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鄂尔多斯盆地天环拗陷延长组断裂特征、形成期次及油气地质意义——以洪德地区为例 被引量:1
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作者 刘孝锐 肖正录 +4 位作者 路俊刚 张忠义 张晓磊 侯云超 薛楠 《地质论评》 北大核心 2025年第2期563-578,共16页
鄂尔多斯盆地天环拗陷中—上三叠统延长组油气资源丰富,勘探潜力巨大,但由于地处盆地西缘,构造活动复杂,断裂分布规律及控藏机制不明。基于岩芯、成像测井、裂缝面方解石C—O同位素及U-Pb同位素定年实验,对洪德地区长6~长8油层组断裂的... 鄂尔多斯盆地天环拗陷中—上三叠统延长组油气资源丰富,勘探潜力巨大,但由于地处盆地西缘,构造活动复杂,断裂分布规律及控藏机制不明。基于岩芯、成像测井、裂缝面方解石C—O同位素及U-Pb同位素定年实验,对洪德地区长6~长8油层组断裂的发育特征、形成期次进行研究,并探讨了断裂对油气成藏的控制作用。研究表明:①洪德地区裂缝多集中在延长组下组合,以垂直和高角度的剪切缝为主,裂缝部分充填方解石与石英,可见明显过油痕迹;②裂缝走向以北东东—南西西向占绝对优势,近东西向次之,主要形成于早白垩世中期、早白垩世末期以及晚白垩世早期3期,对应的O同位素换算温度分别为115.39℃、139.83℃和153.55℃;③缝面方解石U-Pb同位素年龄表现为170.6±6.1 Ma、143±12 Ma、104±32 Ma 3期,北东东向主断裂的活动时期为中晚侏罗世—早白垩世,对应于燕山运动期二幕至三幕,与长8油藏的成藏期相吻合。综上分析认为,天环拗陷延长组断裂改善了低渗透储层的物性,起到沟通油源和运移通道的作用,促进了油气在远源砂体中运聚成藏。 展开更多
关键词 U-PB同位素定年 断裂形成期次 控藏作用 延长组 洪德地区 鄂尔多斯盆地
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油气勘探开发中的工程地质力学问题及研究方法 被引量:11
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作者 李皋 张毅 杨旭 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期72-80,共9页
工程地质力学研究在复杂油气藏勘探开发及地质-工程一体化中的作用日趋重要,但目前还有诸多问题需要探索,其中最为核心的是地层岩石的地质演变与力学研究结合尚不够紧密。以岩石力学性质随地质演变为内在联系,综合沉积相、成岩作用、构... 工程地质力学研究在复杂油气藏勘探开发及地质-工程一体化中的作用日趋重要,但目前还有诸多问题需要探索,其中最为核心的是地层岩石的地质演变与力学研究结合尚不够紧密。以岩石力学性质随地质演变为内在联系,综合沉积相、成岩作用、构造演化及工程影响,将地质和工程因素更为紧密地结合到工程地质力学研究中。所形成的新方法强调在区域三维地质构造建模的基础上,根据不同岩类的地质演变特征实现区域—井区—单井跨尺度岩石力学参数赋值。在建立区域岩石力学相后,结合井工程的干扰机制,逆向修正参数场,从而优化和调整井工程设计,提高区域地质认识和地质信息预测的准确性,可为地应力评价、裂缝展布预测、孔隙压力系统分析、产能评价等提供科学研究手段。 展开更多
关键词 工程地质力学 地质-工程一体化 岩石力学 构造建模 地质演变
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深层油气藏差异聚集的动态盆地模拟——以塔里木塔河油田为例
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作者 钟笠 李斌 +4 位作者 郑斌嵩 陈泽熙 吕海涛 杨素举 徐勤琪 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期761-777,共17页
为揭示深层复杂油气差异聚集过程,以塔河油田为例,基于钻录井资料、地球物理资料等,利用盆地动态模拟技术恢复塔河油田下寒武统烃源岩热演化史、生烃史及油气运聚史。塔河油田下寒武统烃源岩热演化与流体相态有着良好的正相关性,体现出... 为揭示深层复杂油气差异聚集过程,以塔河油田为例,基于钻录井资料、地球物理资料等,利用盆地动态模拟技术恢复塔河油田下寒武统烃源岩热演化史、生烃史及油气运聚史。塔河油田下寒武统烃源岩热演化与流体相态有着良好的正相关性,体现出“源控”特征。走滑断裂和不整合面输导体系控制了油气垂向充注、侧向调整过程,NNW向走滑断裂和油气汇聚的低势区有利于汇聚成藏,NNW向断裂主要起到输导作用。保存条件差异影响了油气的聚集规模和相态,北西部盖层缺失区内油气发生大规模逸散,是重质油形成的重要原因。在“源-运-聚-保”多因素耦合下,塔河油田奥陶系油气整体具有“北西重-南东轻、南东运-北西聚”的差异聚集特征。其中主体区具有“多源汇聚、继承富集、古隆控富”的规律。艾丁区、于奇西区则具有“早期破坏、原位充注、纵向运聚”的充注历史。托普台区、于奇区具有“侧向调整、断裂控制、晚期成藏”的特征。含油气系统动态演化数据揭示了深层油气赋存量和逸散量一直处于动态平衡,一间房组、鹰山组仍具有较好的勘探开发潜力,肖尔布拉克组和下丘里塔格组具有一定的资源前景,是轻质油-凝析油勘探开发潜力层位。托普台区、于奇区奥陶系不整合面附近及沿走滑断裂缝洞易捕获晚期轻质油,值得进一步深入评价。研究成果也可为深层油气动态定量研究提供借鉴。 展开更多
