天然气水合物钻采一体化模拟实验系统及降压法开采初步实验 被引量：14

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作者 刘昌岭 李彦龙 +4 位作者 刘乐乐 胡高伟 陈强 吴能友 孟庆国 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期165-172,共8页

现有的天然气水合物(以下简称水合物)开采技术实验研究通常在较小尺寸的模拟实验装置中进行,由于反应釜样品尺寸较小,导致明显的边界效应且实验结果难以在现场中得到应用,因而研发大尺寸水合物综合开采实验系统刻不容缓。为此,针对我国... 现有的天然气水合物(以下简称水合物)开采技术实验研究通常在较小尺寸的模拟实验装置中进行,由于反应釜样品尺寸较小,导致明显的边界效应且实验结果难以在现场中得到应用,因而研发大尺寸水合物综合开采实验系统刻不容缓。为此,针对我国南海神狐海域泥质粉砂型水合物储层,基于降压法开采思路和工艺流程,研发了一套水合物钻、采一体化模拟实验系统,主要包括主体高压装置、钻采一体化、气液供给、围压加载、回压控制、气液固分离及在线监测、温度控制、数据测控与后处理等模块;利用该系统进行了冰点附近CO2水合物初步开采模拟实验;基于实验结果建立了数据获取及分析的基本流程,初步获得了在降压法开采CO2水合物过程中储层的温度、压力场变化以及产气、产水规律。实验结果表明:①该实验系统可模拟实际地质条件制备接近海洋水合物储层的样品,通过电阻层析成像技术实时监测水合物成藏与分布情况;②该实验系统还可模拟钻井、降压开采工艺与过程,实时监测出砂与管道流动等过程中产气量、产水量、产砂量、温度、压力等多个物理参数的变化情况,实现试采全过程的实验模拟。结论认为:①在出口压力一定的情况下,CO2水合物的产气、产水速率具有很大的波动性;②CO2水合物分解过程中储层温度分布不均匀,最大的温度降幅为5℃,表明水合物分解呈现出非均一性与随机性。 展开更多

关键词 天然气水合物 模拟实验系统 钻采一体化 实时监测 降压法开采 CO2水合物 产出规律 电阻层析成像

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基于机器学习方法的海洋天然气水合物水平井降压开采模拟—优化耦合模型 被引量：11

2

作者 辛欣 王海彬 +5 位作者 罗建男 于涵 袁益龙 夏盈莉 朱慧星 陈强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期149-158,共10页

由天然气水合物(以下简称水合物)开采引起的含水合物沉积层力学变形问题不能被忽视,因其直接威胁到海域水合物的安全开采。为了找到甲烷累计产气量最优值与地层稳定性的关系,基于机器学习方法形成模拟-优化耦合技术,构建起水合物降压开... 由天然气水合物(以下简称水合物)开采引起的含水合物沉积层力学变形问题不能被忽视,因其直接威胁到海域水合物的安全开采。为了找到甲烷累计产气量最优值与地层稳定性的关系,基于机器学习方法形成模拟-优化耦合技术,构建起水合物降压开采传热-流动-力学数值模拟模型、可以替代数值模拟模型的机器学习模型和以甲烷累计产气量最优为目标的混合整数非线性规划优化模型;在此基础上,选取南海北部神狐海域厚层Ⅱ类水合物藏W11站位为研究对象,获得了海底面沉降量约束下的水合物储层甲烷累计产气量及相对应的最优开采方案参数。研究结果表明:①模拟-优化耦合技术的关键是机器学习方法的运用,基于径向基函数人工神经网络方法而建立的替代模型计算精度较高,可以替代模拟模型来确定输入输出变量的关系,从而摆脱既定方案的限制,找到全局最优解;②模拟-优化耦合技术可以解决受含水合物沉积层力学响应特征影响的水合物开采方案优选问题,根据试采工程安全要求改变海底面沉降量最大允许值,可以计算得到相应的甲烷累计产气量,以及降压幅度、开采时间、井位布置、水平井段长度等最优开采方案参数;③随着最大允许沉降量增大,甲烷累计产气量增大,二者满足正相关关系;④海底面沉降量随着开采时间增长而增大,也随降压幅度增大而增大;⑤水合物开采引起海底面沉降主要发生在开采初期,为了获得较高甲烷累计产气量及较小海底面沉降量最大允许值,在开采初期必须减小降压幅度。结论认为,所形成的模拟-优化耦合技术适用性强,可以为水合物安全、高效规模化开采方案的制订提供支撑。 展开更多

关键词 海洋天然气水合物 地层稳定性 数值模拟 机器学习 混合整数 优化模型 开采方案制订 水平井

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海域天然气水合物开采增产理论与技术体系展望 被引量：56

