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基于机器学习算法的混凝土坝渗压值自动预测方法

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水利技术监督 2024年第1期 167-170页

作者：杜猛南京南瑞水利水电科技有限公司江苏南京210000

常规的混凝土坝渗压值自动预测方法主要使用ELM(Extreme Learning Machine)极限学习机生成渗压预测模型,易受预测数据自动拟合作用影响,导致预测的坝前水位与实测坝前水位偏差较高,因此需要基于机器学习算法,设计一种全新的混凝土坝渗... 详细信息

常规的混凝土坝渗压值自动预测方法主要使用ELM(Extreme Learning Machine)极限学习机生成渗压预测模型,易受预测数据自动拟合作用影响,导致预测的坝前水位与实测坝前水位偏差较高,因此需要基于机器学习算法,设计一种全新的混凝土坝渗压值自动预测方法。即利用机器学习算法构建了混凝土坝渗压值预测模型,进行了混凝土坝渗流参数反演预测分析,从而完成了混凝土坝渗压值自动预测。实例分析结果表明,设计的混凝土坝渗压值自动预测方法预测的坝前水位与实测坝前水位相拟合,证明设计的混凝土坝渗压值自动预测方法的预测效果较好,具有可靠性,有一定的应用价值,为提高混凝土坝运行管理安全性作出了一定的贡献。

关键词：机器学习算法混凝土坝渗压值自动预测方法

鄂尔多斯盆地长6段储层特征及CO驱提高采收率实验研究

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油气地质与采收率 2024年

作者：金祥纯杜猛郝春联辛福兵康萍吕伟峰姚兰兰中国科学院大学工程科学学院中国科学院渗流流体力学研究所中国石油勘探开发研究院提高油气采收率全国重点实验室中国石油辽河油田分公司经济技术研究院

鄂尔多斯盆地长6段储层是重要的致密油聚集区。综合利用岩心资料、铸体薄片鉴定、压汞及高精度电镜扫描技术，从岩石学特征、物性特征、孔喉配套发育特征及孔隙结构特征等多个方面，开展研究区储层特征表征研究。在此基础上，辅以高温... 详细信息

鄂尔多斯盆地长6段储层是重要的致密油聚集区。综合利用岩心资料、铸体薄片鉴定、压汞及高精度电镜扫描技术，从岩石学特征、物性特征、孔喉配套发育特征及孔隙结构特征等多个方面，开展研究区储层特征表征研究。在此基础上，辅以高温高压在线核磁共振CO2驱物理模拟实验，通过实时动态监测CO2驱各阶段原油的多相流动和运移行为，定量研究不同级别孔隙的流体饱和度、采收率、剩余油分布和微观动用特征，探讨注入压力对采收率和微观孔隙原油采出程度的影响。结果表明：研究区长6段储层特征差异显著，储层岩性以细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩为主，孔隙度平均为10.2%，渗透率平均为0.79mD，以低孔-超低渗透致密油储层为主，孔隙类型以粒间孔、长石溶蚀孔及沸石溶蚀孔为主；根据储层毛管压力曲线特征，可将长6段储层由好到差依次分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类，储层孔喉结构参数与渗透率的相关性较好。研究区储层原油主要赋存于孔喉半径小于0.1μm及孔喉半径为0.1～1和1～10μm的3类孔隙中，不同级别孔隙的CO2驱微观动用特征存在差异，大孔隙和中孔隙原油的采出程度呈现逐渐增大的趋势，而小孔隙原油的采出程度呈现先降低后增加的趋势。注入压力与CO2驱采收率呈正相关关系，高压CO2驱可增强油气传质，降低界面张力，进而提高总采收率。

关键词：致密油孔隙结构 CCUS 核磁共振 CO 驱微观动用特征膨胀降黏

夹层型页岩油储层CO_(2)驱替特征——以鄂尔多斯盆地长7页岩为例

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大庆石油地质与开发 2024年第2期43卷 101-107页

作者：姚兰兰杨正明李海波周体尧张亚蒲杜猛侯海涛中国科学院大学工程科学学院北京100049 中国科学院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083

针对鄂尔多斯盆地长7夹层型页岩油储层动用困难的问题,利用一维、二维核磁共振技术评价方法,从微观角度对页岩油注CO_(2)驱替特征进行研究。结果表明:随着驱替流量的增加,驱油效率增大,中孔与大孔驱油效率贡献也增大,绝对驱油贡献率均在... 详细信息

