和的“超级能源系统”是转型方向。在加快构建以新能源、新电力、新储能、新智能“四新为主”的绿色+智慧能源体系框架下,以巨量地下煤炭/石油/天然气/地热与地上丰富风光能源资源高度叠合、化石能源与新能源融合协同开发利用的区域性智慧用能系统构成的“超级能源系统”与以碳循环为主线的碳中和系统相融合,在传统含油气盆地中研究选择具备建成世界级能源生产与碳中和示范大基地条件的碳中和“超级能源盆地”。鄂尔多斯盆地区位优势明显,化石能源和新能源资源丰富,CO_(2)源汇匹配优势显著,具备建成世界级能源生产与碳中和盆地的基础条件,以鄂尔多斯盆地为代表的碳中和“超级能源盆地”给出了传统含油气盆地转型方向。“煤炭+石油+天然气+新能源+CCUS(碳捕集、利用与封存)/CCS(碳捕集与封存)”融合发展理念与模式下,盆地区域内基本实现碳中和,进一步夯实能源生产保供能力,助力“双碳”目标实现,建立现代能源产业体系,推动地区绿色可持续发展。在中国率先建成以鄂尔多斯盆地为代表的世界级碳中和“超级能源系统”示范盆地,将重塑超级能源盆地勘探开发新理念与新模式,对全球“碳中和”下的能源革命具有重大意义。 展开更多

关键词 超级能源系统 碳中和系统 碳中和“超级能源系统” 碳中和“超级能源盆地” 鄂尔多斯盆地

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新质生产力下“能源绿色转型”革命及意义——兼论“能源三角”理论认识 被引量：6

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作者 邹才能 李士祥 +2 位作者 熊波 刘翰林 马锋 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1395-1408,共14页

基于全球气候变化、碳中和目标与能源转型需求、现状及发展趋势,总结了世界能源绿色转型进程与中国新能源革命取得的成就及意义,提出了“能源三角”理论。研究表明:能源技术革命引领全球能源正历经北美黑色“页岩油气革命”和中国绿色... 基于全球气候变化、碳中和目标与能源转型需求、现状及发展趋势,总结了世界能源绿色转型进程与中国新能源革命取得的成就及意义,提出了“能源三角”理论。研究表明:能源技术革命引领全球能源正历经北美黑色“页岩油气革命”和中国绿色“新能源革命”。中国风光氢储绿色新能源革命取得历史性成就,光伏风电技术水平全球领先,建成全球最大、最完整和最具竞争力的新能源创新链、产业链、价值链,建成了世界上最大的清洁电力供应体系。新质生产力代表绿色生产力,中国绿色新能源革命,加速了中国能源结构转型和全球清洁能源转型的步伐,构建了世界绿色低碳转型共赢新模式。新质生产力下的“能源三角”理论诠释了碳中和目标驱动能源绿色转型背景下,能源安全性、经济性、绿色性三要素在由化石能源到新型能源体系再到能源革命演变过程中的关联与发展。与世界能源资源禀赋比,中国能源资源特征是“煤炭较多、油气较少、风光无限”,未来中国能源发展思路要坚持科技驱动、洁煤降碳、稳油增气、强新增绿、智能互融。大力发展新能源是解决中国能源安全的必然趋势,建设碳中和“超级能源系统”是必然选择,要持续提升中国新能源发展的国际领先优势,发展能源新质生产力,支撑中国建设“能源强国”,奋力“能源独立”。 展开更多

关键词 新能源革命 页岩油气革命 能源绿色转型 能源战略 新型能源体系 不可能三角 可实现三角 可持续三角 “能源三角”理论 绿色科技创新 新质生产力 碳中和

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内蒙古中部干热岩地热资源成因机制研究 被引量：2

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作者 熊波 许浩 +7 位作者 唐淑玲 王社教 方朝合 辛福东 吴京杰 位湘权 宋雪静 王金伟 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期36-45,共10页