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作者 吴能友 李彦龙 +3 位作者 万义钊 孙建业 黄丽 毛佩筱 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期100-115,共16页

从量级尺度大幅度提高产能是实现天然气水合物(以下简称水合物)产业化开采的关键,而水合物开采能否产业化又取决于原地可采储量能否支撑产业化开采所需要的基本开采周期,以及开采产能能否达到当前产业化开采的标准。为了给水合物开发技... 从量级尺度大幅度提高产能是实现天然气水合物(以下简称水合物)产业化开采的关键,而水合物开采能否产业化又取决于原地可采储量能否支撑产业化开采所需要的基本开采周期,以及开采产能能否达到当前产业化开采的标准。为了给水合物开发技术研究提供参考,从海域水合物增产理论与技术学科体系建设的角度,结合国内外水合物实验模拟和数值模拟研究成果,分析了潜在的水合物增产技术,提出了水合物开采增产的基本原理、评价方法及目前存在的技术瓶颈。研究结果表明:①复杂结构井、多井井网、新型开采方法、储层改造是实现天然气水合物增产的主要途径,其增产机理可归纳为扩大泄流面积、提高分解效率、改善渗流条件等三个方面;②复杂结构井和井网是提高水合物产能的根本,基于复杂结构井和井网系统辅助加热或进行储层改造,能从量级尺度提高水合物的产能;③制样技术、储层监测技术和力学场耦合技术是目前水合物增产基础研究的主要技术瓶颈,建议“十四五”期间国家水合物应用基础研究的重点应关注上述技术瓶颈。结论认为,以水平井或多分支井为代表的复杂结构井、以多井簇群井开采为代表的井网开采模式、以降压辅助热激发为主的开采新方法、以水力造缝为代表的储层改造技术的联合应用等,是实现水合物产能量级提升的关键。 展开更多

关键词 海域天然气水合物 产业化开采 增产理论和技术 复杂结构井 井网 降压辅助热激发 水力造缝 储集层改造

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非稳态气水相对渗透率实验数据处理方法

4

作者 王昊 孙建孟 +3 位作者 崔瑞康 闫伟超 孙福璟 刘冬冬 《测井技术》 CAS 2023年第2期161-166,共6页

实验室处理非稳态气水相对渗透率(相渗)实验数据常用方法是JBN法,其核心是通过拟合累积采液量与采气量的实验数据求解含水率,从而计算并绘制气水相渗曲线,但不同拟合方式所得结果不同。为确保计算的气水相渗曲线数据更加合理,通过实例对... 实验室处理非稳态气水相对渗透率(相渗)实验数据常用方法是JBN法,其核心是通过拟合累积采液量与采气量的实验数据求解含水率,从而计算并绘制气水相渗曲线,但不同拟合方式所得结果不同。为确保计算的气水相渗曲线数据更加合理,通过实例对比4种含水率拟合方式优缺点,并根据对数函数与反正切函数图像变化规律和相渗曲线变化特点,提出将上述2种函数相结合的非线性函数拟合方式。结果表明:使用非线性函数求解含水率更合理,最终计算的气水相渗曲线数据,更能体现岩心产水量前期迅速上升、后期缓慢增加的变化特征,更符合数据实际变化规律。通过实例分析表明该方法具有较好的普适性,能够更好地反映岩心孔隙内部气水渗流规律。 展开更多

关键词 非稳态 相对渗透率 JBN法 含水率 函数拟合

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基于优化Manco法的车排子凸起原油生物降解程度定量评价

5

作者 吕心婷 王婷男 +2 位作者 邹庆超 史兵兵 常象春 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期23-29,共7页

为了探索严重—强烈降解原油(PM>5)的降解机理,定量评价降解程度。利用色谱-质谱(GC-MS)技术对车排子凸起原油饱和烃和芳香烃进行分析,并基于Manco法学术思想,优化7类化合物,建立了一种稠油降解尺度定量评价方法。结果表明,优化Manc... 为了探索严重—强烈降解原油(PM>5)的降解机理,定量评价降解程度。利用色谱-质谱(GC-MS)技术对车排子凸起原油饱和烃和芳香烃进行分析,并基于Manco法学术思想,优化7类化合物,建立了一种稠油降解尺度定量评价方法。结果表明,优化Manco法中的MN2值与原油密度之间呈现良好的正相关关系,可以很好地将不同降解程度的原油区分开来。 展开更多

关键词 定量评价 生物降解程度 改进的Manco法 准噶尔盆地

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电磁波传播测井地层介电常数测量应用分析

6

作者 李郴 邓少贵 +2 位作者 李智强 陆保印 翟宇文 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期156-166,共11页