针对鄂尔多斯盆地长7夹层型页岩油储层动用困难的问题,利用一维、二维核磁共振技术评价方法,从微观角度对页岩油注CO_(2)驱替特征进行研究。结果表明:随着驱替流量的增加,驱油效率增大,中孔与大孔驱油效率贡献也增大,绝对驱油贡献率均在60%以上;增大驱替流量可以显著提高基质渗透率较小的岩样驱油效率;岩样赋存状态以游离油为主,饱和原油后体积分数为40.51%~62.40%,驱替过程中游离油相对驱替体积分数在50%以上;随着驱替流量的增大,游离油/吸附油相对驱替体积分数减小;干样渗透率越大,渗透率随驱替流量的增长速率也越大。研究成果为页岩油有效开发提供理论依据。

关键词：页岩油 CO_(2)驱替核磁共振驱替特征赋存状态储层动用

岩心多孔介质中乳状液乳化性能评价和驱油效果研究

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应用化工 2024年第5期53卷 1003-1008,1014页

作者：马良周朝辉杜猛陆舒艺李根张群韩璐刘先贵中国科学院大学工程科学学院北京100049 中国科学院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083 提高油气采收率全国重点实验室北京100083 北京师范大学生命科学学院北京100875 东北石油大学非常规油气研究院黑龙江大庆163318

综合利用全能红外稳定分析仪、光学显微镜及多功能流变仪,从宏观和微观角度开展了不同复合体系在岩心渗流和机械搅拌下生成乳状液的稳定性、黏度及微观形态变化特征实验研究。在此基础上,辅以岩心驱油实验,研究了不同乳状液复合体系的... 详细信息

综合利用全能红外稳定分析仪、光学显微镜及多功能流变仪,从宏观和微观角度开展了不同复合体系在岩心渗流和机械搅拌下生成乳状液的稳定性、黏度及微观形态变化特征实验研究。在此基础上,辅以岩心驱油实验,研究了不同乳状液复合体系的驱油效果。结果表明,甜菜碱表面活性剂二元体系可在岩心多孔介质驱油过程中有效生成乳状液,机械搅拌状态下不同复合体系稳定性差异显著。二元、无碱A、三元体系的机械搅拌剪切与岩心渗流生成乳状液的TSI值具有反向关联的关系,而在乳状液黏度上二者具有正向关联的关系。相比于岩心剪切,机械搅拌剪切应力较大,不同体系生成的乳状液液滴粒径更小,能够更显著地区分出不同体系之间乳状液相态区别。岩心驱油实验过程中,整体渗流阻力与提高采收率幅度存在反向相关的关系,不同等黏度体系提高采收率幅度依次升高,且具有显著的梯度差异,二元、三元、无碱A体系不仅可以通过乳化封堵起到调剖作用,扩大波及体积,进而提高洗油效率,乳化流体还可以进入水驱难以波及的微孔区域中洗油、刮油,通过乳化携带作用,降低残余油饱和度,改善驱油效果。

关键词：乳状液乳化评价提高采收率化学驱渗流阻力驱油效果

基于第三磨牙根管可见度判断华东地区个体是否年满18周岁

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法医学杂志 2024年第2期40卷 149-153页

作者：霍德民马开军徐敬兰宋旭毛晓燕刘夏赵开放张剑杜猛上海市公安局嘉定分局刑事科学技术研究所上海201822 上海市公安局物证鉴定中心上海200083 上海市嘉定区中医医院上海201800 上海市嘉定区牙病防治所口腔正畸科上海201800 上海市公安局青浦分局刑事侦查支队上海201700 上海市公安局浦东分局刑事科学技术研究所上海200135

目的研究华东地区个体下颌第三磨牙根管可见度的增龄性变化,探讨应用其判断个体是否年满18周岁的可行性。方法共收集1280例华东地区15~30周岁人群的口腔全景片,应用OLZE等提出的方法(0~34个阶段)评估所有口腔全景片中下颌第三磨牙根管... 详细信息

目的研究华东地区个体下颌第三磨牙根管可见度的增龄性变化,探讨应用其判断个体是否年满18周岁的可行性。方法共收集1280例华东地区15~30周岁人群的口腔全景片,应用OLZE等提出的方法(0~34个阶段)评估所有口腔全景片中下颌第三磨牙根管可见度,对各阶段的样本年龄分布进行描述性统计分析。结果男性首次出现阶段0、1、2、3的年龄分别为16.88、19.18、21.91、25.44岁,女性分别为17.47、20.91、22.01、26.01岁。所有样本中,阶段1~3的个体年龄均超过18周岁。结论基于口腔全景片中下颌第三磨牙根管可见度判断华东地区个体是否年满18周岁的方法具有一定的可行性。

关键词：法医人类学法医齿科学年龄推断第三磨牙牙根管口腔全景片

基质裂缝耦合下的致密油/页岩油动态渗流实验

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 356-366页

作者：杜猛杨正明吕伟峰李忠诚王国锋陈信良亓翔姚兰兰张育豪贾宁洪李海波常艺琳霍旭中国科学院大学北京100049 中国科学院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083 提高油气采收率全国重点实验室北京100083 中国石油吉林油田勘探开发研究院吉林松原138000 中国石油青海油田公司甘肃敦煌817500