内蒙古中部地区处于板块结合部位,经历了多期构造活动和岩浆活动,浅层水热型地热资源丰富,但对其深部干热岩地热资源仍缺少深入研究。基于区域地质与构造背景、大地电磁探测结果与地热异常显示,系统探讨内蒙古中部地区干热岩地热资源成... 内蒙古中部地区处于板块结合部位,经历了多期构造活动和岩浆活动,浅层水热型地热资源丰富,但对其深部干热岩地热资源仍缺少深入研究。基于区域地质与构造背景、大地电磁探测结果与地热异常显示,系统探讨内蒙古中部地区干热岩地热资源成因机制与地球动力学过程,建立干热岩成因模式。研究表明:内蒙古中部地区深层干热岩型地热资源的热源主要为深部局部熔融体和残余高温岩浆囊,热流通道包括板块缝合带、区域深大断裂带及其交汇部位、次级断裂及塑性流变韧性剪切带等壳内薄弱层;干热岩储层主要为新生代基性侵入岩,即辉绿岩和辉长岩体,被高温岩浆和侵入体加热的花岗岩类也可作为研究区潜在干热岩储层;干热岩区域性盖层为白垩系、新近系和第四系沉积地层。西伯利亚板块与华北克拉通板块之间的大陆碰撞、拼合,形成易于破坏的碰撞带,晚中生代-新生代以来的古太平洋板块对华北板块的西向俯冲作用,导致岩石圈底部熔融,岩石圈伸展、减薄,地幔软流圈热物质上涌,并伴随强烈的新生代断裂与断陷活动,共同导致晚中生代-新生代岩浆、火山活动强烈。内蒙古中部地区存在3种聚热模式:Ⅰ.新生代辉绿岩、辉长岩储层高温干热岩系统,为研究区优势干热岩储层;Ⅱ.新生代以前花岗岩储层中高温干热岩系统,为潜力干热岩储层;Ⅲ.浅部碎屑岩、花岗岩或变质岩储层水热系统,为浅层水热型优势储层。内蒙古中部地区浅部高温水热型地热系统与深部干热岩地热系统存在同源共生关系,浅层高温异常区的圈定对于深部干热岩的发现具有重要的指示意义。 展开更多

关键词 内蒙古中部 干热岩 热源 成因机制 岩浆活动

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基于结构导向集总的炼油全流程分子水平模拟研究 被引量：1

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作者 王杭州 陈起 +7 位作者 欧阳镫浩 孙兰霞 王正元 罗贯纬 田文君 杨德志 刘一心 袁子晴 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第2期319-331,共13页

基于结构导向集总开发了分子水平炼油全流程模拟方法,首先使用原油分子组成数据库和原油评价数据解析进料分子组成,其次根据各炼油装置反应机理和参数构建了各装置的分子水平模型,最后构建炼油全流程分子水平模型。基于此方法建立了A石... 基于结构导向集总开发了分子水平炼油全流程模拟方法,首先使用原油分子组成数据库和原油评价数据解析进料分子组成,其次根据各炼油装置反应机理和参数构建了各装置的分子水平模型,最后构建炼油全流程分子水平模型。基于此方法建立了A石化公司炼油全流程分子水平模型,包含12套炼油装置与182条反应规则。在8030种分子进料下,模型内发生反应46443种,涉及反应分子24380种,模拟计算耗时约42 min。各装置产物收率绝对误差小于5%,产物性质与实际值基本一致。全流程分子水平模型可指导分子水平的炼油流程设计与优化,促进企业数字化转型与智能化发展。 展开更多

关键词 分子管理 分子炼油 全流程分子水平模型 结构导向集总 反应动力学模型

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冀中坳陷岩溶热储地下水对流活动的聚热效应 被引量：2

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作者 饶松 罗洋 +4 位作者 黄顺德 张英 王社教 王一波 胡圣标 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3075-3088,共14页

