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中间主应力系数对页岩气渗流特性及气体滑脱效应的影响

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天然气勘探与开发 2024年第2期47卷 97-103页

作者：范翔宇张昕宇胡小媛蒋长宝张千贵赵鹏斐陈昱霏西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学四川成都610500 重庆川东南工程勘察设计院有限公司重庆400030 煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室·重庆大学重庆400030 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

页岩气的渗流特性极大地影响着采收率,但对页岩气渗流特性的研究大多是在不同围压条件下开展的,其结果尚不能揭示中间主应力对渗透率的影响。因此,选用涪陵页岩气区块志留系龙马溪组页岩露头立方体岩石试件,采用自主研发的“多功能真三... 详细信息

页岩气的渗流特性极大地影响着采收率,但对页岩气渗流特性的研究大多是在不同围压条件下开展的,其结果尚不能揭示中间主应力对渗透率的影响。因此,选用涪陵页岩气区块志留系龙马溪组页岩露头立方体岩石试件,采用自主研发的“多功能真三轴流固耦合试验系统”开展了页岩真三轴流固耦合试验,利用Klinkenberg方程拟合试验数据分析不同中间主应力系数对页岩气渗流特性和气体滑脱效应的影响。试验结果表明:①当偏应力较小时,中间主应力对页岩渗透率演化的影响较小,而当偏应力增加时,其影响越大且越不可忽略;②滑脱系数—固有渗透率的关系式与试验数据的拟合结果显示二者具有良好的相关性,可用于对同区块页岩滑脱系数的预测;③当偏应力小于或等于35 MPa时,滑脱效应贡献率保持在65%以上,表明此时滑脱效应主导着页岩中气体的渗流。

关键词：中间主应力系数页岩气渗流特性真三轴滑脱效应贡献率偏应力

一种基于2D-CNN深度学习的钻井事故等级预测新方法

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天然气工业 2022年第12期42卷 95-105页

作者：赵春兰屈瑶王兵范翔宇赵鹏斐李屹何婷西南石油大学理学院西南石油大学计算机科学学院 “油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学西南石油大学地球科学与技术学院

鉴于钻井安全事故分级风险评价过程中,存在安全事故风险指标较少且多为2分类预测的实际问题。为此,在利用模糊C均值算法确定钻井事故等级的分类的基础上,根据信息增益值对多维事故风险指标进行一次降维;进而将降维后的风险指标作为模型... 详细信息

鉴于钻井安全事故分级风险评价过程中,存在安全事故风险指标较少且多为2分类预测的实际问题。为此,在利用模糊C均值算法确定钻井事故等级的分类的基础上,根据信息增益值对多维事故风险指标进行一次降维;进而将降维后的风险指标作为模型输入,由卷积层提取事故特征,池化层进行二次降维,构建双层2D-CNN的事故等级预测模型,最后通过激活函数(Softmax)判断钻井事故等级,提出一种基于二维卷积神经网络(2D-CNN)的钻井事故等级预测的新方法。研究结果表明:①较之于其他方法,新方法经过两次降维将多维钻井事故指标由73维降低至4维,降低模型计算复杂度;②不同于钻井事故发生与否的二分类问题,根据事故的严重程度划分成四种事故等级,以实现多分类预测;③现场应用效果表明,新方法的准确率为91.7%,损失值为0.409,预测效果优于BP神经网络模型和1D-CNN模型。结论认为,新方法能较好地将现场作业数据用于钻井事故等级的预测,对于钻井事故风险分级评价具有广泛应用和推广价值。

关键词：多维钻井事故事故等级多分类预测深度学习二维卷积神经网络模糊C均值算法信息增益

元坝须家河组地层漏失机理及防漏堵漏对策研究

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元坝须家河组地层漏失机理及防漏堵漏对策研究

作者：赵鹏斐西南石油大学

学位级别：硕士

川东北元坝地区是我国西南地区油气勘探开发的重要区块,其中须家河组储层圈闭资源量高,开发潜力大;同时因地质构造十分复杂,地层破碎、裂缝发育,井漏普遍发生,一次性堵漏成功率低,表现为易漏难堵。井漏所造成的井下复杂事故,严重影响了... 详细信息