关键词 塔河油田 多相态油气藏 盆地模拟 主控因素 成藏模式
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页岩气井地质工程套管变形类型及影响因素研究进展 被引量:5
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作者 闫建平 来思俣 +5 位作者 郭伟 石学文 廖茂杰 唐洪明 胡钦红 黄毅 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-14,共14页
通过调研国内外大量页岩气井套管变形方面的文献,总结了页岩气井套管变形的类型,探讨了深、浅层页岩气套管变形影响因素差异及面临的问题,并提出了针对性的防治措施及下一步主要研究方向。研究结果表明:(1)页岩气井套管变形类型主要包... 通过调研国内外大量页岩气井套管变形方面的文献,总结了页岩气井套管变形的类型,探讨了深、浅层页岩气套管变形影响因素差异及面临的问题,并提出了针对性的防治措施及下一步主要研究方向。研究结果表明:(1)页岩气井套管变形类型主要包括挤压缩径变形和剪切变形,深层页岩气井出现套管变形的概率较中浅层更大,主要为剪切变形。(2)造成套管变形的工程因素包括井筒降温、固井质量、套管疲劳、套管质量以及井眼狗腿度等,地质因素包括岩石力学特性、非均匀地应力以及天然裂缝/断层滑移等;深层页岩气井套管变形主要受天然裂缝/断层滑移的影响。(3)页岩气井套管变形风险防治措施包括控制井筒温度及注入强度,采用水泥环力学性能参数较低的水泥进行固井作业,适当减小套管外径、增大壁厚、提升钢级等提高套管质量,以及尽量让井轨迹平滑等;对深层页岩气井可通过将井眼水平段延伸方向与岩层层理方向设计为一致,掌握裂缝分布情况、尽量避开高风险剪切滑移层段,对不同级别滑移风险层段合理降低压裂规模、调整井筒方位等措施来降低套管剪切变形的风险。(4)页岩气井套管变形防治研究方向主要包括优选岩石力学特性好的压裂层段、最优井轨迹与地应力的关系分析、裂缝识别与评价、断层滑移量与套变量计算等方面。 展开更多
关键词 页岩气 套管变形 剪切变形 水力压裂 天然裂缝 断层滑移 水平井 固井作业 地应力
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石油行业图像数据高效安全传输方法 被引量:1
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作者 汤明 邹露 +3 位作者 何世明 谢玉森 周越淼 陈春钱 《深圳大学学报(理工版)》 北大核心 2025年第2期172-182,I0004-I0006,共14页
为解决石油行业大数据高效安全传输难题,将图像转化为三通道矩阵数据并对矩阵进行奇异值分解,综合考虑Laplace算子、灰度方差函数、离散余弦变换系数、图像相关系数、熵函数、图像结构相似度和图像信噪比等7个评价因素,利用熵权逼近理... 为解决石油行业大数据高效安全传输难题,将图像转化为三通道矩阵数据并对矩阵进行奇异值分解,综合考虑Laplace算子、灰度方差函数、离散余弦变换系数、图像相关系数、熵函数、图像结构相似度和图像信噪比等7个评价因素,利用熵权逼近理想解排序(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)法对分解后的奇异值进行优选,在确保数据真实性的前提下用少量奇异值表征原始图像,进行图像压缩,降低数据大小,提高传输效率;提出多通道猫脸分割加密方法,分别对每个颜色通道的图像进行随机分割、随机加密和随机排序,解决了传统猫脸加密算法颜色通道线性相关度高,整体置乱度低的问题.结果表明:改进奇异值压缩技术在保证图像清晰的情况下仅利用15%的奇异值数据完成对图像的压缩,最大图像压缩比可达4.43,平均压缩后所占用的存储空间仅为原空间的26.29%,数据传输控制协议通信平均传输效率提高86.39%.在加密图像达到0相关的前提下,多通道猫脸分割加密算法加密图像在像素点处三通道颜色值完全不同,新方法颜色通道相关系数分别为0.20、0.22和0.25,对比传统猫脸加密方法,分别降低0.78、0.75和0.71.新方法加密效果好、难破解,可为石油行业数字化转型提供理论和技术支撑. 展开更多
关键词 石油天然气工业 图像数据 改进奇异值压缩 猫脸变换 熵权TOPSIS法 传输控制协议 数据安全
