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鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气高效开发理论技术体系

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煤炭学报 2024年第1期49卷 528-544页

作者：徐凤银聂志宏孙伟熊先钺徐博瑞张雷时小松刘莹刘世瑞赵增平王渊黄红星林海鲲中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中国石油学会北京100724 中石油煤层气有限责任公司北京100028

针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题,总结大宁—吉县区块近5 a勘探开发取得成果,明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下,建立了地质-... 详细信息

针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题,总结大宁—吉县区块近5 a勘探开发取得成果,明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下,建立了地质-工程一体化背景下的深部煤层气高效开发技术体系:(1)基于储层资源条件、构造保存条件和工程改造条件三大类11项指标,建立深部煤层气地质工程开发甜点评价标准;(2)基于微幅构造刻画、多尺度裂缝预测、三维地质模型构建等技术,形成“地质+工程”全要素定量化、可视化表征的煤储层精细评价技术;(3)按照“地质小尺度、三维地震微尺度、轨迹走靶体、少调快钻”导向思路,形成以钻前轨迹精优设计、精准入靶及靶后微调为核心的三阶段地质工程一体化导向技术;(4)按照实现资源动用和采收率最大化为目标,形成“地应力场、天然裂缝场、人工裂缝场、井型与方位、井网井距”五位一体井网优化设计技术;(5)依据深部煤层气赋存特征、渗流机理和气井生产特征,形成以产量不稳定分析法为主,经验产量递减法、数值模拟法和经验类比等多方法结合的气井产能评价及EUR预测技术;(6)遵循“四位一体”精准选段和“井间交错+段内差异化”设计原则,形成以构建人造气藏为目标的大规模体积压裂技术;(7)根据气井气水变化特征,形成全生命周期不同生产阶段排采优化控制技术;(8)结合当前AI技术进展与深部煤层气开发规律、集输等特征,探索了地质、工程、地面等多专业一体化协同环境下集输和数智化技术。在这一成果指导下,已投产29口水平井生产初期日产量5×10^(4)~16×10^(4) m^(3),平均10.2×10^(4) m^(3),区块日产气量突破300万m^(3),对加快鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气规模上产具有重要指导意义,也为同类资源高效开发建立了参考标准。

关键词：深部煤层气鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块高效开发理论技术体系

鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气开发先导试验效果与启示

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煤田地质与勘探 2024年第2期52卷 1-12页

作者：聂志宏徐凤银时小松熊先钺宋伟张雷刘莹孙伟冯延青刘世瑞闫霞孙潇逸吴满生中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中国石油学会北京100724 中石油煤层气有限责任公司北京100028 中国石油天然气股份有限公司青海油田分公司甘肃敦煌736202

鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块深部煤层气勘探开发取得突破对煤层气产业带来重大影响,引起业内广泛关注和跟进。前期一些学者对深部煤层气勘探开发理论技术难点与对策开展了研究,但缺乏对典型气田开发先导试验系统总结。通过深入剖析... 详细信息

鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块深部煤层气勘探开发取得突破对煤层气产业带来重大影响,引起业内广泛关注和跟进。前期一些学者对深部煤层气勘探开发理论技术难点与对策开展了研究,但缺乏对典型气田开发先导试验系统总结。通过深入剖析深部煤层气地质特征与效益开发难点,总结大宁-吉县区块开发先导试验项目取得的进展和成效,明确开发规律并提出效益开发对策。结果表明:(1)深部煤层具有广覆式发育、含气性好、游离气含量高、保存条件好、煤体结构好、脆性指数高、顶底板封盖性强等地质特征,但微构造发育、渗透性极差、矿化度高等因素制约了深部煤层气效益开发;(2)不同地质条件下气井生产特征差异较大,通过先导试验落实气井产能和适应性开发技术对策,采用滚动开发模式可有效降低煤层强非均质性带来的开发风险;(3)开展地质-工程一体化井网优化设计,构建井网与缝网高度弥合的人造气藏,可实现资源动用和采收率最大化;(4)“长水平段+多段多簇+大砂量”的大规模、大排量极限体积压裂技术可增大有效改造体积和井控储量,大幅提高单井产量;(5)深部煤层气井具有“见气时间短、上产速度快、初期产量高、递减快”的生产特征,可实现短期快速规模上产,但气田长期稳产需持续新井投入;(6)前期开发成本偏高,实现效益开发需不断提高工程作业效率、降低开发成本。综合认为,深部煤层气资源品质好,可动用性强,具备快速推广复制条件,大宁-吉县区块深部煤层气开发实践可为国内其他区块深部煤层气规模动用提供技术借鉴,对加快深部煤层气规模勘探开发具有重要意义。

