纳米纤维素的制备及在钻井液中的应用研究进展 被引量：1

1

作者 赵雄虎 王灿 +2 位作者 肖喆 张喜 赵月琴 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期20-29,共10页

纤维素作为常用钻井液添加剂被广泛应用于多种水基钻井液体系中,可以有效降低钻井液失水、增强携带岩屑性能、改善钻井液流变性;纳米纤维素作为新型钻井液添加剂既具有常规纤维素的优点,又具有抗温、抗盐碱等性能,可以显著改善钻井液的... 纤维素作为常用钻井液添加剂被广泛应用于多种水基钻井液体系中,可以有效降低钻井液失水、增强携带岩屑性能、改善钻井液流变性;纳米纤维素作为新型钻井液添加剂既具有常规纤维素的优点,又具有抗温、抗盐碱等性能,可以显著改善钻井液的稳定性能和流变性能,有效降低钻井液的滤失量。介绍了目前制备纳米纤维素的方法以及纳米纤维素在钻井液中的应用,并对纳米纤维素在钻井液中的应用作了展望,旨为制备新型抗高温环保型钻井液处理剂提供参考。 展开更多

关键词 纳米纤维素 制备 钻井液 应用 综述

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人工智能在油气压裂增产中的研究现状与展望 被引量：39

2

作者 盛茂 李根生 +3 位作者 田守嶒 廖勤拙 王天宇 宋先知 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2022年第4期1-8,共8页

针对油气压裂增产技术发展需求,阐述了人工智能在油气压裂增产中的研究现状,分析了压裂人工智能发展所面临的关键理论问题,展望了压裂人工智能研究的主攻方向和应用场景设计。国内外现阶段在压裂设计优化、压裂工况诊断与风险预警、压... 针对油气压裂增产技术发展需求,阐述了人工智能在油气压裂增产中的研究现状,分析了压裂人工智能发展所面临的关键理论问题,展望了压裂人工智能研究的主攻方向和应用场景设计。国内外现阶段在压裂设计优化、压裂工况诊断与风险预警、压裂返排优化控制等方面已取得一定研究进展,总体处于从学术型研究向工业级应用的过渡阶段,面临小样本少标签数据问题、数据驱动与机理模型深度融合问题、模型可解释性差等关键理论问题。文章围绕所存在的问题,展望未来压裂人工智能研究的主攻方向包括数据治理与特征工程、小样本学习场景下的压裂数据深度挖掘、基于知识嵌入和知识发现的可解释性压裂智能算法、基于强化学习的压裂参数动态优化与风险预警调控方法等。基于上述研究,建议构建压裂设计智能优化、压裂施工闭环调控、压裂返排智能控制等三类应用场景,最终实现高质量均衡造缝和安全压裂目标。 展开更多

关键词 人工智能 机器学习 水力压裂 应用场景 压裂设计 风险预警 压裂返排

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基于随机森林算法的油气层敏感性损害预测 被引量：4

3

作者 盛科鸣 蒋官澄 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2023年第4期423-430,共8页

储层损害贯穿在油气田勘探开发的各个时期,其种类繁多、损害机理十分复杂。传统岩心流动实验评价储层敏感性的结果可靠,但岩心获取成本高、投入时间和成本大。调研和实践表明,利用神经网络、随机森林等算法基于小规模样本建立的模型可... 储层损害贯穿在油气田勘探开发的各个时期,其种类繁多、损害机理十分复杂。传统岩心流动实验评价储层敏感性的结果可靠,但岩心获取成本高、投入时间和成本大。调研和实践表明,利用神经网络、随机森林等算法基于小规模样本建立的模型可以实现对样本的预测,节约时间和经济成本。基于X区块敏感性室内评价小规模样本资料,选择训练集及测试集,深入对比了BP神经网络算法、径向基函数神经网络算法、随机森林算法,优选出随机森林算法作为储层敏感性损害定量诊断的主要方法,采用网格搜索等算法进行了超参数优化、根据因素权重对数据进行降维,以此提高预测精度,搭建了完整的模型。4种损害模型的R2平均值为0.852,预测精度在90.00%~95.68%。 展开更多

关键词 储层敏感性预测 油气人工智能 随机森林 神经网络 相关性分析

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基于孔隙网络模拟的致密砂岩气充注与微观气水赋存特征 被引量：20

4

作者 赵文 吴克柳 +3 位作者 姜林 何敏侠 李相方 贾承造 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期69-79,共11页