川东北元坝地区是我国西南地区油气勘探开发的重要区块,其中须家河组储层圈闭资源量高,开发潜力大;同时因地质构造十分复杂,地层破碎、裂缝发育,井漏普遍发生,一次性堵漏成功率低,表现为易漏难堵。井漏所造成的井下复杂事故,严重影响了施工安全和单井综合成本。因此,本文以元坝地区须家河组为研究对象,根据工区钻井、井漏等资料,利用测井计算和实验模拟等手段并结合实际井漏和堵漏案例,研究工区的漏失机理,进而弄清工区防漏堵漏的重点与难点,提出针对性的防漏堵漏对策,主要研究内容和认识如下:(1)收集整理工区钻井与井漏资料,统计工区井漏次数、漏速和堵漏情况,明确工区的井漏特点,根据不同判别依据对漏失类型进行划分,从地质因素和施工因素两方面分析漏失原因;结合钻井资料、录井和测井资料,综合漏层判别方法对漏层位置进行识别,计算漏失通道宽度、走向、渗透率、孔隙度和漏失压力等特征参数,并形成程序便于快速计算,进而明确防漏堵漏工作的重点和难点,为后续高效堵漏材料的实验评价和研究防漏堵漏对策提供依据。(2)利用测井资料的岩石物理信息,根据岩石动态、静态力学参数转换模型,得出工区钻井液安全密度窗口;分析安全密度窗口的影响因素,在此基础上结合已有工区测井资料,建立快速预测工区钻井液安全密度窗口的方法,将常规计算方法、快速预测方法和实钻情况对比,方法结果比较可靠,对指导钻井施工具有一定的意义。(3)目前元坝堵漏作业中综合采用多种堵漏措施,但堵漏一次性成功率偏低,在弄清漏失机理和漏失通道特征的基础上,对南华集团研究院提供的新型高分子固结材料进行了性能实验及评价,结合现场试验情况,得出材料满足工区堵漏要求,可作为工区该层段的高效堵漏材料使用。(4)在漏失机理研究情况和高分子固结材料试验情况的基础上,结合工区井漏和堵漏案例,确定了以合理控制钻井液密度为主的防漏措施和以采用高分子固结堵漏材料快速堵漏为主的堵漏措施,旨在以防漏为主,堵漏为辅,安全高效地治理井漏问题。本文所提出的防漏堵漏对策可以为解决元坝须家河组井漏问题提供依据,其能有效减少井漏次数的发生,且在漏失发生后能迅速找到漏层,快速堵漏,减小井漏的影响,对钻井安全、提高综合效益具有重要意义。

关键词：元坝地区漏失机理密度窗口防漏堵漏测井

基于重叠网格的车辆变道超车气动特性仿真分析

同方学位论文库评论

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基于重叠网格的车辆变道超车气动特性仿真分析

2022中国汽车工程学会年会暨展览会

作者：吴承翼贾青赵鹏斐杨志刚同济大学汽车学院同济大学上海地面交通工具风洞中心北京民用飞机技术研究中心

本文采用重叠网格方法对两个1:1的0°切角的Ahmed模型的变道超车工况进行了仿真模拟,主超车变道路线为两段中心对称的圆弧,该路线与贴近车辆真实变道超车的瞬态动摆角变道超车路线几乎一致,积分后的误差仅有7.41%。本文考虑了主超车在... 详细信息

本文采用重叠网格方法对两个1:1的0°切角的Ahmed模型的变道超车工况进行了仿真模拟,主超车变道路线为两段中心对称的圆弧,该路线与贴近车辆真实变道超车的瞬态动摆角变道超车路线几乎一致,积分后的误差仅有7.41%。本文考虑了主超车在车道变换时,由于车身姿态变化引起的合速度大小方向变化对主超车气动六分力系数计算准确性的影响,通过在主超车质心建立一个跟随主超车运动的相对参考系实现了对主超车气动六分力更准确的监测。主超车在两次车道变换时受到的气动侧向力和横摆力矩极大,需要对主超车在该阶段的行车安全性加以警惕,被超车在两车相距较近时受到的气动干扰最强烈,侧向力系数呈准谐波形式变化,行车安全性最差。