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考虑应力敏感及变井筒储集效应的水平井油气两相流试井模型
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作者 聂仁仕 张雨晴 +5 位作者 周杰 袁安意 蔡明金 张焘 卢聪 曾凡辉 《岩性油气藏》 北大核心 2025年第4期184-191,共8页
考虑具有应力敏感特性的均质储层和井筒流体的变井筒储集效应,建立了水平井油气两相流试井模型,绘制了典型的试井样板曲线,分析了各参数的敏感性。研究结果表明:(1)运用Laplace变换、Duhamel原理、摄动变换及Stehfest数值反演等数学方... 考虑具有应力敏感特性的均质储层和井筒流体的变井筒储集效应,建立了水平井油气两相流试井模型,绘制了典型的试井样板曲线,分析了各参数的敏感性。研究结果表明:(1)运用Laplace变换、Duhamel原理、摄动变换及Stehfest数值反演等数学方法对所建模型进行求解,可获得真实空间中的数值解。(2)根据该模型得出的试井理论曲线可识别4个主要的流动阶段,即变井储和表皮效应影响段、早期径向流阶段、水平井线性流阶段及晚期拟径向流阶段。(3)变井筒储集效应主要影响早期渗流段,变井储系数越大总导流能力越强;水平井长度主要影响早期水平井线性流阶段,水平井长度越大泄流面积越大,压力降落幅度越小;应力敏感性主要影响晚期径向流阶段,随应力敏感系数增大渗透率下降幅度增大;含油饱和度越大,油气两相流流动阻力越大。(4)利用该模型拟合实测压力恢复试井数据,拟合精度高,解释的储层参数和地质认识一致性较好,验证了模型的准确性。 展开更多
关键词 应力敏感 变井筒储集效应 油气两相流 渗流方程 水平井 试井 数学模型 物理模型
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四川盆地德阳-安岳凹槽震旦系灯影组地层格架新认识及其地质意义
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作者 罗冰 赵东方 +6 位作者 钟原 曾建军 周刚兰才俊 吕朋一 杨麒珑 罗仕明 谭秀成 《天然气工业》 北大核心 2025年第10期61-74,共14页
已有的勘探开发实践证实,四川盆地德阳—安岳凹槽(以下简称凹槽)对于震旦系—寒武系特大型天然气藏的形成与分布具有关键的控制作用,但其成因机制与演化过程仍存在较大争议。为此,在分析和总结前人地层划分方案局限性的基础之上,基于最... 已有的勘探开发实践证实,四川盆地德阳—安岳凹槽(以下简称凹槽)对于震旦系—寒武系特大型天然气藏的形成与分布具有关键的控制作用,但其成因机制与演化过程仍存在较大争议。为此,在分析和总结前人地层划分方案局限性的基础之上,基于最新的地震、岩心、岩屑及测录井资料,对凹槽及周缘震旦系灯影组进行了重新厘定,并探讨了凹槽的成因机理、演化过程与油气勘探意义。研究结果表明:①凹槽内灯影组地层序列总体完整,仅南部局部缺失灯三段和灯四段,且各层段岩性与台地区可对比性良好,表明凹槽与台地区的沉积分异程度较弱;②凹槽演化表现为多阶段动力耦合过程,早期同生断层形成坡折地貌雏形,中期沉积分异强化地貌差异,晚期岩溶作用改造地貌形态,是构造-沉积-岩溶多因素耦合的产物;③凹槽周缘断裂-沉积坡折带、槽内及槽缘岩溶残丘群是2类重要的灯影组油气勘探目标区域,其中前者微生物丘滩体叠置迁移最为显著,具有良好的生-储-盖组合特征,是灯影组天然气规模增储的主要阵地,而后者成藏条件优越,也具有巨大的天然气勘探潜力,是盆地天然气勘探战略突破的新领域。结论认为,研究新认识为深入理解德阳—安岳凹槽的成因演化提供了新的视角和证据,并为盆地灯影组天然气的深化勘探提供了重要的地质依据。 展开更多
关键词 四川盆地 德阳—安岳凹槽 灯影组 地层划分与对比 坡折带 岩溶残丘 岩溶储层 天然气勘探方向
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高速下节流管汇材料冲蚀实验及模拟研究
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作者 曾静 邓宽海 +2 位作者 周军平 刘冰 林元华 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期166-180,共15页