中国致密砂岩气资源丰富,勘探潜力大,但已有的开发实践证实开发面临巨大挑战。为了从微观角度深入认识致密砂岩气成藏机理,气水分布,提高致密砂岩气采收率,基于孔隙网络模型,开展了致密砂岩气充注数值模拟研究,探讨了微观尺度下致密砂... 中国致密砂岩气资源丰富,勘探潜力大,但已有的开发实践证实开发面临巨大挑战。为了从微观角度深入认识致密砂岩气成藏机理,气水分布,提高致密砂岩气采收率,基于孔隙网络模型,开展了致密砂岩气充注数值模拟研究,探讨了微观尺度下致密砂岩气充注机制,并分析了充注过程中气水的赋存特征,建立了不同温度压力条件下毛细管力学模型,指出了不同地质条件下含气性差异与变化的特征。研究结果表明:①毛细管压力是孔隙内流体与孔隙壁面之间的分子间相互作用力的宏观表达,相较常温常压,在高温高压地层中毛细管压力更小,成藏下限可能更低;②由于孔隙结构的非均质性特征,并非所有大孔隙都被天然气充注,与小孔隙或者窄喉道相连的大孔隙可能无法被充注而呈现局部高含水特征,开发过程中,这部分水作为自由水被产出;③孔隙网络模拟揭示了岩心尺度上的致密砂岩微观含气性增长机制与气水分布形成过程,有利于深入认识致密油气成藏机理,以及气水分布。结论认为,基于孔隙网络充注模拟技术,在实验室条件下揭示了微观气水分布形成过程和致密砂岩气充注机理,对指导致密砂岩气开发具有重要指导和借鉴意义。 展开更多

关键词 致密砂岩气 孔隙网络 数值模拟 分子间作用力 充注机制 成藏 气水赋存 气水分布

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一种基于核磁共振测井计算低孔低渗气层孔隙度的新方法 被引量：28

5

作者 毛志强 张冲 肖亮 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期105-109,共5页

川中地区须家河组发育大量的低孔低渗气藏,岩心分析结果表明,储层孔隙度为4%～8%,渗透率为0.1～1mD。对于这类低孔低渗气层,准确地计算储层孔隙度显得尤为重要。考虑到储层含气的影响,利用单一测井资料难以准确地计算储层孔隙度,本文从... 川中地区须家河组发育大量的低孔低渗气藏,岩心分析结果表明,储层孔隙度为4%～8%,渗透率为0.1～1mD。对于这类低孔低渗气层,准确地计算储层孔隙度显得尤为重要。考虑到储层含气的影响,利用单一测井资料难以准确地计算储层孔隙度,本文从核磁共振测井基本原理和基于声波时差测井的岩石体积物理模型分析出发,提出了一种新的结合声波时差—核磁共振测井资料计算低孔低渗气层真实孔隙度的方法。实际资料应用表明,利用该方法计算的孔隙度与岩心分析结果吻合较好,计算结果可以真实地反映实际地层孔隙度。 展开更多

关键词 核磁共振测井 地层孔隙度 计算结果 低渗气层 低孔 声波时差测井 储层孔隙 岩心分析

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考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型及其应用 被引量：18

6

作者 石军太 吴嘉仪 +5 位作者 房烨欣 鲁家国 侯晨虹 李相方 张遂安 熊先钺 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期78-89,共12页

为了准确预测煤层气井生产动态、制订合理的排采制度,建立了考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型,然后基于该模型对保德区块、沁水盆地、柳林区块、韩城区块、黄陇煤田共15组煤样的室内煤样速敏实验数据进行了拟合,求得各煤样的渗透率模... 为了准确预测煤层气井生产动态、制订合理的排采制度,建立了考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型,然后基于该模型对保德区块、沁水盆地、柳林区块、韩城区块、黄陇煤田共15组煤样的室内煤样速敏实验数据进行了拟合,求得各煤样的渗透率模型;在此基础上,将建立的煤储层渗透率模型引入到前期编制的煤层气井动态分析软件中,并进行了2口煤层气井的生产历史拟合;以其中一口煤层气井(W1井)的拟合参数为基准,研究了煤粉堵塞参数对煤储层渗透率及煤层气井生产动态的影响。研究结果表明:①所建立的考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型能够定量化描述煤储层渗透率随流体流速的变化,同时该模型可以被嵌入到煤层气数值模拟软件或煤层气井动态分析软件中,应用范围广;②保德区块煤储层渗透率受煤粉堵塞的影响相对较小,而煤粉堵塞对于沁水盆地、黄陇煤田煤储层渗透率的影响不可忽视;③理论最大渗透率损害率(Dmax)和渗透率损害率指数(n)越大,煤粉临界堵塞流速(vcr2)和0.5Dmax对应的相对流速(v0.5)越小,煤粉堵塞对煤储层渗透率的影响越显著;④为减小煤粉堵塞对煤层气井产能的不利影响,在排采过程中尤其是产气初期,要适当减小生产压差,以避免对煤储层渗透率造成恶性伤害。 展开更多