关键词：鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块深部煤层气先导试验开发规律极限体积压裂技术

基于正断层差异生长演化分析识别不同类型断层相关背斜圈闭——以苏北盆地高邮凹陷汉留断层为例

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吉林大学学报（地球科学版） 2023年第2期53卷 373-383页

作者：王有功吕超于爱暄刘世瑞东北石油大学三亚海洋油气研究院海南三亚572025 东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318

为了明确正断层差异生长演化特征,以及断层相关圈闭成因与分布规律,本文以苏北盆地高邮凹陷内的汉留断层为例,通过断层垂直断距-距离(T-X)曲线和垂直断距-埋深(T-Z)曲线对苏北盆地高邮凹陷汉留断层运动学进行分析。得到汉留断层自W向E由... 详细信息

为了明确正断层差异生长演化特征,以及断层相关圈闭成因与分布规律,本文以苏北盆地高邮凹陷内的汉留断层为例,通过断层垂直断距-距离(T-X)曲线和垂直断距-埋深(T-Z)曲线对苏北盆地高邮凹陷汉留断层运动学进行分析。得到汉留断层自W向E由Fh1、Fh2和Fh3等3个断层段组成,呈左阶斜列分布,各断层段形成时期与生长演化特征不同,表现在运动学上为相互独立的4个断层段。戴南组时期,Fh1段和Fh3段东部(Fh3b段)最先形成;三垛组时期,Fh1段存在新生的断层核与下部戴南组时期形成的断层段最初在垂向上是分离的,随着上下断层段的传播最终发生垂向连接,Fh3b段继承性活动,同时形成Fh2段和Fh3段西部(Fh3a)段。各个断层段相互作用并沿走向发生几何连接或者形成重叠带,最终形成了Fh1、Fh2和Fh3等3个断层段。断层在沿走向平面分段生长过程中,在其分段连接部位或重叠处可以形成背斜构造;同时在断层垂向分段生长过程中由于围岩流变学特征差异也可形成背斜构造,这2种不同类型的断层相关背斜构造均可构成油气富集的有利场所。

关键词：高邮凹陷断层分段生长断层圈闭油气聚集

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气流槽聚型集聚纺纱系统流场的数值分析

毛纺科技 2011年第7期39卷 36-39页

作者：刘世瑞上海市毛麻纺织科学技术研究所上海200082

为了探讨气流槽聚型集聚纺纱系统的集聚过程和机制,以气流槽聚型紧密集聚纺纱系统为基础,采用3D CFD技术建立了集聚区域的计算流体动力学模型,解析了集聚区域内流场的静压分布及速度分布规律。研究结果表明:须条进入凹槽入口前,只受气... 详细信息

为了探讨气流槽聚型集聚纺纱系统的集聚过程和机制,以气流槽聚型紧密集聚纺纱系统为基础,采用3D CFD技术建立了集聚区域的计算流体动力学模型,解析了集聚区域内流场的静压分布及速度分布规律。研究结果表明:须条进入凹槽入口前,只受气流集聚作用,当进入凹槽后,受到气流集聚及凹槽形状集聚共同作用;集聚区域内凹槽的气流分布并不均匀,越接近凹槽底部,气流的速度和静压分布变化波动较大,这主要是由集聚区圆孔的数目引起的。

关键词：紧密纺气流槽聚流场模拟成纱机制

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芳砜纶/羊毛半精纺阻燃织物性能探讨

毛纺科技 2011年第10期39卷 53-55页

作者：刘世瑞上海市毛麻纺织科学技术研究所上海200082

为了更好的对芳砜纶/羊毛混纺织物的工艺进行优化,文章对芳砜纶与羊毛混纺织物的物理性能、阻燃性能以及染色性能指标进行测试,给出了相关测试方法和使用的标准,并对测试结果进行分析。结果表明:织物的拉伸强力和撕破强力达到防护服的标... 详细信息

为了更好的对芳砜纶/羊毛混纺织物的工艺进行优化,文章对芳砜纶与羊毛混纺织物的物理性能、阻燃性能以及染色性能指标进行测试,给出了相关测试方法和使用的标准,并对测试结果进行分析。结果表明:织物的拉伸强力和撕破强力达到防护服的标准,满足开发防护服对强力的需求;面料的阻燃性能均符合防护服标准,并接近消防服的标准;面料的耐洗、耐汗渍、耐水和耐摩擦级别均达到4～5级,符合穿着要求;原料相同混纺比不同,所测得的拉伸与撕破强力也有明显差异,混纺比为芳砜纶/羊毛60/40的织物的拉伸强力和撕破强力比混纺比芳砜纶/羊毛70/30要大,织物的抗起球级别也较好。