高压高产气井井控装置的节流管汇内高压差、高流速、高含砂使得高速气-固冲蚀磨损问题尤为突出、节流管汇失效频繁,极易诱发溢流、井涌及井喷事故,加剧井控风险,带来安全隐患。为此,依据标准ASTM G76—2013,采用气-固喷嘴冲蚀实验法和... 高压高产气井井控装置的节流管汇内高压差、高流速、高含砂使得高速气-固冲蚀磨损问题尤为突出、节流管汇失效频繁,极易诱发溢流、井涌及井喷事故,加剧井控风险,带来安全隐患。为此,依据标准ASTM G76—2013,采用气-固喷嘴冲蚀实验法和空气射流冲蚀实验台,开展了不同入口气压(0.06~0.15 MPa)和冲击角(15°~90°)下节流管汇材料30CrMo合金钢的高速(107~149 m/s)气-固喷嘴冲蚀实验,得到了30CrMo合金钢在不同实验条件下的冲蚀速率,创建了适用于高速固体颗粒冲击的30CrMo合金钢冲蚀速率方程;依据冲蚀实验结果,构建了适用于高速可压缩流动的最佳颗粒运动模型;结合离散相模型和气-固两相耦合计算方法,建立了“缩径管-喷嘴-冲蚀腔”三维CFD冲蚀模型,开展了节流管汇材料30CrMo合金钢在不同冲击角和入口气压下的气-固喷嘴冲蚀模拟,揭示了流场分布特征和颗粒运动轨迹、冲击速度分布和滑移特征,并通过实验验证了模拟结果的准确性及可靠性。 展开更多
关键词 高压高产气井 节流管汇 气-固喷嘴冲蚀 CFD冲蚀模型 冲蚀速率
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基于纳米压痕实验的藻白云岩力学参数跨尺度评价方法
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作者 李皋 上官自然 +4 位作者 杨旭 李红涛 冯佳歆 李明昊 李泽 《天然气工业》 北大核心 2025年第5期124-135,共12页
碳酸盐岩储层经历了复杂的沉积、成岩和构造作用,内部发育着不同尺度的孔、洞、缝结构,往往表现出强烈的非均质性,常规力学实验难以全面评估其内部结构对岩石力学参数的影响。为此,以四川盆地震旦系灯影组灯四段藻白云岩为例,利用微米C... 碳酸盐岩储层经历了复杂的沉积、成岩和构造作用,内部发育着不同尺度的孔、洞、缝结构,往往表现出强烈的非均质性,常规力学实验难以全面评估其内部结构对岩石力学参数的影响。为此,以四川盆地震旦系灯影组灯四段藻白云岩为例,利用微米CT扫描和纳米压痕实验,系统表征了孔洞、藻凝块及白云石的微观结构特征和力学属性,然后结合均匀化理论提出了一种藻白云岩的岩石力学性质跨尺度评价方法,并揭示了白云石与藻凝块在力学性能上的差异及其对宏观力学参数的影响规律。研究结果表明:①白云石矿物展现出更高的微观强度、更低的塑性变形以及更强的抗裂缝扩展能力,而藻凝块的微观力学参数具有更强的分散性;②白云石与藻凝块在微观层面的弹性模量、硬度及断裂韧性之间呈现良好的线性相关性,通过均匀化方法预测得到的藻白云岩宏观弹性模量和泊松比分别是单轴实验测得值的1.90和1.39倍;③藻白云岩弹性模量随孔洞发育程度增加逐渐降低,其预测范围逐渐收窄,而泊松比与之相反,孔洞纵横比和微裂纹进一步控制宏观力学性质,当孔洞纵横比为0.087~0.202或裂缝线密度为0.30~0.63条/m时,均匀化预测结果与实验值一致。结论认为,该方法不仅避免了传统岩心采集中成本高昂和实验重复性差的问题,还有效降低了传统均匀化方法导致的高估现象,为复杂碳酸盐岩储层的精细力学参数表征提供了新思路,为复杂储层的力学建模与参数预测奠定了理论基础。 展开更多
关键词 纳米压痕 微米CT扫描 藻白云岩 多尺度力学性质 岩石力学 灯四段 均匀化方法
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砂泥岩组合体冲击动力学及破坏特征实验研究
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作者 汪翰林 李皋 +1 位作者 李红涛 王浩 《钻采工艺》 北大核心 2025年第2期41-49,共9页
为深入探究气体钻井作业时钻遇砂泥岩互层时发生井壁失稳的机理,文章采用霍普金森压杆实验系统,开展不同冲击载荷和静载条件下砂泥岩组合体冲击实验,分析砂泥岩组合体动力学特性、能量变化规律以及破坏特征。研究结果表明不同条件下砂... 为深入探究气体钻井作业时钻遇砂泥岩互层时发生井壁失稳的机理,文章采用霍普金森压杆实验系统,开展不同冲击载荷和静载条件下砂泥岩组合体冲击实验,分析砂泥岩组合体动力学特性、能量变化规律以及破坏特征。研究结果表明不同条件下砂泥岩组合体动态应力-应变曲线均存在线弹性、塑性屈服、峰后应力积蓄、破坏卸荷4个阶段,其动态抗压强度随轴压增加呈先增大后减小趋势,与冲击载荷和围压呈线性正相关关系;高冲击载荷下,砂泥岩组合体与压杆的波阻抗匹配效果更好,试样吸收的能量更多,三向静载增大会降低冲击载荷携带的能量进入岩石;砂泥岩组合体破坏主要表现在泥岩,砂岩更多承担能量蓄积与传递功能,冲击载荷对组合体破坏起正向激励作用,三向静载对组合体破坏起约束作用。研究结果有助于进一步认识气体钻井井壁失稳机理,为气体钻井安全作业提供一定的科学依据。 展开更多
关键词 砂泥岩组合体 霍普金森压杆 动力学特性 能量 破坏
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塔里木盆地塔北西部晚寒武世-早奥陶世大型古隆起的发现及油气勘探意义