关键词 煤层气 煤粉 速敏 动态渗透率 产能预测 保德区块 沁水盆地 柳林区块 韩城区块 黄陇煤田

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基于热——流—固耦合的多分支径向井地热开发模型及其取热效果分析 被引量：8

7

作者 王天宇 周小夏 +2 位作者 李根生 王元 田守嶒 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期133-144,共12页

多分支径向井地热开发取热系统是开采地热资源的一种新方法,具有单井注采一体、换热面积大、沟通能力强等优势,其中布井参数和储层条件是影响其取热效果的关键因素。为此,建立了基于热—流—固多物理场耦合的单主井筒多分支径向井传热... 多分支径向井地热开发取热系统是开采地热资源的一种新方法,具有单井注采一体、换热面积大、沟通能力强等优势,其中布井参数和储层条件是影响其取热效果的关键因素。为此,建立了基于热—流—固多物理场耦合的单主井筒多分支径向井传热模型并验证了模型的准确性,对比了直井与多分支径向井的取热效果,研究了布井参数、天然裂缝缝长等因素对系统取热效果的影响。研究结果表明:(1)在取热过程中岩石发生收缩变形,裂缝渗透率显著提高,但促进了冷锋入侵现象,进而加剧了热突破,缩短了系统的取热寿命;(2)增加分支井数量,可增大水平方向的取热区域,沟通更多天然裂缝,保持较高的取热温度和取热功率,其中6分支井为最优井数,最优取热总量为7.37×10^(15) J;(3)分支径向井越长,储层降温越慢,平均每增加1 m,生产温度升高0.16℃;(4)增大井间距,能延缓热突破,提高系统取热效率,延长高温取热时间,最优井间距为350 m,年取热功率为8.28 MW;(5)系统取热功率随着天然裂缝缝长的增加而降低。结论认为:(1)相较于直井,多分支径向井能沟通更大体积的高温储层,能获得较高的取热功率和取热总量,在30年取热时间里,热储采出程度增加了8.72%,有利于提高地热系统的经济效益;(2)岩石形变对取热系统有着重要影响,在进行取热效果模拟及经济性评价时必须予以充分考虑。 展开更多

关键词 干热岩 热—流—固耦合 多分支径向井 布井参数 天然裂缝 热应力 取热功率 参数分析

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考虑射孔孔眼磨蚀对多裂缝扩展的影响规律 被引量：8

8

作者 张士诚 杨鹏 +3 位作者 邹雨时 石善志 李建民 田刚 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期63-73,共11页

我国非常规油气资源丰富,压裂技术是其开发的重要手段,其中极限限流压裂技术是促进水平井压裂段均匀改造的关键技术,但井下监测表明射孔孔眼动态磨蚀严重,制约了工艺应用效果。为了解决射孔孔眼动态磨蚀带来的多裂缝扩展形态不确定性影... 我国非常规油气资源丰富,压裂技术是其开发的重要手段,其中极限限流压裂技术是促进水平井压裂段均匀改造的关键技术,但井下监测表明射孔孔眼动态磨蚀严重,制约了工艺应用效果。为了解决射孔孔眼动态磨蚀带来的多裂缝扩展形态不确定性影响,提高现场工艺实际应用效果,在水平井多裂缝竞争扩展模型基础之上耦合孔眼动态磨蚀模型,然后根据实际井下射孔成像数据校正数值模型,研究了孔眼磨蚀作用下多裂缝扩展行为以及限流射孔参数优化方法。研究结果表明:(1)孔眼磨蚀作用将显著增大孔眼直径和流量系数,迅速降低射孔摩阻,加剧各簇流量分配和多裂缝扩展的非均匀程度;(2)段内应力均匀分布时,孔眼磨蚀作用随着限流作用增强而增加;(3)段内应力非均匀分布时,高应力簇裂缝扩展容易受到抑制作用,考虑孔眼磨蚀作用后将进一步加剧各簇裂缝流量分配的非均衡程度,甚至导致高应力簇裂缝停止进液,裂缝不能充分扩展。结论认为,研究结果对孔眼动态磨蚀机理研究以及改进压裂工艺设计具有重要理论和现实意义,有助力我国非常规气油气的高效开发。 展开更多

关键词 储层改造 非常规油气 多裂缝扩展 孔眼动态磨蚀 数值模拟 限流压裂 井下射孔成像

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准噶尔盆地中拐—五、八区天然气地球化学特征及分布规律 被引量：8

9

作者 杨海风 柳广弟 +1 位作者 杨海波 王波 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期13-16,共4页