受地层水矿化度的影响,复杂油气储层电性特征复杂,采用电阻率测量方法难以对复杂储层流体进行准确评价与识别;但介电常数受地层水矿化度影响小,并且水的介电常数远大于油气介电常数,通过电磁波传播测井仪测量地层介电常数可有效准确区... 受地层水矿化度的影响,复杂油气储层电性特征复杂,采用电阻率测量方法难以对复杂储层流体进行准确评价与识别;但介电常数受地层水矿化度影响小,并且水的介电常数远大于油气介电常数,通过电磁波传播测井仪测量地层介电常数可有效准确区分油气储层与水层,且其地层响应转换图版的精准性对复杂储层流体的准确评价至关重要。本文基于等效磁偶极子模型推导了层状介质中1 GHz电磁波传播计算公式,提出了将测量探头几何工程参数融入有限元的精确仿真方法,采用COMSOL Multiphysics建立1∶1有限元仿真模型,分析了探头几何工程参数对地层转换图版的影响。搭建实验系统验证了理论仿真的准确性,测量结果显示基于精确仿真方法得到介电常数与真实值的相对误差约为1%。研制出电磁波传播测井仪,并在某油田开展了非常规页岩油气测井应用,为油田复杂油气储层的评价提供了一种有效的测量方法。 展开更多

关键词 电磁波传播测井 磁偶极子 有限元方法 地层转换图版 薄层

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泥质粉砂沉积物—天然气水合物混合体系的力学特性 被引量：20

7

作者 李彦龙 刘昌岭 +3 位作者 廖华林 董林 卜庆涛 刘志超 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期159-168,共10页

天然气水合物开采过程中,厘清储层力学参数的演化特征是进行工程地质风险评估的基础,但目前针对中国南海含天然气水合物泥质粉砂储层力学性质评价与测试相关研究的报道却鲜见。为此,以南海北部神弧海域W18/19矿体天然气水合物顶界沉积... 天然气水合物开采过程中,厘清储层力学参数的演化特征是进行工程地质风险评估的基础,但目前针对中国南海含天然气水合物泥质粉砂储层力学性质评价与测试相关研究的报道却鲜见。为此,以南海北部神弧海域W18/19矿体天然气水合物顶界沉积物为研究对象,用四氢呋喃(THF)水合物代替天然气水合物,以此来探讨泥质粉砂沉积物-天然气水合物混合体系的力学参数演化特征。研究结果表明:①在低质量丰度条件(小于等于16.7%)下泥质粉砂沉积物-天然气水合物混合体系呈现应变硬化破坏特征,抗剪强度、切线模量、内聚力随着水合物含量的增大而增大;②纯天然气水合物的应力-应变曲线表现出明显的脆性破坏特征,与低丰度条件下的泥质粉砂沉积物-天然气水合物混合体系破坏特征截然不同。进而提出了采用丰度(质量丰度或体积丰度)代替原有的砂质沉积物中饱和度概念来表征天然气水合物含量的建议,在考虑天然气水合物合成结束后泥质粉砂沉积物含水率影响的基础上,将泥质粉砂型天然气水合物-沉积物混合体系划分为纯沉积物、含天然气水合物沉积物、含沉积物天然气水合物和纯天然气水合物4种基本类型,以克服目前针对含天然气水合物泥质粉砂储层力学性质研究中所存在的不足。 展开更多

关键词 天然气水合物 力学性质 泥质粉砂储集层 南海北部神狐海域 四氢呋喃 质量丰度 三轴实验

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常见客体分子对笼型水合物晶格常数的影响 被引量：5

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作者 孟庆国 刘昌岭 +4 位作者 李承峰 郝锡荦 胡高伟 孙建业 吴能友 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第11期64-70,共7页

天然气水合物被认为是未来理想替代能源之一,相关基础与应用研究已成为国内外研究热点。客体分子对水合物晶胞参数的影响规律研究是水合物结构特征研究的重要内容,对理解水合物主客体分子间相互作用、形成分解微观机理及其稳定性变化具... 天然气水合物被认为是未来理想替代能源之一,相关基础与应用研究已成为国内外研究热点。客体分子对水合物晶胞参数的影响规律研究是水合物结构特征研究的重要内容,对理解水合物主客体分子间相互作用、形成分解微观机理及其稳定性变化具有重要意义。为考察不同客体分子对水合物微观结构特征的影响,本文合成了系列水合物样品(甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、二氧化碳、四氢呋喃、甲烷+2,2-二甲基丁烷和甲烷+甲基环己烷),并基于低温X射线衍射技术对样品结构特征进行了分析,探讨了水合物样品晶格常数与客体分子尺寸间的关系。结果表明,(1)低温X射线衍射技术能够有效获取天然气水合物样品的晶格常数及结构类型等特征。(2)甲烷、乙烷、丙烷及异丁烷等烷烃类同系物形成的单一组分水合物样品晶格常数与客体分子的尺寸(范德华直径)呈现正相关关系。同等条件下,分子尺寸越大,相应水合物的晶格常数越大。尺寸较小的甲烷、乙烷生成Ⅰ型结构水合物,而丙烷、异丁烷等相对较大的分子则形成Ⅱ型结构水合物。(3)含氧原子客体分子(如CO_2、THF)水合物样品的结构类型依然受范德华直径的控制,但其晶格常数与客体分子尺寸间的相关性不遵从烷烃类水合物的正相关关系,分析认为该现象是氧原子特殊的电负性致使客体分子与"水笼"间产生异常相互作用所致。(5) H型水合物样品中,大分子与辅助小分子对水合物不同方向晶轴长度影响分别呈现反向趋势特征。与甲烷+2,2-二甲基丁烷水合物样品相比,甲烷+甲基环己烷水合物样品a轴方向长度较短,而c轴方向长度略长。与相同温度下甲烷+2,2-二甲基丁烷水合物样品相比,由小分子氮气辅助形成的H型水合物样品晶胞a轴方向略长,而c轴方向长度较短。 展开更多