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作者 熊冉 黄旭日 +3 位作者 郑剑锋 周慧 罗新生 段军茂 《天然气工业》 北大核心 2025年第10期170-182,共13页
塔北隆起是塔里木盆地海相碳酸盐岩油气勘探的重点地区,已发现多个油气田。然而,受限于晚寒武世古构造格局认识不清,该区西部上寒武统的油气勘探长期未能取得突破。近年来,雄探1井的突破进一步展示了上寒武统下丘里塔格组白云岩良好的... 塔北隆起是塔里木盆地海相碳酸盐岩油气勘探的重点地区,已发现多个油气田。然而,受限于晚寒武世古构造格局认识不清,该区西部上寒武统的油气勘探长期未能取得突破。近年来,雄探1井的突破进一步展示了上寒武统下丘里塔格组白云岩良好的油气勘探潜力,也凸显了深化古构造与沉积储层研究的迫切性。为此,基于野外露头、钻井、地震及地球化学资料,采用碳同位素年代地层对比与地层厚度分析方法,重建了塔北西部晚寒武世—早奥陶世古地理格局,识别出一个大型古隆起,并系统探讨了其形成机制及对沉积储层的控制作用。研究结果表明:①塔北西部发育晚寒武世—早奥陶世大型古隆起,奥陶系蓬莱坝组与鹰山组下段超覆尖灭于古隆起之上,其中蓬莱坝组缺失面积达9000 km^(2);②该古隆起形成于南天山洋持续扩张背景下,塔里木盆地北缘被动大陆边缘发生区域差异沉降,导致局部相对隆升;③古隆起控制上寒武统台内丘滩相沉积,叠加不整合岩溶作用形成规模白云岩储层分布,与上覆中奥陶统鹰山组致密石灰岩构成良好储盖组合;④该区发育构造、构造-岩性及地层等多种圈闭类型,位于现今构造高部位,寒武系玉尔吐斯组烃源岩通过喀拉玉尔衮等深大断裂疏导成藏,是上寒武统内幕白云岩油气勘探的有利区域。结论认为,首次提出塔北西部存在晚寒武世—早奥陶世大型古隆起的新认识,为塔北西部海相碳酸盐岩油气勘探提供了新的理论依据与技术支撑。 展开更多
关键词 塔里木盆地 塔北西部 晚寒武世—早奥陶世 大型古隆起 下丘里塔格组 内幕白云岩 油气勘探意义
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鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气层应力敏感实验
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作者 李兵 甯冼逸 +4 位作者 朱卫平 陈明君 何朋勃 康毅力 赖哲涵 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期30-40,共11页
鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气层致密,孔缝结构复杂,非均质性强,导致应力敏感具有特殊性。选取鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩样品,开展了不同有效应力下的岩心应力敏感实验,明确了储层应力敏感程度,并结合储层岩性和物性特征,揭... 鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气层致密,孔缝结构复杂,非均质性强,导致应力敏感具有特殊性。选取鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩样品,开展了不同有效应力下的岩心应力敏感实验,明确了储层应力敏感程度,并结合储层岩性和物性特征,揭示了研究区海陆过渡相页岩气层应力敏感机理。研究结果表明,有效应力从3 MPa增大至35 MPa时,人工裂缝、天然裂缝和基块岩心的渗透率分别降低了97.1%、86.8%和50.5%。有效应力卸载过程中,渗透率恢复率分别为21.4%、19.0%和11.6%,表现出显著的应力敏感滞后效应。人工裂缝、天然裂缝和基块页岩的应力敏感系数分别为0.65、0.58和0.19,应力敏感程度分别为强~中等偏强、强~中等偏弱和弱,表明研究区页岩多尺度孔缝结构的应力敏感显著。海陆过渡相页岩矿物组分、裂缝发育程度和孔隙结构是应力敏感损害的主控因素,建议制定保护储层的采气工艺制度,通过控压生产,保障气井高产和稳产。 展开更多
关键词 页岩气 海陆过渡相 应力敏感 渗透率 裂缝 鄂尔多斯盆地东缘
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深层超深层油气钻井提速研究与展望
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作者 祝效华 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1-9,共9页