中拐—五、八区是准噶尔盆地西北缘天然气勘探最为重要的区域。在综合分析天然气化学组分、稳定碳同位素及C7轻烃化合物特征的基础上,对该区二叠系天然气地球化学特征及分布规律进行了研究。从化学组成上看,可将该区天然气划分为低氮气... 中拐—五、八区是准噶尔盆地西北缘天然气勘探最为重要的区域。在综合分析天然气化学组分、稳定碳同位素及C7轻烃化合物特征的基础上,对该区二叠系天然气地球化学特征及分布规律进行了研究。从化学组成上看,可将该区天然气划分为低氮气含量的湿气和干气2种类型;从成因类型上看,有原油二次裂解形成的油型气、干酪根初次裂解形成的煤型气及二者的混源气等3种类型。根据不同成因类型天然气在纵向和横向上的分布特征,认为不整合面和断源断裂对于天然气的分布具有明显的控制作用,具体表现为:在二叠系佳木河组顶部不整合面附近地层内主要分布油型气与煤型气的混源气,而在较大规模的断源断裂附近易于富集煤型气;在不整合和断裂不发育的区域,风城组及其上覆地层中易于富集油型气,佳木河组则广泛分布煤型气。 展开更多

关键词 地球化学特征 化学组分 成因类型 碳同位素 分布规律 断源断裂 中拐一五、八区 准噶尔盆地

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地下盐穴储气库注气排卤及注采完井技术 被引量：18

10

作者 袁进平 李根生 +2 位作者 庄晓谦 余津文 杜杨 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期76-78,共3页

盐穴地下储气库是利用地下较厚的盐层或盐丘,采用人工方式在盐层或盐丘中水溶形成洞穴储存空间来存储天然气,是储气库的主要类型之一。盐穴储气库建成后第一次注气排卤及注采完井是储气库建造和应用以及安全运行的关键。为了满足我国首... 盐穴地下储气库是利用地下较厚的盐层或盐丘,采用人工方式在盐层或盐丘中水溶形成洞穴储存空间来存储天然气,是储气库的主要类型之一。盐穴储气库建成后第一次注气排卤及注采完井是储气库建造和应用以及安全运行的关键。为了满足我国首座盐穴储气库——金坛盐穴储气库建设的需要,根据该储气库建库的特点,进行了注气排卤及注采完井工艺技术研究,通过注气排卤及注采完井方案的优选,制定了现场施工工艺,形成了我国盐穴储气库注气排卤及注采完井配套工艺技术,并成功运用于该储气库已有溶腔改造的5口井中,填补了我国盐穴储气库的注气排卤及注采完井工艺技术的空白。 展开更多

关键词 江苏金坛 盐穴储气库 注气排卤 完井 排卤管柱 安全控制系统 不压井作业

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不同孔隙结构碳酸盐岩的岩石物理响应特征及储层预测新方法——以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段为例 被引量：7

11

作者 王斌 魏柳斌 +4 位作者 于小伟 包洪平 周义军 赵建国 任静 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期46-58,共13页

近年来,在鄂尔多斯盆地中东部地区下奥陶统马家沟组四段(以下简称马四段)的台内丘滩体钻遇了优质白云岩储层,但该套储层厚度薄、与围岩弹性参数差异较小,利用常规方法很难准确识别和预测。为了提高白云岩储层的预测精度,基于铸体薄片与... 近年来,在鄂尔多斯盆地中东部地区下奥陶统马家沟组四段(以下简称马四段)的台内丘滩体钻遇了优质白云岩储层,但该套储层厚度薄、与围岩弹性参数差异较小,利用常规方法很难准确识别和预测。为了提高白云岩储层的预测精度,基于铸体薄片与岩心CT扫描,详细分析了马四段碳酸盐岩的特征,通过岩石物理弹性测试,结合物性测试及试采资料建立了马四段岩石弹性参数与孔隙结构的关系,提出了研究区一种变基质多孔微分等效介质模型的预测孔隙结构和储层的新方法,并进行了矿场验证。研究结果表明:(1)马四段碳酸盐岩发育孔隙型和裂缝型2类储层,其中孔隙型储层可细分为以晶间孔为主和以晶间溶孔+晶间孔为主2类;(2)晶间孔为白云岩化作用形成,孔隙纵横比较大,晶间溶孔由晶间孔经过溶蚀作用改造形成,孔隙纵横比变小;(3)裂缝主要为构造缝和溶蚀缝,孔隙纵横比最小;(4)沉积和成岩作用对碳酸盐岩的孔隙结构影响大,孔隙结构的差异会引起岩石弹性参数的较大变化,利用该差异可以有效预测白云岩优质储层。结论认为,该方法首先通过变基质骨架建模准确划分岩石的基质类型,然后利用多重孔微分等效介质模型预测岩石的孔隙结构类型,并定量计算不同孔隙类型孔隙的体积占比,为提高白云岩储层的预测精度奠定了技术基础,有助于碳酸盐岩优质储层的精确预测的深入研究。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 下奥陶统 马家沟组四段 白云岩储层 多重孔微分等效介质模型 孔隙结构