关键词：汽车空气动力学重叠网格变道超车

来源： cnki会议评论

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中国煤与煤层气共采理论技术现状及发展趋势

天然气工业 2022年第6期42卷 130-145页

作者：张千贵李权山范翔宇刘超葛兆龙蒋志刚彭小龙李相臣朱苏阳赵世林赵鹏斐陈昱霏西南石油大学石油与天然气工程学院四川省610500 “油气藏地质与开发工程”国家重点实验室·西南石油大学四川省610500 西南石油大学地球科学与技术学院 “深部岩土力学与地下工程”国家重点实验室·中国矿业大学 “煤矿灾害动力学与控制”国家重点实验室·重庆大学四川川煤华荣能源有限责任公司技术中心

在国家大力推进生态文明建设的背景下,快速发展清洁的煤层气资源来代替对国民生命安全与自然环境影响恶劣的煤炭能源的需求变得越来越迫切。为此,通过分析中国煤层气开发模式与资源产量、煤矿区煤层气抽采技术发展历史、煤与煤层气协调... 详细信息

在国家大力推进生态文明建设的背景下,快速发展清洁的煤层气资源来代替对国民生命安全与自然环境影响恶劣的煤炭能源的需求变得越来越迫切。为此,通过分析中国煤层气开发模式与资源产量、煤矿区煤层气抽采技术发展历史、煤与煤层气协调开发模式及相应的煤层增透理论和开发技术现状,指出了煤与煤层气共采形势与理论技术发展趋势,并提出了促进实现煤与煤层气高效开发的建议。研究结果表明:①需进一步原始创新支撑其安全高效共采的基础关键理论,并完善煤矿区煤层增透、煤层气集输与综合利用、煤炭地下气化—煤层气联采等关键技术;②提升煤炭领域与石油领域学科交叉理论技术攻关和行业合作力度,形成优势理论技术与产业配置互补发展,搭建基于多领域学科融合的创新产业发展模式;③完善国家和地方在煤与煤层气共采领域的政策保障体制,鼓励煤炭企业与石油企业合作以促进其规模化发展。结论认为,煤炭资源平稳缩减是中国经济高质量发展的重要能源保障策略,由此推行煤与煤层气共采对于确保煤矿生产安全,缓解清洁能源短缺和降低碳排放等均具有重要的现实意义。

关键词：能源转型煤层气煤与煤层气共采煤层增透煤层气开发技术技术现状发展趋势

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页岩层理与含水率对声波传播影响的实验研究

西南石油大学学报（自然科学版） 2017年第2期39卷 53-61页

作者：范翔宇段美恒张千贵赵鹏斐贾光圣 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油大学四川成都610500 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

岩石声学特性研究是开展测井岩石力学及储层性质评价的基础工作,而页岩的声波特性受层理及水化程度影响尤为突出。为此,对层理性页岩在不同含水率条件下进行了超声波透射实验,以研究声波的传播速度及能量衰减特征。研究认为,层理倾角越... 详细信息

岩石声学特性研究是开展测井岩石力学及储层性质评价的基础工作,而页岩的声波特性受层理及水化程度影响尤为突出。为此,对层理性页岩在不同含水率条件下进行了超声波透射实验,以研究声波的传播速度及能量衰减特征。研究认为,层理倾角越大,纵、横波速度及纵横波速度比越低,而纵、横波衰减系数越高。另外,纵波速度随含水率的增加先减小后增大,纵波衰减系数反之;横波速度在含水率较低时有所减少,含水率较高时基本不变,而横波衰减系数与含水率的关系并不显著。对比分析归一化结果可知,层理倾角对纵、横波速度的影响皆大于含水率的影响。

关键词：页岩含水率层理倾角声波特性归一化实验

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元坝陆相地层钻井液密度窗口的确定与应用

石油天然气学报 2015年第11期37卷 31-38页

作者：胡德云赵鹏斐周成华范翔宇周鑫中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院四川德阳618000 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都61oooo 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610000 中石油玉门油田分公司钻采工程研究院甘肃酒泉735000

元坝陆相地层地质构造复杂，工区地层岩层走向高陡且岩石易碎，井下易发生井漏坍塌事故。通过测井方法构建了元坝地区陆相地层岩石动静力学参数转换模型，优选了符合元坝地区的地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力的计算模型，结合元坝地... 详细信息