关键词 天然气水合物 粉末X射线衍射 结构特征 晶格常数 客体分子尺寸

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渤海湾盆地二叠系碎屑岩储集层发育演化特征与勘探方向 被引量：3

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作者 操应长 孙沛沛 +6 位作者 周立宏 远光辉 刘惠民 楼达 吴智平 金强 蒋有录 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期937-949,共13页

基于岩心观察、薄片鉴定、流体包裹体分析、碳氧同位素组成分析等技术方法,结合构造和埋藏演化史,系统分析渤海湾盆地上古生界二叠系碎屑岩储集层成岩演化过程、储集层成因及发育模式。研究表明:①渤海湾盆地上古生界整体经历3期埋藏和... 基于岩心观察、薄片鉴定、流体包裹体分析、碳氧同位素组成分析等技术方法,结合构造和埋藏演化史,系统分析渤海湾盆地上古生界二叠系碎屑岩储集层成岩演化过程、储集层成因及发育模式。研究表明:①渤海湾盆地上古生界整体经历3期埋藏和2期抬升过程,相应地发生3期干酪根热演化生酸溶蚀成孔和2期大气淡水淋滤成孔过程,深埋条件下近封闭成岩体系中溶蚀作用伴随自生黏土和石英沉淀,储集空间增加有限;②不同构造带差异性构造抬升—沉降过程造成二叠系碎屑岩储集层成岩-成储过程的差异性,并发育3类不同的储集层成因模式:Ⅰ类浅层成孔-中浅埋藏型储集层经历两期暴露—长期开放环境,于近地表经历两期大气水淋滤增孔作用,晚期浅埋,次生孔隙为主,物性最好;Ⅱ类浅层成孔-深埋调配保孔型储集层经历早期暴露开放—晚期埋藏封闭环境,溶蚀作用调配孔隙类型,以大量长石次生溶孔为主,物性次之;Ⅲ类多期埋藏溶蚀调配成孔型储集层经历近封闭—封闭环境下有机来源酸性流体溶蚀,以高岭石晶间微孔隙为主,物性最差。地质历史时期为大气水淋滤注水区,而现今位于斜坡带—洼陷带的Ⅱ类深埋储集层,为下步有利勘探目标。 展开更多

关键词 渤海湾盆地 二叠系 碎屑岩 成岩演化 成储机制 次生孔隙

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MCA框架下Shearlet和DCT字典组合地震数据重建 被引量：7

10

作者 张凯 张医奎 +3 位作者 李振春 田鑫 欧阳义 陈军屹 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1005-1013,1056,I0008,I0009,共12页

相比于单一变换,形态分量分析(MCA)是信号稀疏表示的一种更有效的手段。在MCA框架下,提出了一种Shearlet字典和DCT字典组合的地震数据重建方法。首先,基于MCA框架,分别选取DCT字典和Shearlet字典稀疏表示地震数据中的局部奇异分量与平... 相比于单一变换,形态分量分析(MCA)是信号稀疏表示的一种更有效的手段。在MCA框架下,提出了一种Shearlet字典和DCT字典组合的地震数据重建方法。首先,基于MCA框架,分别选取DCT字典和Shearlet字典稀疏表示地震数据中的局部奇异分量与平滑线状分量;随后,通过加入指数阈值模型和指数阈值函数的块坐标松弛(BCR)算法重建各个分量;最后,合并各个分量得到重建结果。合成数据实验和真实数据实验均表明,该方法能够有效地重建缺失地震数据,且重建精度高于单一Shearlet字典、Curvelet+DCT字典组合和Shearlet+Curvelet字典组合。 展开更多