基于核磁共振和CT扫描技术建立了动态驱渗结合的物理模拟实验方法,分析了致密油/页岩油动态渗吸微观孔喉动用机制及影响动态渗吸开发效果的因素,模拟了致密油/页岩油压裂—焖井—返排—开采一体化的动态渗流过程,明确了不同开发阶段的... 详细信息

基于核磁共振和CT扫描技术建立了动态驱渗结合的物理模拟实验方法,分析了致密油/页岩油动态渗吸微观孔喉动用机制及影响动态渗吸开发效果的因素,模拟了致密油/页岩油压裂—焖井—返排—开采一体化的动态渗流过程,明确了不同开发阶段的生产动态特征及对采出程度的贡献。研究表明:致密油/页岩油储层的渗流可分为大孔隙与裂缝间驱替快速产出的强驱替弱渗吸、小孔隙逆向渗吸缓慢采出的弱驱替强渗吸、动态平衡时的弱驱替弱渗吸3个阶段。驱替压力越大,驱替采出程度越高,渗吸采出程度越低,但驱替压力过大注入水易突破前缘,降低采出程度。渗透率越高,渗吸、驱替采出程度越大,渗吸平衡时间越短,最终采出率越高。裂缝可有效加大基质与水的渗吸接触面积,降低油水渗流阻力,促进基质、裂缝间的油水置换,提高基质排油速度和采收率。压裂后进行焖井有利于流体的渗吸置换与增能蓄能,有效利用返排液的携带、开采阶段的排驱置换作用是提高采收率的关键。

关键词：致密油页岩油物理模拟核磁共振 CT扫描动态渗吸生产动态提高采收率

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吉木萨尔页岩油注气相态物性变化特征实验研究

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应用化工 2024年第7期53卷 1509-1514页

作者：杜猛陆舒艺常艺琳吕建荣万宜迪姚兰兰杨正明中国科学院大学工程科学学院北京100049 中国科学院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083 北京师范大学生命科学学院北京100875 中国石油新疆油田分公司新疆克拉玛依834000 提高油气采收率全国重点实验室北京100083

为探索不同注入气体对页岩油的相态行为及物性变化特征,综合利用高温高压PVT物理模拟实验系统及气相色谱,开展了减氧空气(含氧量10%)、空气、CO_(2)的注气膨胀实验研究,通过实时监测不同油气体系相态行为的变化情况,分析了不同注入气对... 详细信息

为探索不同注入气体对页岩油的相态行为及物性变化特征,综合利用高温高压PVT物理模拟实验系统及气相色谱,开展了减氧空气(含氧量10%)、空气、CO_(2)的注气膨胀实验研究,通过实时监测不同油气体系相态行为的变化情况,分析了不同注入气对地层油体系饱和压力、膨胀系数、黏度和密度等物性参数的影响。结果表明,不同注入气体对于地层油的相态行为及物性影响存在显著差异。向页岩储层注入空气,可与原油接触,发生低温氧化反应,空气含氧量越高低温氧化作用越强,越有助于气相溶解至油相中,体系饱和压力越低;注入CO_(2)时,易与原油产生较好的混相作用进而可增强气体的溶解性。受限于较高的溶解饱和压力,高含氧量空气与减氧空气的膨胀系数相差不大,但高含氧量空气的降黏效果较明显,CO_(2)可在压差和扩散作用下进入原油内部,抽提萃取强度更大,膨胀降黏效果最好。高含氧量空气与原油接触时,可产生质量交换,使得轻质组分萃取至气相中,加速重质组分占比升高,原油密度逐渐增大。CO_(2)对于低碳组分的强抽提作用可促使原油轻质组分向重质组分转化,进而导致原油密度上升的幅度更大,注CO_(2)开发有望成为页岩油提高采收率并兼顾埋存的有效途径。该研究成果可为页岩储层注气的高效开发提供借鉴。

关键词：相态特征页岩油提高采收率 CCUS 膨胀降黏物理模拟低温氧化

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松辽盆地页岩油藏可动油特征研究

科学技术与工程 2024年第12期24卷 4942-4951页

作者：黄千慧李海波邢济麟杨正明薛伟姚兰兰杜猛孟焕中国科学院大学工程科学学院北京100049 中国科学院渗流流体力学研究所廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司勘探开发研究院松原138000

针对松辽盆地青山口组一段页岩油藏19块岩样,开展高速离心和核磁共振实验,建立储层可动油评价方法,揭示目标页岩油藏可动油特征;结合高压压汞实验和扫描电镜实验,从孔隙结构角度分析目标油藏可动油特征的原因。结果表明:随着渗透率降低... 详细信息