提高钻速、井下复杂防控、提高油气钻遇率是深层超深层油气钻井面临的3大问题。围绕这3大问题,“十二五”以来,中国在旋转导向、精细控压、高效PDC钻头及提速钻具、承压堵漏等技术方面取得重要进展,钻成了一批8000 m左右的超深井。聚焦... 提高钻速、井下复杂防控、提高油气钻遇率是深层超深层油气钻井面临的3大问题。围绕这3大问题,“十二五”以来,中国在旋转导向、精细控压、高效PDC钻头及提速钻具、承压堵漏等技术方面取得重要进展,钻成了一批8000 m左右的超深井。聚焦钻井提速,总结近年来在钻柱动力学、高效破岩和辅助提速钻具方面的研究进展,主要包括:回顾了国内外钻柱动力学理论发展历程,探讨了钻柱振动与屈曲以及动态摩阻扭矩评价方法;聚焦深部硬岩塑脆性临界高效破岩理论,总结了基于塑脆性临界破碎的钻头选型与优化设计方法;系统介绍了基于冲击加速裂纹扩展和振荡减阻等视角研制的系列提速钻具和基于CAE数值计算的相关分析评价方法;以及总结分析了基于能量高效传递与高效利用的综合提速方法;并提出了加大井下动力钻具攻关和开展新型破岩方式的研究建议。研究工作对提高深难钻地层和超深层复杂结构井的钻井速度有一定参考价值。 展开更多
关键词 深层超深层 提高钻速 钻柱动力学 塑脆性临界高效破碎 提速钻具
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可解释机器学习在油气领域人工智能中的研究进展与应用展望 被引量:8
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作者 闵超 文国权 +2 位作者 李小刚 赵大志 李昆成 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期114-126,共13页
人工智能作为战略性新兴产业及新质生产力正迅速地渗透入油气领域,并有望成为行业发展的新引擎和制高点。“黑盒”的机器学习模型缺乏透明度和可解释性,导致现有机器学习方法在油气领域的认可度和信任度不高,制约了以机器学习为核心的... 人工智能作为战略性新兴产业及新质生产力正迅速地渗透入油气领域,并有望成为行业发展的新引擎和制高点。“黑盒”的机器学习模型缺乏透明度和可解释性,导致现有机器学习方法在油气领域的认可度和信任度不高,制约了以机器学习为核心的人工智能在油气田中的融合和发展。为此,系统介绍了可解释机器学习方法在油气田勘探开发过程的研究现状,阐述了机器学习模型的可解释性是促进油气领域人工智能大规模应用的关键,以及事后可解释方法在油气机器学习方法上的局限性,并对技术的应用进行了展望。研究结果表明:(1)利用Shapley加性解释(SHAP)和模型无关局部解释(LIME)等事后可解释方法进行煤层气产能主控因素实例验证,指出了可解释的油气田特征指标还不足以完全指导可解释模型的构建和分析,需要基于本质可解释思路建立符合油气田勘探开发自身特点的本质可解释机器学习方法;(2)利用机理模型、因果推断和反事实解释等本质可解释方法,分析油气田数据和模型参数之间的因果关系,构建了本质可解释机器学习方法;(3)选取典型煤层气压裂数据进行产能预测实例验证,发现因果推断能有效挖掘地质参数、施工参数和产能之间的本质关系,且基于因果关系建立的机器学习模型可以实现预测泛化性能提升。结论认为,基于事后可解释和本质可解释机器学习方法不仅是未来油气领域人工智能发展的必然趋势,而且是解决人工智能在油气领域现场落地的“瓶颈”问题及关键技术。 展开更多
关键词 油气田勘探开发 人工智能 机器学习 可解释机器学习 事后可解释 本质可解释
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基于深度学习模型的油气管道焊缝缺陷智能识别 被引量:6
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作者 罗仁泽 王磊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期199-208,共10页
焊接技术在油气管道连接时广泛应用,确保焊缝区域可靠是保障油气管道安全运行的关键。受工艺和技术制约,油气管道焊接过程中可能出现不同类型的焊缝缺陷。针对油气管道焊缝部分缺陷尺寸小、缺陷与背景差异性较小导致焊缝缺陷识别效果不... 焊接技术在油气管道连接时广泛应用,确保焊缝区域可靠是保障油气管道安全运行的关键。受工艺和技术制约,油气管道焊接过程中可能出现不同类型的焊缝缺陷。针对油气管道焊缝部分缺陷尺寸小、缺陷与背景差异性较小导致焊缝缺陷识别效果不理想、人工识别工作量大等问题,提出了基于SCT-ResNet50模型的管道焊缝缺陷智能识别新方法。首先将焊缝区域图像输入特征提取网络;然后在特征提取的浅层使用SCC(Spatial Channel Context)进行局部空间和通道信息融合,在特征提取较深的层次使用ECA-MHSA(Efficient Channel Attention-Multi-Head Self-Attention)来捕捉长程依赖和上下文信息;最后通过全连接层和Softmax得到最终的缺陷识别结果。研究结果表明:(1)该新方法在油气管道X射线图像焊缝缺陷数据集上缺陷识别准确率达到98.28%;(2)相较于ResNet50、VGG16、DenseNet121、MobileNetv3和EfficientNetv2分类方法,其准确率分别提高了3.05%、46.05%、28.99%、15.95%和18.84%;(3)在缺陷尺寸小、缺陷和背景差异较小的场景下,该新方法在油气管道焊缝缺陷识别中具有更高的准确率。结论认为,该新方法的优势在于结合SCC模块与ECA-MHSA模块学习图像的局部信息和全局信息,能较好解决油气管道焊缝缺陷分类效果不理想的问题,为保障油气管道安全运输提供了技术支撑。 展开更多