关键词 形态分量分析 SHEARLET变换 离散余弦变换 地震数据重建 压缩感知

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中国海域盆地CO_(2)地质封存选址方案与构造力学分析 被引量：6

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作者 李春峰 赵学婷 +5 位作者 段威 吴涛 姚泽伟 陈国新 李刚 彭希 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期719-731,共13页

本文围绕“碳达峰、碳中和”国家战略目标,从断裂活动、盆地压力、构造沉降特征、地震活动性和地温梯度等角度综合分析中国海域盆地适宜大规模CO_(2)地质封存的条件与目标,在宏观上认为东海陆架盆地、珠江口盆地、琼东南盆地东部以及南... 本文围绕“碳达峰、碳中和”国家战略目标,从断裂活动、盆地压力、构造沉降特征、地震活动性和地温梯度等角度综合分析中国海域盆地适宜大规模CO_(2)地质封存的条件与目标,在宏观上认为东海陆架盆地、珠江口盆地、琼东南盆地东部以及南海中央海盆是最佳CO_(2)地质封存区域,但这并不排除其他盆地内部存在适宜的CO_(2)地质封存点,因为具体某个地质封存工程目标的范围相对较小.东海陆架盆地、珠江口盆地和琼东南盆地内适用于CO_(2)地质封存的地层包括盆地晚期快速沉降期沉积层的底部咸水层和热沉降沉积层内的含油气单元,在适宜的海底之下800~4000 m深度范围内,孔隙度大于10%,静水压力约在8~40 MPa之间、静岩压力约在13~83 MPa之间变化.在此压力范围和合适的地温梯度范围内,CO_(2)以超临界状态存在,其密度随温压变化相对稳定,有利于CO_(2)的流动和渗透.另外,盆地内的基性岩浆岩建造的规模和数量也为CO_(2)地质封存和永久矿化提供了很好的条件.虽然工程难度大和代价高,但南海中央海盆是非常安全的适宜封存CO_(2)的区域,注入到海底大洋玄武岩的CO_(2)因为玄武岩矿化需要较长时间,可能存在CO_(2)泄露,但是除了玄武岩矿化以外,可能泄露的CO_(2)在后面的逃逸中还可以被多次封存,包括:火山碎屑岩矿化、海底沉积物封存、海底沉积物CO_(2)水合物封存、碳酸钙中和反应、海底碳湖和海洋溶解CO_(2)等.南海中央海盆目前6个钻遇基底大洋玄武岩的国际大洋发现计划(IODP)钻孔可以为先导性南海海盆CO_(2)封存实验提供很好的科学与工程基础. 展开更多

关键词 中国海域盆地 地质碳封存 盆地分析 静岩压力 玄武岩矿化 碳酸盐岩脉

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基于程函方程的VTI介质初至波走时层析反演 被引量：4

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作者 张凯 陈军屹 +2 位作者 祝佰航 李振春 丁鹏程 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1218-1226,I0004,I0005,共11页

VTI介质初至波走时层析是反演各向异性参数的有效方法,其难点是初至波走时的计算和各向异性参数的联合反演。本文用垂直速度、动校正速度和非椭圆系数三个参数表征介质各向异性参数,使用基于Runge-Kutta算法的射线追踪,并根据相应的群... VTI介质初至波走时层析是反演各向异性参数的有效方法,其难点是初至波走时的计算和各向异性参数的联合反演。本文用垂直速度、动校正速度和非椭圆系数三个参数表征介质各向异性参数,使用基于Runge-Kutta算法的射线追踪,并根据相应的群慢度近似表达式推导了上述三个参数的敏感核函数表达式;利用最小二乘正交分解算法,分别用两种参数选择方法进行联合反演;数值模拟结果表明本文参数选择方法比传统Thomsen参数选择方法具有更高反演精度,从走时层析角度也证明了基于Runge-Kutta算法的射线追踪方法适用于VTI介质。 展开更多

关键词 VTI介质 程函方程 初至波走时层析 敏感核函数 THOMSEN参数

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基于GEE平台的黄河流域水体指数研究 被引量：6

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作者 孙根云 邵宝婕 +3 位作者 丁孙金衍 姚延娟 付航 王霓妮 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第3期119-124,共6页

黄河流域水体复杂,快速、准确地提取流域水体对黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义,但现有的水体指数无法满足去除遥感影像固有的山体阴影和精确提取复杂水体的要求。基于Google Earth Engine(GEE)平台和Sentinel-2影像,提出一... 黄河流域水体复杂,快速、准确地提取流域水体对黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义,但现有的水体指数无法满足去除遥感影像固有的山体阴影和精确提取复杂水体的要求。基于Google Earth Engine(GEE)平台和Sentinel-2影像,提出一种黄河流域水体指数(YRBWI),与归一化差异水体指数(NDWI)、改进的归一化差异水体指数(MNDWI)和阴影水体指数(SWI)进行水体提取效果对比。结果表明,YRBWI对黄河流域水体提取的效果最好,具体表现在可以解决山体阴影混淆问题,能准确提取高含沙量水体;与NDWI、MNDWI和SWI相比,YRBWI的OA和Kappa值最大,说明YRBWI的水体提取精度最高;YRBWI的水体提取精度对阈值的变化不敏感,具有较强的抗干扰性。 展开更多