地形起伏及浮力均可以驱动地下水流,在此过程中通过对流方式快速传递热量,进而改变温度分布模式,造成局部显著热异常,对岩溶储层地热资源聚敛有着重要意义.冀中坳陷岩溶热储发育,岩溶缝洞系统为地下水提供了良好的垂向和水平径流条件,... 地形起伏及浮力均可以驱动地下水流,在此过程中通过对流方式快速传递热量,进而改变温度分布模式,造成局部显著热异常,对岩溶储层地热资源聚敛有着重要意义.冀中坳陷岩溶热储发育,岩溶缝洞系统为地下水提供了良好的垂向和水平径流条件,形成了独特的对流-传导复合型地热系统.通过温度场、水动力场耦合数值模拟,本文聚焦冀中坳陷岩溶热储强迫对流和自由对流联合作用模式及其聚热效应.二维有限元数值模拟结果表明,在自由对流模型的基础上,地形驱动的强迫对流叠加作用使岩溶层内地下水流速显著增加.地形驱动流体可以推动自由对流单元向坡下滚动,强化了地下水对流的聚热效应.高阳凸起和献县凸起显著的热异常主要归因于岩溶储层和断裂带内地下水自由对流的传热效应,基底起伏造成的热流折射聚热效应是次要的.此外,地形驱动下,自由对流单元向流域下游方向推进可能是献县凸起较高阳凸起热异常更为显著的重要原因. 展开更多

关键词 聚热效应 地下水对流 自由对流 强迫对流 岩溶热储 冀中坳陷

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中国油田地热开发利用现状与发展方向 被引量：6

9

作者 王社教 施亦做 +2 位作者 方朝合 曹倩 任路 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期23-32,共10页

基于中国地热发展现状、地热资源赋存和分布特点、不同地热开发方式对比,分析了油田地热资源开发利用潜力,并探讨了中国地热产业,尤其是油田地热未来的发展方向。研究结果表明:(1)中国的地热资源较为丰富,以中低温地热资源为主。浅层地... 基于中国地热发展现状、地热资源赋存和分布特点、不同地热开发方式对比,分析了油田地热资源开发利用潜力,并探讨了中国地热产业,尤其是油田地热未来的发展方向。研究结果表明:(1)中国的地热资源较为丰富,以中低温地热资源为主。浅层地热资源分布全国;中低温地热资源分布于沉积盆地、东南沿海和隆起山区,在不同深度形成了大面积分布的含地热水的热储层,为水热型地热资源;高温地热资源集中分布在西藏南部、四川西部、云南西部和台湾地区。中国浅层地热能资源(浅于200 m)年可开采量折合7×10^(8)t标准煤。(2)由于浅层地热能开发利用的环境与效率问题、深井直接换热的效率问题,以及干热岩开发利用的技术瓶颈问题,中深层水热型地热资源将是当今中国地热资源开发利用最主要和最现实的领域。(3)油田地热开发中形成了地热资源勘查与评价、砂岩地层回灌、废弃井改造为地热井、高温钻完井等一批关键技术,均在大型地热开发项目中得到成功应用。油田拥有丰富的采出水资源,可以直接利用,大量的废弃井或低效油井可以通过工艺改造为地热井进行地热资源开发,从而降低地热开发成本,提高地热项目的经济性。(4)油田地热除用于油田生产用能替代和清洁供暖外,中低温地热发电、氦气等伴生资源的开发、废弃油气藏储热和CO_(2)封存等领域的发展潜力巨大,地热综合开发利用是油田地热未来发展的主要方向。 展开更多

关键词 油田地热 水热型地热资源 地热供暖 地热发电 废弃油气藏储热 CO_(2)封存

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超临界CO_(2)输送管道腐蚀行为和机理的研究进展 被引量：1

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作者 李振博 韩忠智 +4 位作者 林冰 肖莹 王莹莹 聂臻 唐鋆磊 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第24期19-30,共12页

