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智慧地热田技术研究现状与系统构建方案

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 899-909页

作者：李根生宋先知石宇王高升黄中伟中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 西南交通大学地球科学与工程学院成都611756

针对地热开发中智能化技术应用面临的关键难题,构建了地热开发智能化应用场景,总结并分析了各场景下智能化技术研究现状和存在的挑战,提出智慧地热田系统构建方案。智慧地热田是地热开发工程与人工智能等先进技术的有机融合。目前智慧... 详细信息

针对地热开发中智能化技术应用面临的关键难题,构建了地热开发智能化应用场景,总结并分析了各场景下智能化技术研究现状和存在的挑战,提出智慧地热田系统构建方案。智慧地热田是地热开发工程与人工智能等先进技术的有机融合。目前智慧地热田技术尚处在探索阶段,在热储智能表征、热储动态智能仿真、开发方案智能优化和地热开发智慧管理等应用场景下开展了探索应用,但仍面临计算成本高、实时响应困难、结果多解且模型依赖性强、动态多约束实时优化难度大以及多源数据深度融合难等诸多问题。由此提出智慧地热田系统的构建方案:智慧地热田系统由全量数据库、智能表征、智能仿真和智能优化调控等模块构成,不同模块之间通过数据传递、模型交互建立联系。下一阶段需着力于智慧地热田系统各模块基础理论和关键技术攻关,加快地热开发利用全生命周期智能化转型,促进地热资源智能、稳定、长效、最优、安全生产。

关键词：智慧地热田热储智能开发应用场景智能表征智能仿真智能优化智慧管理

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深部煤层气水平井大规模极限体积压裂技术--以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块为例

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 389-398页

作者：杨帆李斌王昆剑文恒杨睿月黄中伟中联煤层气有限责任公司北京100015 中海油研究总院有限责任公司北京100028 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249

针对深煤层渗透性差、弹性模量较低、泊松比较高、塑性强、破裂压力高、裂缝扩展难度大、加砂困难等特点,提出缝网改造规模化、缝网扩展均衡化、缝网支撑有效化的压裂设计理念,形成以高排量大规模注入、高强度加砂、等孔径限流射孔、暂... 详细信息

针对深煤层渗透性差、弹性模量较低、泊松比较高、塑性强、破裂压力高、裂缝扩展难度大、加砂困难等特点,提出缝网改造规模化、缝网扩展均衡化、缝网支撑有效化的压裂设计理念,形成以高排量大规模注入、高强度加砂、等孔径限流射孔、暂堵转向、一体化可变黏滑溜水、多粒径组合支撑剂为核心的深煤层水平井大规模极限体积压裂技术。将该技术应用于鄂尔多斯盆地东缘临兴区块首口深煤层多级压裂水平井先导性试验,施工排量18 m^(3)/min、加砂强度2.1 m^(3)/m、用液强度16.5 m^(3)/m,压裂后形成了复杂裂缝网络,平均缝长为205 m,储层改造体积为1987×10^(4)m^(3),最高产气量达6×10^(4)m^(3)/d,实现了深部煤层气的高效开发。

关键词：深部煤层气极限体积压裂裂缝网络组合支撑剂变黏滑溜水鄂尔多斯盆地

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智慧地热田技术研究现状和发展趋势

石油勘探与开发 2024年

作者：李根生宋先知石宇王高升黄中伟中国石油大学(北京)石油工程学院西南交通大学地球科学与工程学院

针对地热开发中智能化技术应用面临的关键难题，构建了地热开发智能化应用场景，总结并分析了各场景下智能化技术研究现状和存在的挑战，提出智慧地热田系统构建方案。智慧地热田是地热开发工程与人工智能等先进技术的有机融合。目前智... 详细信息