关键词 水体提取 YRBWI GEE Sentinel-2 山影 黄河流域

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基于深度学习的裂缝预测在S区潜山碳酸盐岩储层中的应用 被引量：27

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作者 丁燕 杜启振 +2 位作者 Qamar Yasin 张强 刘力辉 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期267-275,共9页

准确描述并预测裂缝空间分布是裂缝型潜山油藏储层开发的前提条件,裂缝型潜山油藏构造复杂、断层发育、地震反射多表现为空白或杂乱反射,传统的依赖模型的反演方法难以表征复杂的潜山断裂系统。为此,提出了以测井裂缝敏感参数FIC c为训... 准确描述并预测裂缝空间分布是裂缝型潜山油藏储层开发的前提条件,裂缝型潜山油藏构造复杂、断层发育、地震反射多表现为空白或杂乱反射,传统的依赖模型的反演方法难以表征复杂的潜山断裂系统。为此,提出了以测井裂缝敏感参数FIC c为训练目标的深度信念网络反演方法。首先基于碳酸盐岩裂缝在测井曲线上的响应特征,综合伽马、井径等曲线,构建敏感性裂缝识别参数FIC c;然后以基于优选井计算的FIC c曲线作为训练目标、以井旁地震数据作为训练特征构成训练样本,通过训练深度信念网络,建立井旁地震数据与FIC c曲线之间的非线性映射关系;最后将训练成熟的网络模型应用到整个地震数据体,反演得到裂缝识别参数FIC c,进而预测裂缝空间分布。S区潜山裂缝预测的应用结果表明,测井裂缝识别参数FIC c识别结果与成像测井裂缝识别结果基本吻合,FIC c作为训练目标在S区裂缝预测中具有较好的可靠性;应用深度信念网络反演的解释结果表明S区潜山主要发育北东向裂缝,呈带状沿断层大面积发育,与熵属性刻画的裂缝发育带一致性较好,钻井吻合率达71%。 展开更多

关键词 裂缝预测 潜山 碳酸盐岩 测井 裂缝识别参数 深度学习 非线性反演 熵属性

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不同井型下的天然气水合物降压开采产气产水规律 被引量：14

15

作者 毛佩筱 吴能友 +6 位作者 宁伏龙 胡高伟 孙嘉鑫 陈强 郭洋 卜庆涛 万义钊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期168-176,共9页

目前的研究成果表明,降压法及其改良方案可能是实现海域天然气水合物(以下简称水合物)高效开采的最佳途径,但现有降压条件下的产气能力距离水合物商业开发需求仍存在着不小的差距,因而提高水合物藏分解效率、提升储层气液运移产出能力,... 目前的研究成果表明,降压法及其改良方案可能是实现海域天然气水合物(以下简称水合物)高效开采的最佳途径,但现有降压条件下的产气能力距离水合物商业开发需求仍存在着不小的差距,因而提高水合物藏分解效率、提升储层气液运移产出能力,进而形成安全高效的水合物开采新方法,是水合物开发过程中急需解决的瓶颈问题。为此,利用自制的水合物复杂结构井模拟实验装置,分别开展了垂直井、水平二分支井(夹角90°)开采水合物的实验室模拟实验,据此分析不同开采条件下各井型的产气、产水规律。研究结果表明:①垂直井与分支井开采中,降压幅度是控制前期产气速率的主要因素,而后期环境温度对水合物分解量的影响则逐渐加强;②井型对水合物开采产能具有明显的控制作用——垂直井开采降压幅度越大,产气情况越好,但实验尺度下累计产水量则相差不大,水平二分支井(夹角90°)开采过程中,产气速率比射孔面积相同的垂直井更高,波动较小,但初始阶段产水明显;③降压—热激联合作用更有利于水合物的分解和稳定产气,在其联合作用下,水平二分支井(夹角90°)比垂直井更有利于水合物的长期稳产。 展开更多

关键词 甲烷水合物 垂直井 水平二分支井(夹角90°) 复杂结构井 降压开采 降压—热激联合开采

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块状甲烷水合物分解动力学特征及其影响因素 被引量：6

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作者 陈强 吴能友 +3 位作者 李彦龙 刘昌岭 孙建业 孟庆国 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期141-148,共8页