关键词 深度学习 图像处理 油气管道焊缝 缺陷智能识别 注意力机制
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基于模糊评判决策的天然气驱油藏开发效果评价 被引量:4
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作者 胡书勇 郑冰洋 阴艳芳 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期105-114,共10页
注天然气提高采收率有着良好的应用前景,但目前针对天然气驱油藏缺乏相对应的开发效果评价指标体系及标准,无法对开发效果进行正确、客观、科学的评价。根据油田开发行业标准、水驱和CO_(2)混相驱开发效果评价指标体系,筛选出了评价天... 注天然气提高采收率有着良好的应用前景,但目前针对天然气驱油藏缺乏相对应的开发效果评价指标体系及标准,无法对开发效果进行正确、客观、科学的评价。根据油田开发行业标准、水驱和CO_(2)混相驱开发效果评价指标体系,筛选出了评价天然气驱油藏开发效果的10项评价指标:采收率提高幅度、换油率、增产倍比、储量动用程度、储量控制程度、压力保持水平、存气率、气油比增长倍数、阶段注采比及注气时机。结合W天然气驱油藏的地质特征、生产动态以及注气开发特点,建立了天然气驱开发效果评价指标体系及评价标准。应用层次分析法、模糊变换原理和最大隶属度原则建立了基于模糊综合评判决策的天然气驱油藏开发效果评价方法,将传统的单指标、定性开发效果评价转化为多因素、定量的开发效果评价。应用实例表明,该天然气驱开发效果评价指标体系及评价方法具有可行性和有效性,对同类型天然气驱油藏开发效果的评价具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 天然气驱油藏 开发效果评价 评价指标体系 层次分析法 模糊评判决策
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油气井井下切割技术发展现状及趋势 被引量:4
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作者 蔡灿 曾浪 +4 位作者 刘家炜 樊康康 曹文洋 周圣文 曾薪 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第1期89-96,113,共9页
油气开发后期,退役井数量急剧增加,完井修井作业中套管磨损、卡钻等问题突出,退役经济耗费显著增加。为最大限度减少卡钻和退役经济耗费,有必要开展新型套管切割技术及装备的研发与应用。首先,总结了现阶段井下管柱切割技术的主要类型... 油气开发后期,退役井数量急剧增加,完井修井作业中套管磨损、卡钻等问题突出,退役经济耗费显著增加。为最大限度减少卡钻和退役经济耗费,有必要开展新型套管切割技术及装备的研发与应用。首先,总结了现阶段井下管柱切割技术的主要类型、工作原理和配套装备,包括机械切割、磨料射流切割、聚能切割、化学切割、电弧切割以及激光切割;对比机械切割、磨料射流切割以及特种切割方式的技术发展现状和趋势,分析上述切割方式的工程应用及优缺点;在此基础上,提出面向高效套管切割工程需求的主要切割技术及工具。结合目前切割技术及工具的发展现状,对未来井下管柱切割技术给出优化割刀性能、加强磨料射流切割的控制、研制新型切割工具及切割工具智能化等建议。 展开更多
关键词 井下工具 切割技术 机械切割 磨料射流切割 特种切割
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四川盆地东部中二叠统茅口组孤峰段展布特征及其油气地质意义 被引量:20
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作者 刘昇 范存辉 +4 位作者 张本健 张亚 王尉 罗冰 白晓亮 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期993-1008,共16页