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测井地质学研究中的典型误区与科学思维 被引量：18

12

作者 赖锦 庞小娇 +5 位作者 赵鑫 赵仪迪 王贵文 黄玉越 李红斌 黎雨航 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期31-44,共14页

测井地质学方法理论体系在基础地质、石油地质和工程地质等领域得到广泛应用,但不同测井系列对地质信息响应敏感性的差异、多重测井信息地球物理属性与岩石地质成因不对应性等都将导致测井地质学研究过程中常出现误区,亟需解剖测井地质... 测井地质学方法理论体系在基础地质、石油地质和工程地质等领域得到广泛应用,但不同测井系列对地质信息响应敏感性的差异、多重测井信息地球物理属性与岩石地质成因不对应性等都将导致测井地质学研究过程中常出现误区,亟需解剖测井地质学研究中的典型错误案例以探索相应的科学思维与对策。为此,在分析测井地质学研究中存在的典型误区的基础上,分析了不同测井系列纵向分辨率尺度及其与探测深度的矛盾,阐明了不同尺度数据融合的重要性,明确了引起测井“伪资料”的因素及其对解释评价的影响,并提出了一套针对地质解释测井评价的思路。研究结果表明:①测井地质学研究中的典型误区可归纳为地质体解释和储层属性参数计算两个方面误区;②高密度、高电阻率泥岩等特殊地质现象会导致测井资料的多解性,测井地质解释时应注重其岩石物理响应机理;③非常规油气测井评价需要电成像、偶极声波和核磁共振测井等新技术的融合,且岩心资料的刻度以及地质思维的融入可提高解释精度;④在测井井旁构造解析、沉积学响应、地应力评价以及裂缝识别等过程中,应融合地质思维,来规避不同地质现象在测井上的同一响应导致的测井解释误区。结论认为,从地质到测井再到地质,从实践到认识再到实践,从“一孔之见”到“一孔百见”的辩证和系统性思维,可以为测井地质学综合研究提供科学思路。 展开更多

关键词 测井地质学 测井系列 特殊地质现象 多解性 岩石物理响应机理 新技术融合 综合解释 误区与对策

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温度对超深裂缝性地层井壁稳定性的影响 被引量：10

13

作者 卢运虎 肖先恒 +2 位作者 赵琳 金衍 陈勉 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2020年第2期160-167,共8页

温度效应对钻井井壁围岩稳定性的影响不可忽略,特别是超深(>6000 m)裂缝性地层。传统考虑温度效应的坍塌压力预测模型主要适用于连续性地层,温度对裂缝性地层坍塌压力影响的文献研究较少。针对上述问题,首先通过杜哈梅原理确定温度... 温度效应对钻井井壁围岩稳定性的影响不可忽略,特别是超深(>6000 m)裂缝性地层。传统考虑温度效应的坍塌压力预测模型主要适用于连续性地层,温度对裂缝性地层坍塌压力影响的文献研究较少。针对上述问题,首先通过杜哈梅原理确定温度变化产生的诱导应力场,然后利用坐标转换,考虑裂缝渗流场和温度场耦合,获得裂缝面上应力分布特征,最后,将裂缝面应力场代入岩石破坏准则,建立了考虑温度效应的裂缝性地层井壁失稳预测力学模型,研究了温度和裂缝特征对井壁稳定性的影响。研究表明,相同应力和裂缝产状条件下,钻井液循环引起的井壁温度降低增大了井壁垮塌的程度,这与传统模型认为循环引起的温度降低有助于井壁稳定的结论相反;井筒液柱压力一定的条件下,井壁稳定性随裂缝产状发生变化,存在裂缝产状敏感区。对于超深裂缝性地层,随着钻井液循环导致井壁围岩温度降低,增大了井壁失稳风险和程度,在防止井壁失稳的坍塌压力当量密度设计方面应考虑温度和裂缝特征的影响。 展开更多

关键词 超深井 裂缝性地层 温度 井壁稳定 坍塌压力

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不同粒径特征的砾石层井壁围岩破坏机制 被引量：10

14

作者 侯冰 金衍 +1 位作者 李松 曾超 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期66-70,共5页