关键词：芳砜纶混纺性能工艺半精纺

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气流槽聚型集聚纺纱条捻度传递的力学分析

纺织学报 2010年第4期31卷 117-120页

作者：刘世瑞华志宏程隆棣东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620 东华大学理学院上海201620

为深入了解集聚纺纱系统,提高纱线的品质性能,重点探讨气流槽聚型集聚纺纱系统的捻度传递机制,介绍气流槽聚型集聚纺纱系统的结构特点,分析捻度传递过程中的纺纱张力变化,给出纺纱张力的求解过程,分析纱条在捻度传递过程中外力产生的阻... 详细信息

为深入了解集聚纺纱系统,提高纱线的品质性能,重点探讨气流槽聚型集聚纺纱系统的捻度传递机制,介绍气流槽聚型集聚纺纱系统的结构特点,分析捻度传递过程中的纺纱张力变化,给出纺纱张力的求解过程,分析纱条在捻度传递过程中外力产生的阻力矩,及其与纱线自身回转产生的扭矩的关系。研究结果表明:纺纱张力、吸气管负压以及集聚罗拉的结构参数对纱条捻度的上传有一定的影响;通过调整纺纱张力与吸气管负压可以保证该系统所纺纱线的品质。

关键词：集聚纺气流槽捻度传递扭矩传递成纱

大宁—吉县区块深部煤层气高效开发理论技术体系

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煤炭学报 2023年

作者：徐凤银聂志宏孙伟熊先钺徐博瑞张雷时小松刘莹刘世瑞赵增平王渊黄红星林海鲲中国石油学会中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司中石油煤层气有限责任公司

针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题，总结大宁-吉县区块近5年勘探开发取得成果，明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下，建立了地质... 详细信息

针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题，总结大宁-吉县区块近5年勘探开发取得成果，明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下，建立了地质-工程一体化背景下的深部煤层气高效开发技术体系：①基于储层资源条件、构造保存条件和工程改造条件3大类11项指标，建立深部煤层气地质工程开发甜点评价标准；②基于微幅构造刻画、多尺度裂缝预测、三维地质模型构建等技术，形成“地质+工程”全要素定量化、可视化表征的煤储层精细评价技术；③按照“地质小尺度、三维地震微尺度、轨迹走靶体、少调快钻”导向思路，形成以钻前轨迹精优设计、精准入靶及靶后微调为核心的三阶段地质工程一体化导向技术；④按照实现资源动用和采收率最大化为目标，形成“地应力场、天然裂缝场、人工裂缝场、井型与方位、井网井距”五位一体井网优化设计技术；⑤依据深部煤层气赋存特征、渗流机理和气井生产特征，形成以产量不稳定分析法为主，经验产量递减法、数值模拟法和经验类比等多方法结合的气井产能评价及EUR预测技术；⑥遵循“四位一体”精准选段和“井间交错+段内差异化”设计原则，形成以构建人造气藏为目标的大规模体积压裂技术；⑦根据气井气水变化特征，形成全生命周期不同生产阶段排采优化控制技术；⑧结合当前AI技术进展与深部煤层气开发规律、集输等特征，探索了地质、工程、地面等多专业一体化协同环境下集输和数智化技术。在这一成果指导下，已投产29口水平井生产初期产量5×104～16×104m3/d，平均10.2×104m3/d，区块日产气量突破300万方，对加快鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气规模上产具有重要指导意义，也为同类资源高效开发建立了参考标准。

关键词：深部煤层气鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块开发理论技术体系

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以氯化铵和甲醇合成氯甲烷技术研究

以氯化铵和甲醇合成氯甲烷技术研究

作者：刘世瑞河北科技大学

学位级别：硕士

国内生产纯碱、氨基酸等行业副产大量氯化铵,2009年产量已经超过1300万吨,然而如此多的氯化铵的高效利用成为制约纯碱等行业发展的瓶颈。为此,本文提出了以氯化铵与甲醇反应生成氯甲烷并可实现氨在纯碱等行业中循环回用的新工艺,并通过... 详细信息