碳捕获利用与封存(CCUS)是用于减少二氧化碳排放的有效方法之一。在CCUS技术中,二氧化碳运输起着关键作用。超临界CO_(2)输送以其实用性、高效性和经济性而得到快速发展,成为CCUS技术长期发展的必然选择。超临界CO_(2)管输环境是含有多... 碳捕获利用与封存(CCUS)是用于减少二氧化碳排放的有效方法之一。在CCUS技术中,二氧化碳运输起着关键作用。超临界CO_(2)输送以其实用性、高效性和经济性而得到快速发展,成为CCUS技术长期发展的必然选择。超临界CO_(2)管输环境是含有多种气态杂质的高压二氧化碳腐蚀环境,对输送管道腐蚀安全构成严重威胁。综述了超临界CO_(2)输送管道的腐蚀现状和腐蚀机理,重点探讨了杂质气体O_(2)、SO_(2)、H_(2)S和NO_(2)对超临界CO_(2)输送管道腐蚀的影响,各杂质气体相互作用的腐蚀机理还需要进一步研究。此外,还探讨了超临界CO_(2)输送工艺参数,包括流速、含水量、温度和压力对管道腐蚀行为的影响以及其腐蚀机理。目前,超临界CO_(2)管输的临界含水量没有达成一致的认识,实际工况下的临界含水量需要结合温度和压力进行分析。 展开更多

关键词 超临界CO_(2) 管道 腐蚀 杂质气体 输送工艺

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基于BP算法的中深层同轴套管换热量预测 被引量：3

11

作者 熊波 朱冬雪 +5 位作者 方朝合 王社教 杜广林 薛亚斐 莫邵元 辛福东 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期15-22,共8页

通过搭建热泵测试试验台,进行多工况试验获取试验数据来建立BP神经网络同轴套管换热量预测模型,并进行仿真模拟,对同轴套管换热量进行预测。结果表明:(1)热泵系统在水流量28 m^(3)/h、回水温度10℃的工况下稳定运行能效最高,同轴套管有... 通过搭建热泵测试试验台,进行多工况试验获取试验数据来建立BP神经网络同轴套管换热量预测模型,并进行仿真模拟,对同轴套管换热量进行预测。结果表明:(1)热泵系统在水流量28 m^(3)/h、回水温度10℃的工况下稳定运行能效最高,同轴套管有效换热量为563 kW。(2)隐含层节点数为12时,BP神经网络预测模型最优,训练最大均方误差MSE为0.023%,最优模型基本结构为9-12-1。(3)对比同轴套管换热量预测值与检验值仿真结果,BP神经网络同轴套管换热量预测平均百分比误差MAPE为0.235%,预测准确率为99.765%。该预测模型具有较高的精度和可靠性,能够准确预测同轴套管换热量的变化趋势,对于提高热泵系统的能效和性能具有广泛的应用价值。 展开更多

关键词 BP神经网络 中深层同轴套管 热泵 仿真模拟 换热量预测

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干热岩有利区评价体系构建与应用

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作者 熊波 许浩 +11 位作者 方朝合 李士祥 唐淑玲 王社教 吴京杰 宋雪静 张璐 王金伟 位湘权 辛福东 唐博宁 龙吟 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第1期229-240,共12页

中国干热岩资源丰富,但有利区评价方法以定性为主,且评价指标和标准不一,制约了干热岩的评价效率和勘探进程。基于国内外干热岩地质特征和成因机制的认识,综合干热岩形成的主控因素,通过指标量化分级,应用模糊层次综合评价法建立干热岩... 中国干热岩资源丰富,但有利区评价方法以定性为主,且评价指标和标准不一,制约了干热岩的评价效率和勘探进程。基于国内外干热岩地质特征和成因机制的认识,综合干热岩形成的主控因素,通过指标量化分级,应用模糊层次综合评价法建立干热岩有利区评价体系和标准。该评价体系以热源、热通道、热储和盖层4类指标为主体,包括莫霍面深度、居里面深度、熔融体或岩浆囊深度、岩浆和火山活动时间、大地热流、地温梯度、地表热异常、地震等级与震源深度、深大断裂分布、热储埋深、盖层类型与厚度共11项评价参数,每项参数分为3个等级,并进一步将该评价体系应用于内蒙古中部地区干热岩评价。结果表明:该地区干热岩Ⅰ类有利区面积约为494 km^(2),Ⅱ类有利区面积约为5.7×10^(4) km^(2)。其中,二连盆地吉尔嘎朗图凹陷和洪浩尔舒特凹陷,赤峰市克什克腾旗热水塘镇、宁城县热水镇及敖汉旗热水汤村为干热岩资源Ⅰ类有利区。此类地区以地下高温熔融体或岩浆囊为优质热源,热储深度较浅,上覆厚层沉积岩作为盖层。该干热岩有利区评价体系的建立和应用有望为中国干热岩选区和开发实践提供新的途径和科学依据。 展开更多