与冷泉相关的块状甲烷水合物是非常规天然气资源开发的重点目标之一。为了了解其分解动力学特征以便于制订合理的开发方案,利用高压差示扫描量热仪实验测试了块状甲烷水合物的生成与分解过程,将分解的吸热效应与分解速度相关联,分析不... 与冷泉相关的块状甲烷水合物是非常规天然气资源开发的重点目标之一。为了了解其分解动力学特征以便于制订合理的开发方案,利用高压差示扫描量热仪实验测试了块状甲烷水合物的生成与分解过程,将分解的吸热效应与分解速度相关联,分析不同环境下块状甲烷水合物分解瞬时速度和平均速度的变化特征,然后,基于实验结果采用经典的甲烷水合物分解动力学模型计算得到不同压力下甲烷水合物分解活化能,进而评价分解表面积、温度、压力和矿化度等因素对甲烷水合物分解速度的影响。研究结果表明:①随着压力升高,甲烷水合物分解活化能逐渐增大,在此次实验测试条件下其数值介于27.5~28.5 kJ/mol;②在去离子水溶液中,甲烷水合物的分解瞬时速度呈现先增加后减小的趋势,在分解早中期其累计分解物质的量随时间的变化关系呈指数函数形式增长,后期则呈缓慢线性增长;③在孔隙水溶液中,甲烷水合物的分解瞬时速度也呈现先增加后减小的变化趋势,但较之于去离子水溶液,孔隙水溶液中甲烷水合物的分解瞬时速度峰值出现的时间较晚,孔隙水溶液矿化度对水合物分解速度的促进作用弱于温度的影响;④对影响去离子水溶液中块状甲烷水合物分解速度的因素按照影响程度由大到小排序,结果依次为分解表面积、温度、压力。结论认为,在储层改造的基础上,热激法是块状甲烷水合物开采的合理方式。 展开更多

关键词 块状甲烷水合物 高压差示扫描量热技术 分解动力学 分解速度 分解活化能 储层改造 热激法 合理开采方式

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基于CT扫描的天然气水合物储层微观孔隙结构定量表征及特征分析 被引量：21

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作者 董怀民 孙建孟 +2 位作者 林振洲 崔利凯 闫伟超 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期40-49,共10页

基于X射线CT技术对祁连山木里研究区水合物储层岩心样品进行扫描与成像,进而构建数字岩心三维模型,并将最大球算法应用于相应孔隙网络模型的提取,实现岩心孔隙结构的三维显示,应用数值模拟方法获取孔喉尺寸分布、配位数等岩心孔隙结构参... 基于X射线CT技术对祁连山木里研究区水合物储层岩心样品进行扫描与成像,进而构建数字岩心三维模型,并将最大球算法应用于相应孔隙网络模型的提取,实现岩心孔隙结构的三维显示,应用数值模拟方法获取孔喉尺寸分布、配位数等岩心孔隙结构参数,最终实现水合物储层微观孔隙结构的定量表征。此外,对不同微观孔隙结构参数与储层物性的相关关系进行分析。结果表明:研究区水合物储层物性差、孔喉半径小;储集空间主要以粒内溶蚀孔隙、粒间溶蚀孔隙与微裂缝为主,以原生孔隙为辅;微观孔喉结构参数主要影响储层的渗透率,对孔隙度的影响相对较小。 展开更多

关键词 天然气水合物储层 微观孔隙结构 数字岩心 定量表征 三维成像 孔隙网络模型

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苏北地区早寒武世黑色页岩地球化学特征与有机质富集模式 被引量：7

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作者 张玉玺 陈建文 周江羽 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期838-851,共14页

早寒武世期间沉积的一套富有机质页岩,沉积厚度大,有机质含量高,是目前华南地区海相页岩气勘探重要目标层系之一。以苏北地区XYZ-1为例,利用钻井岩心资料和地球化学测试分析数据,探讨早寒武世幕府山组黑色页岩的沉积环境及有机质富集模... 早寒武世期间沉积的一套富有机质页岩,沉积厚度大,有机质含量高,是目前华南地区海相页岩气勘探重要目标层系之一。以苏北地区XYZ-1为例,利用钻井岩心资料和地球化学测试分析数据,探讨早寒武世幕府山组黑色页岩的沉积环境及有机质富集模式研究。结果表明,XYZ-1井幕府山组为一套黑色、深灰色炭质页岩夹薄层状碳酸盐岩的沉积层序,顶部和底部发育有石煤层。幕府山组V/(Ni+V)平均值为0.74,Ni/Co的平均值为6.78,U/Th的平均值为1.46,V/Sc的平均值为65.43,氧化还原指标表明幕府山组整体为缺氧的沉积环境,在底部和顶部存在两次较为强烈的硫化事件。幕府山组炭质页岩的TOC平均值为5.62%,其中72.2%的样品大于2%,TOC与TS相关系数高达0.89。因此,缺氧的沉积条件为有机质的富集和保存提供了保障,硫化的沉积环境是有机质富集的关键因素,苏北地区幕府山组具备了发育良好烃源岩和储层的条件。 展开更多