针对地热开发中智能化技术应用面临的关键难题，构建了地热开发智能化应用场景，总结并分析了各场景下智能化技术研究现状和存在的挑战，提出智慧地热田系统构建方案。智慧地热田是地热开发工程与人工智能等先进技术的有机融合。目前智慧地热田技术尚处在探索阶段，在热储智能表征、热储动态智能仿真、开发方案智能优化和地热开发智慧管理等应用场景下开展了探索应用，但仍面临计算成本高、实时响应困难、结果多解且模型依赖性强、动态多约束实时优化难度大以及多源数据深度融合等诸多难题。由此提出智慧地热田系统的构建方案：智慧地热田系统由全量数据库、智能表征、智能仿真和智能优化调控等模块构成，不同模块之间通过数据传递、模型交互建立联系。下一阶段需着力于智慧地热田系统各模块基础理论和关键技术攻关，加快地热开发利用全生命周期智能化转型，促进地热资源智能、稳定、长效、最优、安全生产。

关键词：智慧地热田热储智能开发应用场景智能表征智能仿真智能优化

鄂尔多斯盆地神府区块深部煤层气体积压裂实践与认识

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煤炭学报 2024年第5期49卷 2376-2393页

作者：安琦杨帆杨睿月黄中伟李根生公衍瑾于伟中联煤层气有限责任公司北京100015 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 德克萨斯大学奥斯汀分校奥斯汀78712

鄂尔多斯盆地东缘神府深煤层大气田探明地质储量超千亿方,实现该地区深部煤层气高效开发对保障国家能源供应具有重要意义。但是,由于深煤层地质环境复杂,具有高地应力、中高温度、特低渗透、强非均质性、割理/裂隙发育等特点,导致现有... 详细信息

鄂尔多斯盆地东缘神府深煤层大气田探明地质储量超千亿方,实现该地区深部煤层气高效开发对保障国家能源供应具有重要意义。但是,由于深煤层地质环境复杂,具有高地应力、中高温度、特低渗透、强非均质性、割理/裂隙发育等特点,导致现有中浅煤层压裂改造技术难以完全适用于深煤层,其施工规模与参数仍处于探索阶段。为了探究与深煤层地质条件相适应的增产改造技术,以鄂尔多斯盆地神府区块为地质背景,以深煤层大规模体积压裂为工程实践,围绕“极限动用+均衡扩展+有效支撑”的设计理念,提出“少段多簇适度密切割+等孔径深穿透限流射孔+复合液造缝(高黏液体破岩+低黏液体造复杂缝)+大排量高强度加砂+前置酸液降低破裂压力+多粒径组合支撑剂”为核心的体积压裂技术,并引入地质−工程−智能一体化压后评估方法,通过压裂−产能双重智能拟合校正,精细刻画了储层改造体积(SRV)和气体泄流体积(DRV),预测了不同压裂规模及井型条件下的最终可采储量EUR。最后,通过统计神府区块深煤层压裂井地质、工程和产量特征数据,采用随机森林算法量化分析了影响深部煤层气产能的主控因素。实践结果表明:采用上述大规模体积压裂技术,已投产的直/定向井最高日产气量超过1×10^(4) m^(3),水平井最高日产气量超过2×10^(4 )m^(3),说明深煤层可压性良好、开发潜力巨大;深部煤层气峰值产气量的主要影响因素为:煤层含气量、煤层厚度和加砂强度;累积产气量的主要影响因素为:煤层含气量、加砂强度和总砂量。

关键词：神府区块深部煤层气体积压裂地质−工程−智能一体化产能主控因素

可溶性生长刺激表达基因2蛋白对脓毒症相关急性肾损伤的预测价值

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实用医学杂志 2024年第16期40卷 2291-2297页

作者：蒋伟王辉黄中伟黄新忠南通大学附属医院急诊内科江苏南通226001 南通大学附属医院肾内科江苏南通226001

目的研究可溶性生长刺激表达基因2蛋白(soluble growth-stimulated expressed gene 2 protein,sST2)对脓毒症相关急性肾损伤(sepsis-associated acute kidney injury,SA-AKI)的预测价值。方法采用回顾性观察性研究,纳入2020年1月至2023年12月在南通大学附属医院急诊科接受sST2检测的395例脓毒症患者。根据是否发生急性肾损伤(AKI),分为非AKI组(281例)和AKI组(114例)。收集患者入院24 h内的基础临床数据和实验室检查结果,通过受试者工作特征(ROC)曲线分析sST2对SA-AKI的诊断能力,logistic回归评估sST2是否为SA-AKI发生的独立危险因素,通过构建两预测模型,使用ROC曲线下面积(AUC)、净重新分类指数(NRI)、综合判别改善指数(IDI)评估sST2的加入对模型预测能力的提升效果。结果AKI组患者sST2水平高于非AKI组(P85 ng/mL是SA-AKI的独立危险因素(OR=14.315,95%CI:5.867~34.926,P<0.001)。增加sST2显著改善了预测模型的AUC(0.954 vs.0.909,P<0.0001)、NRI(21.48%,95%CI:11.48%~31.49%,P<0.0001)及IDI(8.62%,95%CI:5.75%~11.49%,P<0.0001)。结论血清sST2可能成为潜在的预测脓毒症AKI发生的生物标志物。