关键词 干热岩 地热 热储 有利区 评价体系 二连盆地 内蒙古中部

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螯合剂对低渗煤层气储层孔隙结构影响规律与增透作用机理

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作者 陈书雅 蔡记华 +2 位作者 杨现禹 辛福东 张璐 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第3期264-273,共10页

我国煤层普遍具有低孔、低渗特征,采用化学增透方法溶蚀割理、裂隙中的充填矿物,增强裂隙连通性,可提高煤层渗透率和煤层气井产量。针对盐酸、土酸等常规酸体系的腐蚀和二次沉淀等问题,提出使用螯合剂进行储层改造的技术思路。以山西沁... 我国煤层普遍具有低孔、低渗特征,采用化学增透方法溶蚀割理、裂隙中的充填矿物,增强裂隙连通性,可提高煤层渗透率和煤层气井产量。针对盐酸、土酸等常规酸体系的腐蚀和二次沉淀等问题,提出使用螯合剂进行储层改造的技术思路。以山西沁水盆地成庄矿3号煤层为研究对象,采用化学滴定、静态溶蚀、表面形貌观察、岩心酸化流动、标准试片腐蚀速率评价和压汞等试验方法,探究了EDTA、HEDTA、GLDA、MGDA 4种螯合剂在不同pH条件下对煤中矿物的溶蚀效果,以及在驱替过程中煤岩心的渗透率动态变化过程,最后比较了螯合剂与常规盐酸对N-80型试片的腐蚀速率,并明确了所优选的螯合剂对煤孔隙结构影响规律及其增透作用机理。结果表明:4种螯合剂中,HEDTA对Ca^(2+)和Fe^(3+)的螯合能力最强;5%GLDA浸泡后的煤样基质产生了微裂缝和孔隙,有利于煤层气的解吸和运移;向煤岩心中注入约80倍孔隙体积(PV)的5%GLDA后,其渗透率增加68.75%;压汞结果表明,经过GLDA处理后的煤样总孔隙度由5.91%增至28.8%,这主要是由于10~100 nm和>1000 nm孔径范围内的孔隙增加;5%GLDA对N-80型试片的腐蚀速率仅为5%HCl腐蚀速率的7.53%,因此无需额外添加缓蚀剂,可有效降低酸化作业成本。环保型螯合剂通过酸化作用和螯合作用能有效溶蚀煤层中的无机矿物(方解石、铁白云石等),生成稳定、可溶的螯合物,从而提高煤层的渗透率,同时降低对储层的二次伤害,研究成果可为低渗煤层气高效勘探开发提供新的技术思路。 展开更多

关键词 低渗煤层 煤层气 渗透率 化学增透 螯合剂

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基于Levenberg-Marquardt算法的静态地层温度反演方法

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作者 黄亚 万扶桑 +2 位作者 王中鹏 王磐 朱昱昊 《深圳大学学报(理工版)》 北大核心 2025年第4期396-402,共7页