基于钻井岩-电特征和野外露头特征,结合区域沉积-构造格局,利用宏观及微观观察、主微量及稀土元素测试、总有机碳含量和镜质体反射率测定等手段对四川盆地东部中二叠统茅口组孤峰段展布特征、沉积环境和成藏条件进行研究。结果表明:①... 基于钻井岩-电特征和野外露头特征,结合区域沉积-构造格局,利用宏观及微观观察、主微量及稀土元素测试、总有机碳含量和镜质体反射率测定等手段对四川盆地东部中二叠统茅口组孤峰段展布特征、沉积环境和成藏条件进行研究。结果表明:①川东地区茅口组孤峰段的存在,证实茅口中、晚期受构造-沉积分异的影响,出现槽台格局。在茅口组二段B亚段沉积期(茅二B沉积期),川东地区孤峰段主要分布在盆地东北角。在茅口组二段A亚段沉积期(茅二A沉积期),孤峰段向南扩大到渠县—大竹—梁平,呈北西-南东向带状展布,厚度在0.8~26.6 m,川西北-川北则对应茅口组三段(茅三段)或茅口组四段(茅四段)。②孤峰段硅质页岩富含硅质放射虫,有机质含量高,具有典型的深水海槽相沉积特征。地球化学测试数据反映硅质页岩为深水缺氧还原环境且盐度较高,硅质来源以生物硅为主。③孤峰段烃源岩为一套富有机质的优质烃源岩,总有机碳含量整体较高、变化范围大,分布在1.69%~38.27%,平均值为11.51%,处于成熟-过成熟阶段。④川东地区孤峰段优质烃源岩可通过断裂与开江-梁平海槽礁滩相储层沟通,构成“下生上储”的源-储关系;此外,也可与茅口组优势滩相储层形成“旁生侧储”的成藏组合。川东地区孤峰段有望作为区域内优质烃源岩的接力勘探层系,对研究区内下一步油气勘探开发具有重要意义。 展开更多
关键词 下生上储 旁生侧储 硅质页岩 深水沉积 孤峰段 茅口组 四川盆地东部
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基于自吸实验的页岩有效渗透率确定方法
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作者 曾凡辉 蒋静 +2 位作者 马健 郭建春 穆轲帆 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第6期129-136,共8页
有效渗透率是表征页岩储层特征的关键参数之一。针对致密页岩储层通过常规流动实验获取有效渗透率受到极大限制这一难题,开展了基于自吸实验预测岩石有效渗透率方法的研究。研究中首先通过开展页岩自吸实验获取自吸能力系数,综合考虑页... 有效渗透率是表征页岩储层特征的关键参数之一。针对致密页岩储层通过常规流动实验获取有效渗透率受到极大限制这一难题,开展了基于自吸实验预测岩石有效渗透率方法的研究。研究中首先通过开展页岩自吸实验获取自吸能力系数,综合考虑页岩渗透压、迂曲度、动态毛管力等因素,建立基于自吸能力系数的储层有效渗透率预测方法。结果表明,建立的有效渗透率预测方法考虑因素全面、需要参数较少、计算过程清晰,更符合地层真实情况;渗透压、迂曲度对有效渗透率有明显影响,忽略渗透压将导致有效渗透率结果偏大,不考虑迂曲度导致有效渗透率预测结果偏小,为有效、快速评价页岩储层有效渗透率提供一种新途径。 展开更多
关键词 页岩储层 自吸实验 渗透压 动态毛管力 自吸能力系数 有效渗透率
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三气合采固态流化气举分层调控工具设计与实验
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作者 唐洋 张玉林 +1 位作者 付强 王国荣 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期94-104,共11页
三气合采是实现海域天然气水合物(以下简称水合物)早期商业性开发的有效途径之一,但现有海洋油气井下配产工具无法实现对三气合采中各层位产出天然气压力及流量的分层与精细调控,无法满足三气合采中高效气举助排固态流化水合物浆液的需... 三气合采是实现海域天然气水合物(以下简称水合物)早期商业性开发的有效途径之一,但现有海洋油气井下配产工具无法实现对三气合采中各层位产出天然气压力及流量的分层与精细调控,无法满足三气合采中高效气举助排固态流化水合物浆液的需求。为此,针对井下配产工具难以满足该工艺中对不同层位天然气进行分层调控的需求问题,提出了一种水合物固态流化气举分层调控工程实施方案,发明了一种采用笼套段与固定油嘴组成的二级节流结构的井下分层调控工具,可实现根据生产需求通过调节分层调控工具阀芯模块对天然气压力、流量的精确调控。研究结果表明:①井下分层调控工具阀芯模块采用笼套端与固定油嘴组成的多级节流结构,具有降压性能好和降温幅度适中的优点;②随着出口压力的增大,出口气体质量流量在13.0 kg/s的小范围内波动,当出口压力达到13 MPa,阀芯内部天然气最低温度低于水合物生成温度阈值;③随着阀芯开度变化,阀芯内部气体质量流量和体积流量变化接近线性变化,调控工具能够在高压环境下实现对天然气流量的精细调控。结论认为,发明的井下分层调控工具能够满足对天然气流量进行线性精细调控的需求,满足了三气合采中对固态流化水合物浆液高效气举助排的技术需求,并可为我国实现水合物商业化开发提供工程技术装备的支撑。 展开更多
关键词 海洋油气井 天然气水合物 三气合采 分层调控 调控工具
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