关键词：脓毒症急性肾损伤可溶性生长刺激表达基因2蛋白危险因素预测价值

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内脏脂肪与脓毒症关系的研究进展

交通医学 2024年第3期38卷 234-236页

作者：马雯黄中伟南通大学附属医院急诊医学科江苏226001

对脓毒症患者进行早期危险分层,有助于早期识别危重症患者,改善预后。内脏脂肪可通过分泌炎症因子、介导胰岛素抵抗、机械作用等多种方式直接或间接影响包括脓毒症在内的危重症患者的预后。内脏脂肪评估方法包括生物电阻抗分析、双能X... 详细信息

对脓毒症患者进行早期危险分层,有助于早期识别危重症患者,改善预后。内脏脂肪可通过分泌炎症因子、介导胰岛素抵抗、机械作用等多种方式直接或间接影响包括脓毒症在内的危重症患者的预后。内脏脂肪评估方法包括生物电阻抗分析、双能X射线吸收测定法、超声、CT与MRI等。内脏脂肪影响脓毒症预后的机制有分泌炎症因子、介导胰岛素抵抗、引起凝血功能异常、介导血管功能障碍、机械作用等。脂肪组织不仅是脂质储存器官,还是分泌生物因子、参与体内多种代谢过程的重要器官,可能参与脓毒症的发生与发展。本文同时对内脏脂肪与脓毒症的研究进展及治疗目标进行较全面的阐述,为临床寻找治疗脓毒症新方法提供参考。

关键词：内脏脂肪脓毒症研究进展

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下调PDCD4抑制MAP2K3和p38 MAPK的表达减轻LPS诱导的肾小管上皮细胞炎症和凋亡

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中国急救医学 2024年第4期44卷 305-313页

作者：蒋伟张益楠张健锋黄中伟南通大学附属医院急诊内科江苏南通226001 南通大学附属医院皮肤科江苏南通226001 南通大学附属医院消化内科江苏南通226001

目的研究程序性细胞死亡蛋白4(programmed cell death protein 4,PDCD4)在脓毒症诱导的急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)中的作用机制,以及调控PDCD4表达通过丝裂原活化蛋白激酶3(mitogen-activated protein kinase 3,MAP2K3)和p38蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38 MAPK)对脓毒症AKI起到潜在治疗作用。方法用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激人肾小管上皮细胞(HK-2)构建脓毒症AKI细胞模型。进一步用腺病毒介导siRNA和过表达载体抑制和上调AKI细胞模型中PDCD4的表达;CCK-8法检测细胞增殖;用DCFH-DA及激光共聚焦显微镜检测细胞中ROS水平,用总SOD活性检测试剂和MDA检测试剂盒检测细胞中SOD和MDA水平;免疫共沉淀验证PDCD4和MAP2K3之间的蛋白相互作用;TUNEL染色法检测细胞凋亡;RT-qPCR和Western blot检测PDCD4及相关基因的mRNA和蛋白表达水平;ELISA法检测患者血清中炎症相关因子水平。结果LPS诱导可以促进HK-2细胞中PDCD4表达,下调PDCD4可抑制LPS诱导的HK-2细胞的炎症、氧化应激及细胞凋亡。数据库预测及免疫共沉淀证实PDCD4可以与MAP2K3相互作用,且在LPS诱导的HK-2细胞中,MAP2K3表达水平显著增强。MAP2K3过表达和p38 MAPK激动剂可以减轻PDCD4下调对LPS诱导的细胞炎症和氧化应激的影响并抑制细胞凋亡。结论下调PDCD4可以通过抑制MAP2K3和p38 MAPK从而抑制LPS诱导的肾小管上皮细胞的炎症和凋亡。