塔里木油田大北区块新近系库车组是一套长段砾石地层,在钻井过程中多发生井壁坍塌、掉块等钻井复杂问题。而砾石地层具有的弱胶结和不连续的特点,使得基于连续介质力学的分析方法不能很好解释井周砾石剥落和掉块的机理。为此,首先对该... 塔里木油田大北区块新近系库车组是一套长段砾石地层,在钻井过程中多发生井壁坍塌、掉块等钻井复杂问题。而砾石地层具有的弱胶结和不连续的特点,使得基于连续介质力学的分析方法不能很好解释井周砾石剥落和掉块的机理。为此,首先对该区砾石层露头进行粒度分析、微观电镜扫描、室内三轴实验,获得了砾石层物理力学特性;进而采用非连续特性的离散元数值模拟方法,深入地分析了该套地层中砾石以及粒径分布对围岩破坏和井周裂缝扩展特征。研究结果表明:①砾岩破坏方式为劈裂,破裂面沿着砾石颗粒的胶结面扩展,形成一条呈锯齿状的破坏面;②井周的大颗粒砾石降低了井壁围岩的抗压强度,在井眼液压作用下,砾石层井壁产生掉块,形成以最小水平主应力方向为长轴的不规整崩落椭圆;③井壁在非均匀构造应力作用下,发育小粒径砾石地层裂缝沿着最小主应力方向扩展,砾石的分布对裂缝扩展的影响较小,而发育大粒径砾石地层中,裂缝在砾石大颗粒周围产生,优先向附近砾石集中区域扩展,改变初始裂缝传播路径,扩展速度更快,延伸距离更远,逐渐形成更大范围的破坏区域,导致井壁失稳。 展开更多

关键词 粒径分布 砾石层 岩石力学 离散元 井壁失稳 破坏准则 地应力 粒度分析 塔里木油田 大北区块

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多层合采油藏废弃井网取热性能评价 被引量：6

15

作者 宋先知 许富强 +1 位作者 姬佳炎 石宇 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期54-62,共9页

油田地热是地热资源的重要组成部分,可进行发电、供暖等方面的开发与利用,其中多层砂岩油藏地热资源储量和产量均约占我国总量的50%,但由于层间非均质性影响,其注水开发地热过程中普遍存在层间干扰问题,亟需开展多层合采含油热储取热性... 油田地热是地热资源的重要组成部分,可进行发电、供暖等方面的开发与利用,其中多层砂岩油藏地热资源储量和产量均约占我国总量的50%,但由于层间非均质性影响,其注水开发地热过程中普遍存在层间干扰问题,亟需开展多层合采含油热储取热性能评价工作。为此,以枯竭油藏(可扩展至高、特高含水油藏)为研究对象,建立了多层合采油藏油水两相热流耦合数值模型,对比了不同孔隙度、渗透率和初始含油饱和度下层间干扰特征和温度、压力分布情况,分析了层间干扰对取热性能的影响。研究结果表明:①在本文的研究条件和模型设置下,生产20年后,不同渗透率储层高、低渗透层的注采压差和生产温度差值分别可达3.27 MPa和24.5 K,远大于含油均质储层各层位对应差值;②初始含油饱和度越小,储层生产温度和注采压差越低,20年后最大差值可达1.32 MPa;③层间干扰对渗透率敏感,高渗透层流体来自同层注入井和其他低渗透层,不同渗透率储层生产温度最高可提升5.33 K。结论认为:①渗透率是影响含油储层生产温度和注采压差的关键参数,而孔隙度对生产特征的影响较小;②注采压差对初始含油饱和度的变化较为敏感,油相存在可显著提高注入压力;③在有边界热源补充的情况下,层间干扰强烈的储层更易获得高取热量,在废弃井取热改造中可优先考虑此类储层。 展开更多

关键词 油田地热 废弃井 取热性能 油水两相 层间干扰 孔隙度 渗透率 初始含油饱和度

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适用于深层页岩气井生产模拟和预测的自扩散流热耦合模型 被引量：1

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作者 夏阳 韦世明 +1 位作者 金衍 陈康平 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期111-118,共8页