关键词 有机质富集 黑色页岩 幕府山组 早寒武世 苏北地区

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主动、被动大陆边缘天然气水合物成藏模式对比 被引量：8

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作者 胡高伟 卜庆涛 +6 位作者 吕万军 王家生 陈杰 李清 龚建明 孙建业 吴能友 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期45-58,共14页

不同大陆边缘(主动、被动)沉积物中天然气水合物(以下简称水合物)赋存的控制因素与成藏模式有所差异,开展二者之间的对比研究对于指导水合物勘探具有重要的意义。为此,以主动大陆边缘卡斯凯迪亚(Cascadia)和日本南海(Nankai)海槽、被动... 不同大陆边缘(主动、被动)沉积物中天然气水合物(以下简称水合物)赋存的控制因素与成藏模式有所差异,开展二者之间的对比研究对于指导水合物勘探具有重要的意义。为此,以主动大陆边缘卡斯凯迪亚(Cascadia)和日本南海(Nankai)海槽、被动大陆边缘布莱克海台(Blake Ridge)和尼日尔三角洲盆地(Niger Delta Basin)等典型水合物成藏区为研究对象,借助于综合大洋钻探(IODP)航次资料解剖和数值模拟分析等手段,从应力场的角度探讨了上述两种背景下含甲烷流体的驱动样式,进而对比分析了主动、被动大陆边缘水合物的成藏模式。研究结果表明:①主动大陆边缘以侧向挤压应力为气体垂向运移提供了驱动力和通道,引诱深部游离气和原位生物气沿断裂运移,气体运移通道主要为俯冲-增生产生的断层、断裂和滑塌体;②主动大陆边缘粉砂和砂质粉砂等粗粒浊流沉积孔隙度大、渗透性好,并且增生楔上沉积物厚度大,是水合物成藏较为有利的储集空间;③较之于主动型大陆边缘,被动大陆边缘虽然缺少俯冲带造成的侧向应力,但在其内巨厚沉积层塑性物质及高压流体、陆缘外侧火山活动等的共同作用下,产生垂向加积和拉张应力,形成的扩散型水合物聚集速率主要取决于甲烷的供给速度;④被动大陆边缘有机质含量、产气速率、地温梯度及沉积速率对水合物含量空间分布具有差异性影响,泥火山或底辟构造等为水合物的形成与赋存提供了理想的场所。 展开更多

关键词 主动大陆边缘 被动大陆边缘 天然气水合物 成藏模式对比 卡斯凯迪亚边缘 日本南海海槽 布莱克海台 尼日尔三角洲盆地 聚集速率

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OBN资料二次定位质量监控方法 被引量：6

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作者 王忠成 童思友 +3 位作者 周华伟 方云峰 孙郧松 徐秀刚 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期728-735,I0008,I0009,共10页

OBN地震采集需要把检波器布置到海底,但由于复杂的海洋环境影响,OBN节点在海底实际着床位置通常偏离设计位置,需要重新定位。目前,已经发展出多种海底地震检波点二次定位方法,但方法的提出者重点关注的是各种二次定位方法的原理以及应... OBN地震采集需要把检波器布置到海底,但由于复杂的海洋环境影响,OBN节点在海底实际着床位置通常偏离设计位置,需要重新定位。目前,已经发展出多种海底地震检波点二次定位方法,但方法的提出者重点关注的是各种二次定位方法的原理以及应用效果,关于在实际应用中如何做好质量监控鲜有系统性描述。为此,在等效速度法二次定位的基础上,分析了影响OBN检波点二次定位精度的因素,包括直达波旅行时拾取精度、观测系统、旅行时系统误差等。结果表明:直达波旅行时拾取精度对二次定位的精度具有至关重要的影响;把炮点和检波点分别投影到x轴、y轴和z轴,炮点相对于检波点的分布越均匀对称,则该方向定位精度越高;较难发现旅行时系统误差,但对z方向定位精度有较大影响。同时还给出了做好OBN资料二次定位质量监控的方法与建议:首先,对初至旅行时进行筛选,保证用于二次定位的初至旅行时质量;然后,在计算过程中添加系统时移量这一未知数,用于计算可能存在的初至旅行时系统时移,并尽可能选择相对于检波点均匀对称的炮点的初至时间参与计算;最后,通过对比二次定位前、后共检波点道集直达波双曲动校正后形态、旅行时误差的空间分布、数理统计等,对二次定位质量进行监控。 展开更多

关键词 OBN 二次定位 旅行时 质量监控

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