国内生产纯碱、氨基酸等行业副产大量氯化铵,2009年产量已经超过1300万吨,然而如此多的氯化铵的高效利用成为制约纯碱等行业发展的瓶颈。为此,本文提出了以氯化铵与甲醇反应生成氯甲烷并可实现氨在纯碱等行业中循环回用的新工艺,并通过分析氯化铵分解利用方法和各种氯甲烷合成工艺,提出了采用流化床反应器催化合成氯甲烷的新方法。本文通过小试实验研究,筛选出了一种新型高效催化剂,并采用该催化剂探索了最佳的实验条件。热力学分析结果表明,氯化铵和甲醇反应由氯化铵的分解及氯化氢和氨与甲醇反应两步组成,该反应为吸热反应,反应温度应控制在350～500℃,温度过低,氯化铵不分解,温度太高会加速催化剂失活。对氯化铵和甲醇催化合成氯甲烷的催化剂进行筛选的实验结果表明,多孔球形γ-Al2O3具有较大比表面积,表面有较多的弱酸位,适合作为本反应催化剂的载体。以80～120目的多孔球γ-Al2O3为载体,用4 %的正硅酸乙酯进行表面修饰制备催化剂。由于催化剂载体表面的部分强酸位被硅溶胶所覆盖,且形成了较多的B酸位,氯甲烷的收率达到68.59 %,相比修饰前提高了近20 %。本论文分别以负载量8%氯化锌和4%硝酸铜对修饰后的催化剂进行改性,结果表明,改性剂可以抑制催化剂表面的L强酸位形成,增加了催化剂表面的金属活性位,氯甲烷的收率分别达到74.22 %和75.6 %。通过考察该过程的反应条件对反应结果的影响,获得了最佳反应条件:反应温度,350～370℃;摩尔比,0.8～1.2;空速,360～380 min-1。另外,将副产物甲胺加入到原料甲醇中,可以明显提高氯甲烷的收率,相比未加入前可提高11%。最后,本论文对催化剂Ni/b-Al的积碳原理进行了研究探讨。通过TG-DTA技术分析,结果显示在催化剂表面的金属活性位和载体上都有积碳生成。通过提高催化剂焙烧温度可以降低积碳速率

关键词：纯碱氯化铵氯甲烷催化剂收率积碳

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束鹿凹陷缓坡带断裂系统及其控藏作用

束鹿凹陷缓坡带断裂系统及其控藏作用

作者：刘世瑞东北石油大学

学位级别：硕士

研究区位于渤海湾盆地冀中坳陷南部,为典型的东断西超的箕状断陷;束鹿凹陷内主力烃源岩位于沙河街组四段及孔店组,在烃源岩之上形成了三套区域性盖层,这三套区域性盖层的分布控制油气主要富集在沙河街组一段中部、沙河街组二段顶部及沙... 详细信息

研究区位于渤海湾盆地冀中坳陷南部,为典型的东断西超的箕状断陷;束鹿凹陷内主力烃源岩位于沙河街组四段及孔店组,在烃源岩之上形成了三套区域性盖层,这三套区域性盖层的分布控制油气主要富集在沙河街组一段中部、沙河街组二段顶部及沙河街组三段三亚段底部储层内。研究区圈闭类型以断层圈闭为主,通过对研究区断层的几何学及运动学规律的研究,并结合断层分段生长理论,将束鹿凹陷缓坡带断层圈闭划分为3种类型:同向断层型圈闭、反向断层型圈闭及交叉断层型圈闭;其中,同向断层型圈闭形成于上盘由分段生长作用形成的横向背斜部位,而反向断层型圈闭形成于下盘由分段生长作用形成的掀斜翘倾部位,交叉断层型圈闭形成于多条相交的断层之间。而断层的长度、断距的大小、地层的倾向、断层的倾向、断层的走向这些因素都会影响断层圈闭的面积。束鹿凹陷在基底之上,经历裂陷初期(沙河街组三段至沙河街组二段),主要形成北北东向断裂;在随后的强烈裂陷时期(沙河街组一段至东营组)主要形成北东东向断裂;而裂陷萎缩期(馆陶组至明化镇组)构造活动相对较弱。依据构造演化阶段,将束鹿凹陷划分出6套断裂系统:即沙河街组断裂(Ⅰ型)、东营组断裂(Ⅱ型)、明化镇组断裂(Ⅲ型)、沙河街组-东营组断裂(Ⅰ-Ⅱ型)、东营组-明化镇组断裂(Ⅱ-Ⅲ型)、沙河街组-东营组-明化镇组断裂(Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型)。束鹿凹陷在东营组中期开始生烃,明化镇组时期为生烃高峰阶段;因此,Ⅰ型断裂、Ⅱ型断裂、Ⅰ-Ⅱ型断裂为早期活动断层,起到侧向遮挡、聚集油气作用;Ⅲ型断裂、Ⅱ-Ⅲ型断裂对束鹿凹陷油气成藏不起到关键性的作用;Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂为晚期活动断层,在油气成藏中起调整、运移油气的作用,部分Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂可以作为油源断裂,沟通烃源岩。成藏期活动断层在油气的成藏作用中起到了调整油气的作用,但是并不是所有的成藏期活动断层都能破坏盖层调整油气,以成藏期断距与目的层盖层厚度的关系,建立“断层垂向输导系数”,并以此识别断层的活动对盖层的破坏作用。

关键词：冀中坳陷断层分段生长束鹿凹陷断裂系统划分圈闭成因机制