明确高温、高压条件下页岩气的渗流规律是准确预测深层页岩气井产能的前提。为此,基于前人提出的自扩散流动模型,增加考虑温度场变化的影响,建立了渗流场和温度场耦合的自扩散流动模型(以下简称自扩散流热耦合模型),然后,将该模型与以... 明确高温、高压条件下页岩气的渗流规律是准确预测深层页岩气井产能的前提。为此,基于前人提出的自扩散流动模型,增加考虑温度场变化的影响,建立了渗流场和温度场耦合的自扩散流动模型(以下简称自扩散流热耦合模型),然后,将该模型与以达西定律和努森扩散为基础的渗流模型(以下简称修正达西模型)计算结果进行对比;基于自扩散流热耦合模型,分析考虑温度场变化的深层页岩气自扩散流动行为,探讨了井底温度变化对深层页岩气采出程度的影响;进而将自扩散流热耦合模型应用于四川盆地长宁区块上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一口页岩气水平井的生产模拟。研究结果表明:①在相同参数下,采用自扩散流热耦合模型计算的页岩气产量大于修正达西模型计算值;②考虑温度场变化时,自扩散系数剖面出现峰值,气体密度剖面出现谷值,并且峰值/谷值对应数据点同步向地层内部移动,说明自扩散系数影响着气体传质速率,并且随着生产的进行,近井低温对气体自扩散的影响范围不断增大;③当井底温度低于地层温度时,近井气体自扩散系数减小,发生气体近井阻塞现象,从而使气井产量降低;④根据现场实例井的生产模拟结果,考虑温度场的变化,自扩散流热耦合模型能够更加准确地模拟深层页岩气井产量。结论认为,所建立的自扩散流热耦合模型可靠性和准确度更高,可以用于深层页岩气井的生产模拟和预测。 展开更多

关键词 深层页岩气 自扩散流热耦合模型 温度场变化 近井低温 近井阻塞 气井产能预测

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天然裂缝对干热岩水力压裂裂缝扩展的影响规律 被引量：19

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作者 谢紫霄 黄中伟 +4 位作者 熊建华 武晓光 李根生 邹文超 龙腾达 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期63-72,共10页

地热能是一种清洁、环保的可再生能源,具有低碳环保、稳定高效等特点,水力压裂技术是有效开发干热岩地热资源的重要技术手段。目前高温花岗岩水力压裂时天然裂缝对水力裂缝扩展的影响未进行广泛地研究,对其水力裂缝扩展规律的认识尚不... 地热能是一种清洁、环保的可再生能源,具有低碳环保、稳定高效等特点,水力压裂技术是有效开发干热岩地热资源的重要技术手段。目前高温花岗岩水力压裂时天然裂缝对水力裂缝扩展的影响未进行广泛地研究,对其水力裂缝扩展规律的认识尚不清楚。为此,以常见的干热岩类型(花岗岩)为研究对象,开展了实时高温下真三轴水力压裂实验,探究两种类型花岗岩在不同温度下的裂缝扩展特征及导流能力,揭示了干热岩水力裂缝在天然裂缝影响下的扩展规律,评价了压后裂缝的导流能力。研究结果表明:①随着花岗岩温度的上升,其起裂压力降低,裂缝面迂曲度提高,水力裂缝扩展路径更加随机;②不同温度下花岗岩压裂后裂缝的导流能力不同,随着花岗岩温度的上升,水力裂缝的导流能力也随之提高;③相同条件下,裂缝型花岗岩起裂压力低于致密型花岗岩的起裂压力,且压裂后裂缝型花岗岩的裂缝导流能力显著高于致密型花岗岩的裂缝导流能力。结论认为,寻找天然裂缝发育的干热岩储层是高效开发利用地热能的关键地质因素,实验结果对指导干热岩储层水力压裂提供了理论支撑,有助于我国地热资源的有效开发。 展开更多

关键词 干热岩 真三轴水力压裂 水力裂缝 天然裂缝 裂缝扩展 起裂压力 裂缝导流能力 渗透系数

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超临界CO_(2)压裂迂曲裂缝内支撑剂运移特征 被引量：18

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作者 郑永 王海柱 +3 位作者 李根生 田港华 杨兵 刘铭盛 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期71-80,共10页

在“双碳”目标引领和水力压裂受水资源影响下,超临界CO_(2)压裂是发展的主要趋势。为了明确支撑剂在超临界CO_(2)致裂裂缝内的运移特征,利用激光形貌扫描技术对超临界CO_(2)压裂后的岩石裂缝面进行重构,结合CFD—DEM方法建立了迂曲裂... 在“双碳”目标引领和水力压裂受水资源影响下,超临界CO_(2)压裂是发展的主要趋势。为了明确支撑剂在超临界CO_(2)致裂裂缝内的运移特征,利用激光形貌扫描技术对超临界CO_(2)压裂后的岩石裂缝面进行重构,结合CFD—DEM方法建立了迂曲裂缝内超临界CO_(2)携砂运移模型,对比平板裂缝分析了迂曲裂缝内支撑剂的运移和铺置特征,研究了支撑剂密度、携砂液注入速度和砂比等关键参数对支撑剂在裂缝内输送和分布的影响。研究结果表明:(1)相较于平板裂缝,迂曲裂缝中的超临界CO_(2)携砂液流动路径具有曲折和多变的特点,支撑剂运移时在横向和纵向上具有更强的波动性和跳跃性;(2)支撑剂在迂曲裂缝内的铺置形态呈现出波浪状甚至簇团状的非均匀分布特征;(3)低密度支撑剂在迂曲裂缝内具有更好的通过性,高注入速度能够降低迂曲裂缝结构对支撑剂堵塞的影响;(4)迂曲裂缝中过低的注入砂比并不能够获得好的裂缝支撑效果,模拟条件下最优值在3%附近。结论认为,模拟实验研究结果对认识超临界CO_(2)压裂携砂液泵注过程中砂堵发生机制以及优化现场压裂设计具有重要的理论和工程意义。 展开更多