针对松辽盆地青山口组一段页岩油藏19块岩样,开展高速离心和核磁共振实验,建立储层可动油评价方法,揭示目标页岩油藏可动油特征;结合高压压汞实验和扫描电镜实验,从孔隙结构角度分析目标油藏可动油特征的原因。结果表明:随着渗透率降低,实验岩心T 2谱右峰比例减少,可动油变少。区块一岩心可动油百分数平均17.88%,区块二岩心可动油百分数平均14.56%;不同渗透率岩心均含有一定量微米级渗流通道,两区块岩心中微米喉/缝控制的可动油分别为9.34%和5.7%;0.10~1.0μm喉道控制的可动油比例较低,区块一平均为4.05%,区块二平均为3.22%;小于0.1μm喉道控制的可动油比例区块一为4.49%,区块二为5.64%。区块一大于1.0μm喉道控制的可动油比区块二更高,区块二小于0.1μm喉道控制的可动油比例较高。高压压汞表明,目标页岩油储层有一定比例较大喉道发育,但基质喉道总体非常小,主要喉道分布在5~30 nm,6块岩心平均喉道半径为30 nm,储层喉道分布和可动油分布有很好的一致性,喉道分布特征决定了可动油的分布特征。扫描电镜结果表明:目标页岩油藏基质致密、喉道小,多数孔隙呈孤立状,部分储层发育裂缝隙、间裂缝等微裂缝,非均质性强;储层发育一定比例微裂缝,因此离心力较小时能驱出一定量的原油,但储层基质整体致密,喉道小,导致其总可动油比例较低。

关键词：页岩油藏高速离心核磁共振高压压汞

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典型页岩油藏注空气提高采收率机理研究

典型页岩油藏注空气提高采收率机理研究

作者：杜猛中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

页岩油（Shale oil）作为一种典型致密油藏,在我国广泛分布,但由于我国页岩储层的陆相沉积环境较差,页岩油开发面临着单井产量低和产量递减快的难关,亟需寻找经济有效的提高采收率（EOR）方法。研究表明,空气驱因具备气源广、膨胀降粘... 详细信息

页岩油（Shale oil）作为一种典型致密油藏,在我国广泛分布,但由于我国页岩储层的陆相沉积环境较差,页岩油开发面临着单井产量低和产量递减快的难关,亟需寻找经济有效的提高采收率（EOR）方法。研究表明,空气驱因具备气源广、膨胀降粘等特点而备受关注,然而页岩油藏空气驱过程中涉及的物理化学反应及动态驱油机理极其复杂,国内相关理论研究仍然存在空白和不足,因此有必要开展页岩油藏注空气驱油机理及其多孔介质内部流体运移规律研究。本文首先开展了铸体薄片、压汞及核磁共振等分析,结合医用CT、微米CT扫描技术、MAPS技术及AVIZO可视化软件先进的数学算法重构了页岩三维数字模型,对孔隙结构特性进行全面表征研究。同时结合PVT实验开展了页岩油相态物性及空气驱渗流特征研究。采用在线核磁共振和在线CT系统开展了空气可注性及可视化动态驱油实验,研究了不同开发条件下空气驱油机理及流体动用规律。最后研究了不同注入时机下提高采收率机理及基质裂缝物质交换规律。结果表明:（1）页岩储层孔喉尺度分布广泛,孔喉以双峰特征分布,可划分三个数量级,孔喉分布存在“大孔细喉”特征,以0.12～1.75μm喉道贡献率最高。纳米级孔喉含量高,亚微米-微米级孔喉对渗流贡献较大,低角度倾斜层理对页岩油排采贡献较低。（2）高含氧量的空气有助于气相溶解到油相中,降低体系饱和压力,改善原油流度比,（减氧）空气对原油物性改善效果相比CO较差。覆压气测渗透率损失比可达92%,液测渗透率损失比可达42%,气驱时由于边界层效应会导致液相流动极其困难。（3）增大注气压差及压裂造缝可有效改善注入效果,缩短能量补充周期。衰竭开采主要动用0.2～2μm孔隙的原油,空气驱主要动用0.02～5μm级的孔隙,空气驱过程中大孔隙和亚微米孔隙先出油,随着驱替压差的增加,大孔隙出油较少,中等孔隙成为出油主力,纳米级孔隙产油量呈增加趋势。（4）不同含氧量下（5%、8%、21%）驱油效率逐渐升高（41.62%、43.57%、45.71%）,含氧量越高,注气压力越大,渗透率越高,热效应及降粘效果越明显,原油采收率越高。（5）基于数字岩心重构的页岩孔隙网络模型具有较高的精度及准确性,不同衰竭压力下转空气驱总采收率分别为43.28%、41.39%、39.27%,衰竭压力越低,转空气驱采收率越低。注空气前进行适当的压裂有助于基质向裂缝供油,提高注空气驱油效果。

关键词：多孔介质非均质性低温氧化注空气热动力学提高采收率