静态地层温度(static formation temperature,SFT)是表征地热及油气储层热状态的重要参数,是储层特性评价与开发方案设计的关键.传统获取SFT的方法多依赖现场长期测试或物理模拟,不仅周期长,成本高,且在数据不完整或受扰动条件下预测精... 静态地层温度(static formation temperature,SFT)是表征地热及油气储层热状态的重要参数,是储层特性评价与开发方案设计的关键.传统获取SFT的方法多依赖现场长期测试或物理模拟,不仅周期长,成本高,且在数据不完整或受扰动条件下预测精度有限.为提升SFT的预测效率与准确性,提出一种基于Levenberg-Marquardt(LM)算法的非线性拟合方法,结合Horner-LIU method(HLM)模型构建SFT预测公式,并利用LM算法对模型参数进行优化.选取6组来自地热井与油井的实际井底温度(bottom hole temperature,BHT)数据进行验证,结果表明,基于LM算法拟合HLM模型的新方法在仅有少量BHT数据点(如前3~5个数据点)的情况下,依然能够实现高精度反演预测.所有数据集的预测偏差百分比均小于3.5%,回归系数均大于0.987,模型拟合效果优良且稳定性强.同时,通过泰尔不等系数(Theil inequality coefficient,TIC)对预测精度进行进一步评估,所有样本TIC值均低于3%,验证了所提方法在实际应用中的高效性与可靠性. 展开更多

关键词 地热工程 Horner-LIU method模型 井底温度 静态地层温度 关井时间 LEVENBERG-MARQUARDT算法

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废弃油井转地热井取热性能评价及井型对比

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作者 许富强 薛亚斐 +2 位作者 宋先知 熊波 莫邵元 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期156-166,共11页

地热能开发具有很多优势,但建井成本占总成本一半以上,限制了其推广利用。部分油田废弃井蕴含丰富的地热资源,将废弃油井改造为地热井进行取热,可大幅降低成本,提升经济效益。达到含水经济极限的油藏也可用于热量提取,实现热-油联产。目... 地热能开发具有很多优势,但建井成本占总成本一半以上,限制了其推广利用。部分油田废弃井蕴含丰富的地热资源,将废弃油井改造为地热井进行取热,可大幅降低成本,提升经济效益。达到含水经济极限的油藏也可用于热量提取,实现热-油联产。目前,大多数地热井网取热研究为定井型或/和不考虑油水两相流动。然而,不同井型下油水流动和传热特性对油田地热开发方案的设计与调整具有重要影响。为此,建立了考虑油水两相流的热流耦合模型,对比了各种井型下的生产特性,如生产温度、注采压差、产液量和产油量。研究表明:不同井型的生产温度和压差的最大差值分别可达22.56 K和1.03 MPa,注入井和生产井交叉对称分布时,取热系统具有最高的生产温度和产油量,同时具有较低的注采压差。研究揭示了不同井型在热提取过程中温压场的演变特征,可为设计和调整井型提供依据,为油田热-油联产评价提供一定指导。 展开更多

关键词 废弃油井 地热井 油水两相流 井型对比 热提取

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弛豫时间分布技术在固体氧化物燃料电池中的应用

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作者 谭婷 李春生 +3 位作者 王冠旭 刘彩玲 王嘉蓉 杨征 《材料导报》 2025年第19期18-25,共8页

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为高效的能量存储和转换系统,将逐步改变传统能源利用方式。然而,SOFC电极反应复杂,深度理解和分析电化学反应过程及其衰减机理较为困难,需要更先进的分析手段来解决这一问题。弛豫时间分布(DRT)技术是近年... 固体氧化物燃料电池(SOFC)作为高效的能量存储和转换系统,将逐步改变传统能源利用方式。然而,SOFC电极反应复杂,深度理解和分析电化学反应过程及其衰减机理较为困难,需要更先进的分析手段来解决这一问题。弛豫时间分布(DRT)技术是近年来备受瞩目的一种电化学分析方法,可以精确地评估SOFC系统中的电化学反应特性。DRT技术是通过回归DRT模型,对电化学阻抗谱(EIS)数据进行解卷积,然后提取电化学系统的时间尺度特性,确定合适的等效电路并量化关键物理参数,从而为选择和优化电极材料和微观结构提供指导的一种分析与研究手段。本文介绍了DRT技术的原理和分析过程,并通过介绍其在SOFC领域中的具体应用实例,展示了DRT方法在电极极化分离和归属方面以及电池衰减分析中的应用和优势。 展开更多

关键词 弛豫时间分布技术 固体氧化物燃料电池 阳极 阴极 衰减机理

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