元坝陆相地层地质构造复杂，工区地层岩层走向高陡且岩石易碎，井下易发生井漏坍塌事故。通过测井方法构建了元坝地区陆相地层岩石动静力学参数转换模型，优选了符合元坝地区的地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力的计算模型，结合元坝地层的特殊性，考虑地层破碎程度、岩石力学特性、地层倾角、井斜角和井斜方位角对元坝陆相地层安全密度窗口的影响，得到了适用于元坝陆相地层的安全密度窗口。通过YL702井漏失层位安全密度窗口的计算，表明新建立的安全密度窗口理论计算结果和实钻情况基本相符，验证了模型的合理性，研究成果对元坝陆相地层的井壁稳定性研究有借鉴意义。

关键词：陆相地层元坝地区钻井液密度窗口坍塌压力破裂压力地应力漏失

四川盆地高石梯——磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩储层特征

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天然气勘探与开发 2023年第2期46卷 1-11页

作者：范翔宇闫雨轩张千贵吉人柏爱川赵鹏斐何亮西南石油大学地球科学与技术学院西南石油大学油气藏地质与开发工程国家重点实验室西南石油大学石油与天然气工程学院中国石油集团测井有限公司西南分公司中国石油集团测井有限公司测井技术研究院

四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩气藏储量丰富,属于超深层气藏,孔隙结构复杂且溶洞发育,当前尚未完全厘清该地区灯影组碳酸盐岩储层特征,为油气勘探开发带来极大挑战。本文结合岩石物理性质实验和测井解释研究高石梯—磨... 详细信息

四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩气藏储量丰富,属于超深层气藏,孔隙结构复杂且溶洞发育,当前尚未完全厘清该地区灯影组碳酸盐岩储层特征,为油气勘探开发带来极大挑战。本文结合岩石物理性质实验和测井解释研究高石梯—磨溪地区灯影组碳酸盐岩的岩性、测井响应和孔隙性等储层特征。研究结果表明:(1)高石梯—磨溪地区灯影组碳酸盐岩岩性主要为细晶白云岩、藻云岩和泥晶白云岩,其中灯四段细晶白云岩占比61.2%,灯二段藻云岩占比74.3%;(2)灯影组储层空间类型以裂缝和溶蚀孔洞为主,岩石吼道半径较小,中值吼道半径为0.010~0.051μm,平均0.028μm;(3)储层物性灯二段较灯四段好,孔隙度渗透率相关性极差,呈特低孔低渗特征,渗透性受裂缝影响较大;(4)渗透率参差系数计算结果均大于0.9,表明灯影组储层为显著的非均质储层。本研究成果可为该工区优质储层预测、开发设计及钻采工程施工等提供基础依据。

关键词：储层特征高石梯—磨溪地区灯影组储层物性碳酸盐岩孔隙特征物性实验测井解释

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页岩断裂韧性实验分析及预测模型建立

中国海上油气 2019年第5期31卷 154-159页

作者：高祥森张明明朱琳范翔宇张千贵赵鹏斐中国石油大学胜利学院山东东营257061 西南石油大学四川成都610500 中国石油川庆钻探工程公司川西钻探公司四川成都610017

鉴于岩石断裂韧性直接测试的复杂性及无法获得储层断裂韧性连续剖面,采用国际岩石力学协会推荐的CCNBD标准试件开展了页岩断裂韧性及密度、声波时差、抗拉强度、硬度等一系列实验,对页岩Ⅰ型断裂韧性与其他物理力学参数相关性进行研究,... 详细信息

鉴于岩石断裂韧性直接测试的复杂性及无法获得储层断裂韧性连续剖面,采用国际岩石力学协会推荐的CCNBD标准试件开展了页岩断裂韧性及密度、声波时差、抗拉强度、硬度等一系列实验,对页岩Ⅰ型断裂韧性与其他物理力学参数相关性进行研究,并采用逐步回归方法建立了页岩Ⅰ型断裂韧性线性多元预测模型.研究结果表明,页岩Ⅰ型断裂韧性与声波时差成反比,与抗拉强度、硬度成正比,与抗拉强度相关性最高、与密度相关性最低;采用逐步线性回归分析方法建立了页岩Ⅰ型断裂韧性线性多元预测模型,预测模型计算结果与实测数据较为吻合,可用于储层岩石断裂韧性连续剖面计算.本文研究结果对于现场预测页岩断裂韧性有较好参考价值.

关键词：页岩断裂韧性物理力学参数预测模型