关键词 非常规油气 储层改造 压裂 支撑剂运移 超临界CO_(2)迂曲裂缝 CFD—DEM 裂缝面重构

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基于径向基—多层感知器神经网络联合的复杂岩相智能识别与表征 被引量：14

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作者 姜世一 孙盼科 +7 位作者 张林 贾浪波 何太洪 徐怀民 艾贝贝 张何锋 饶华文 丁遥 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期47-62,共16页

苏里格气田东二区二叠系石盒子组盒8段(以下简称盒8段)为典型的河流相致密砂岩储层,其强非均质性及复杂的储层结构导致该区面临“甜点”储层优选困难等关键技术瓶颈。为此,在分析盒8段储层岩相类型及组合特征、岩相约束下测井数据特征... 苏里格气田东二区二叠系石盒子组盒8段(以下简称盒8段)为典型的河流相致密砂岩储层,其强非均质性及复杂的储层结构导致该区面临“甜点”储层优选困难等关键技术瓶颈。为此,在分析盒8段储层岩相类型及组合特征、岩相约束下测井数据特征的基础上,建立了一种契合岩相及其组合特征、测井数据特征、人工智能算法原理的径向基—多层感知器神经网络联合模型,并开展了储层岩相的精确识别与表征研究。研究结果表明:(1)盒8段发育块状层理砾岩相、槽状交错层理粗砂岩相、板状交错层理粗砂岩相、板状交错层理中砂岩相、平行层理中砂岩相、交错层理细砂岩相、波状层理粉砂岩相、块状层理泥岩相8种岩相类型;(2)盒8上亚段曲流河相储层岩相密度偏小、岩相频率偏高、对应测井数据分布较分散,盒8下亚段辫状河相储层岩相密度偏大、岩相频率偏低、对应测井数据分布较集中;(3)建立的径向基—多层感知器神经网络联合模型识别准确率可达89.06%,相较于单一神经网络模型、交会图、主成分分析和决策树等方法识别准确率明显提高。结论认为,建立的径向基—多层感知器神经网络联合模型不仅克服了现有岩相识别方法准确率低且难以推广的缺陷,而且对实现河流相强非均质性致密砂岩储层高效开发具有重要意义。 展开更多

关键词 苏里格气田东二区 盒8段 河流相 致密砂岩储层 岩相类型 径向基—多层感知器神经网络 智能化 岩相识别

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基于多目标的干热岩注采取热性能均衡优化方法 被引量：10

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作者 宋国锋 李根生 +1 位作者 宋先知 石宇 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期73-84,共12页

地热能是一种清洁、环保的可再生能源,是未来自然资源开发利用的重要对象,其中干热岩是重要的深部地热资源之一。目前取热性能多目标优化较少考虑储层开采模型,也未综合比较不同优化思路下的效果。为了提高热储取热效率、延长地热开采寿... 地热能是一种清洁、环保的可再生能源,是未来自然资源开发利用的重要对象,其中干热岩是重要的深部地热资源之一。目前取热性能多目标优化较少考虑储层开采模型,也未综合比较不同优化思路下的效果。为了提高热储取热效率、延长地热开采寿命,基于青海共和地区干热岩开采热—流—固耦合模型与三种取热优化方法,得到合适的地热系统运行参数(注入温度、注入排量、生产压力、注采间距),并对比评价了不同方案下的取热效果。研究结果表明:①注采参数敏感性分析指出,发电功率、采收率与注采压差之间呈逆向关系,这是采用多目标优化的直接原因;②基于参数化研究得到的优化方案热储寿命最短为10年、注采压差达67 MPa,存在显著的热突破现象,储层安全受到挑战;③采用多目标优化决策一体化方法,得到了最佳的干热岩系统运行参数组合,热储寿命可超20年,实现了均衡优化的结果。结论认为,多目标优化思路在地热开采中具有可行性与适用性,该方法为地热高效开发利用提供了参考和借鉴,并可助力我国“双碳”目标实现。 展开更多

关键词 地热 干热岩 增强型地热系统 取热性能 多目标优化 单目标优化 注采参数 均衡优化

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