关键词：急性肾损伤脓毒症程序性细胞死亡蛋白4 丝裂原活化蛋白激酶3 p38蛋白激酶活性氧超氧化物歧化酶丙二醛

煤层气水平井扇形洞穴完井应力—渗透率演化机理

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天然气工业 2024年第3期44卷 184-198页

作者：陈健翔杨睿月秦小舟黄中伟井美洋李嘉文李国富油气资源与工程全国重点实验室·中国石油大学(北京) 煤与煤层气共采国家重点实验室

我国煤层渗透率低且地质条件复杂,采用常规油气储层改造的开发方式难度大、技术适应性差。近年来,基于应力释放的煤层气改造新方法“煤层气水平井水力喷射造穴”很好地解决了这一技术瓶颈问题,但是造穴卸压—增渗的作用机制及其主控地... 详细信息

我国煤层渗透率低且地质条件复杂,采用常规油气储层改造的开发方式难度大、技术适应性差。近年来,基于应力释放的煤层气改造新方法“煤层气水平井水力喷射造穴”很好地解决了这一技术瓶颈问题,但是造穴卸压—增渗的作用机制及其主控地质因素尚不明晰。为此,考虑了煤岩层理和天然裂隙的影响,采用有限元—离散元耦合方法(Finite-Discrete Element Method,FDEM)建立了煤层气水平井扇形洞穴完井数值模型,探究了造穴后岩体的应力演化历程和储层的卸压—增渗机制,并对比分析了不同储层参数(孔隙压缩系数、储层强度、弱面强度和地应力场)对应力释放的影响规律。研究结果表明:(1)围岩演化过程为造穴后岩体收缩,储层发生应力重构,围岩强度逐渐降低,岩体内部发生新生裂隙萌生和原生裂隙扩展,形成开挖损伤区和应力释放区;(2)参数敏感性分析表明孔隙压缩系数是决定造穴完井储层适应性的关键,弱面强度、储层强度和地应力场分布决定了围岩的应力演化模式和裂缝扩展形态;(3)造穴卸压后储层增渗机制为穴周裂缝提升导流能力,储层应力释放提升基质渗透率。结论认为,模型首次综合考虑了地层特点、造穴过程和煤岩裂隙的影响,研究结果揭示了煤层造穴后的应力演化过程及其卸压、增渗作用机制,深化了对煤层气水平井洞穴完井增产机理的认识,对我国煤层储层改造具有重要的工程参考价值。

关键词：煤层气低渗透率有限元—离散元耦合方法水平井造穴扇形洞穴天然裂隙应力释放

自然通风条件下的两连接腔室中氢气泄漏试验研究

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消防科学与技术 2024年第3期43卷 292-298页

作者：侯思仪刘洋黄中伟黄一鸣江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000 建筑安全与环境国家重点实验室北京100013

通过理论模型预测氢在自然通风条件的两连接腔室中缓慢泄漏而产生的氢-空气浮力射流。假设氢-空气混合物是线性混合类型,即密度仅是浓度的函数,通过三大守恒和伯努利方程得到并转化为非线性方程组,并进行了数值求解和试验验证。结果表明... 详细信息

通过理论模型预测氢在自然通风条件的两连接腔室中缓慢泄漏而产生的氢-空气浮力射流。假设氢-空气混合物是线性混合类型,即密度仅是浓度的函数,通过三大守恒和伯努利方程得到并转化为非线性方程组,并进行了数值求解和试验验证。结果表明:两连接腔室中的一个腔室发生氢气泄漏时,连通口与泄漏区域区外侧通风口的相对位置对氢气分布的影响较大。增大中间连通口与泄漏区外侧通风口之间的距离和通风口面积都可以降低空间中的密度并提升高浓度出现的位置。分层高度与泄漏源高度呈正相关。本研究预测了氢气在自然通风的连通空间中的分散机制,从氢气风险控制的角度确定高浓度出现的位置,更好地为储氢设备的安全运行提供理论支持。

关键词：氢气泄漏连通腔室浮力羽流泄漏点高度通风口