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纵波纯横波联合解释及应用

石油物探 2022年第6期61卷 1053-1064页

作者：荆英杨静王传武王九拴中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司研究院处理中心河北涿州072750 中国石油青海油田公司勘探开发研究院甘肃敦煌736202

纯横波地震资料不受流体影响,故可以有效消除气云的影响进而实现地质构造的精确成像。在纯横波地震资料与纵波地震资料的频带宽度及主频相近的情况下,由于横波传播速度较低,故纯横波地震资料的纵向分辨率要大大高于纵波地震资料的纵向... 详细信息

纯横波地震资料不受流体影响,故可以有效消除气云的影响进而实现地质构造的精确成像。在纯横波地震资料与纵波地震资料的频带宽度及主频相近的情况下,由于横波传播速度较低,故纯横波地震资料的纵向分辨率要大大高于纵波地震资料的纵向分辨率。为此,首先从恢复气云区成像、提高断层识别能力、提高纵向分辨率3个方面分析纯横波地震资料的优势;接着详细介绍了纵波、纯横波联合解释,主要包括纯横波叠前AVO同步反演的基本原理和纵波、纯横波联合解释关键技术;最后,以柴达木盆地三湖凹陷驼峰山地区纵波和纯横波地震资料为例,展示了纯横波地震资料的实际应用效果。结果表明,利用纯横波地震资料的优势在气云区开展纵、横波联合地震解释,能够准确识别气云区断裂的展布特征,实现气云区的地质构造精细解释;利用纵波和横波叠前AVO同步反演技术进行砂体储层描述和含气性预测,能够有效提升该区薄互储层预测的纵向分辨率及精度,岩性气藏地震识别成果突出。

关键词：横波勘探气云区构造恢复断层识别纵向分辨率横波叠前AVO同步反演

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超分子凝胶形成机理及其在油气钻采工程领域应用现状和前景

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石油学报 2022年第9期43卷 1334-1350页

作者：孙金声杨景斌白英睿吕开河程荣超蒋官澄郝惠军张洁中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249

超分子凝胶是通过非共价键相互作用自组装形成的具有可逆结构与高性能特征的凝胶网络体系。优异的机械性能、环境响应性以及自愈合能力使超分子凝胶在组织工程、生物材料以及工业生产方面起着举足轻重的作用。针对超分子凝胶在国内外的... 详细信息

超分子凝胶是通过非共价键相互作用自组装形成的具有可逆结构与高性能特征的凝胶网络体系。优异的机械性能、环境响应性以及自愈合能力使超分子凝胶在组织工程、生物材料以及工业生产方面起着举足轻重的作用。针对超分子凝胶在国内外的研究现状及应用情况,综述了不同非共价相互作用形成超分子凝胶的机理,并详细阐述了氢键、静电、主-客体以及配位键作用形成超分子凝胶的作用机制和性能特点。结合超分子凝胶的适用性及作用机理,系统介绍了超分子凝胶在钻井堵漏、提高采收率等油气钻采工程领域的应用现状。同时,对不同非共价相互作用形成超分子凝胶的形成机理和应用情况进行了分析总结,明确了目前超分子凝胶存在的关键问题,提出了未来超分子凝胶在油气钻采工程领域的应用前景。

关键词：超分子凝胶形成机理堵漏提高采收率应用前景

改性热固性树脂研究进展及其在钻井液领域应用前景

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中国石油大学学报（自然科学版） 2022年第2期46卷 60-75页

作者：孙金声朱跃成白英睿吕开河许成元郝惠军雷少飞刘凡中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

改性热固性树脂是通过物理共混或者化学交联的方式引入特定元素或官能团形成的具有体型网络结构的高分子材料。优异的耐热耐压性能和力学性能使得热固性树脂及其改性产品在机械、建筑以及民用生活等领域成为不可或缺的基础材料。综述环... 详细信息

改性热固性树脂是通过物理共混或者化学交联的方式引入特定元素或官能团形成的具有体型网络结构的高分子材料。优异的耐热耐压性能和力学性能使得热固性树脂及其改性产品在机械、建筑以及民用生活等领域成为不可或缺的基础材料。综述环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及不饱和聚酯树脂等4种热固性树脂的改性机制及改性后材料特点,结合钻井液相关处理剂研究现状和不同改性热固性树脂性能特点,展望改性热固性树脂在井壁稳定、钻井液降滤失及防漏堵漏领域的应用前景。改性热固性树脂在钻井液领域的研究和应用将推动钻井液处理剂向高性能低成本的方向发展。

关键词：改性热固性树脂固壁剂降滤失剂防漏剂堵漏剂

基于孪生网络的人工震源分布式光纤传感数据噪声压制

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地球物理学报 2022年第9期65卷 3599-3609页

作者：邵婕王一博梁兴薛清峰梁恩茂史树有中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司杭州311100 北京辰安科技股份有限公司北京100094

受耦合效应和其他诸多因素的影响,野外实际采集的分布式光纤声波传感(Distributed Fiber-optic Acoustic Sensing,DAS)数据的信噪比通常较低.因此,在后续处理之前,需要首先对DAS数据进行去噪处理.传统的基于人工智能监督学习的去噪方法... 详细信息

受耦合效应和其他诸多因素的影响,野外实际采集的分布式光纤声波传感(Distributed Fiber-optic Acoustic Sensing,DAS)数据的信噪比通常较低.因此,在后续处理之前,需要首先对DAS数据进行去噪处理.传统的基于人工智能监督学习的去噪方法能够对DAS数据中的噪声进行压制,但它需要大量含噪声和无噪声数据进行成组标记,人工标记工作量巨大.为此,本文提出了基于自监督学习孪生网络的DAS地震数据去噪方法.该方法基于自监督学习中的孪生网络结构,采用U-Net网络建立深度学习框架.所提框架通过对输入的含噪声数据进行数据自我特征学习,迭代获取去噪目标函数的最优解,从而实现自监督高精度深度学习去噪网络构建.合成数据和实际资料处理结果表明,本文方法可以有效抑制人工震源DAS采集数据中的随机噪声,显著提高去噪结果的信噪比和同相轴的连续性.此外,本文方法能够避免常规监督学习方法需要进行数据标记的人工工作量,有效提高实际地震数据去噪处理效率.

关键词：孪生网络自监督深度学习分布式光纤声波传感随机噪声压制

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水平井套内分布式光纤产液剖面监测试验研究

石油机械 2023年第9期51卷 101-107页

作者：李大建刘广胜杜向前杨文飞张红岗长庆油田分公司油气工艺研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室长庆油田分公司第三采油厂长庆油田分公司第九采油厂

低渗透油田注水开发水平井生产过程中见水问题日益突出,找水测试是实现见水井高效治理的重要前提。为了有效解决低液量水平井找水测试难题,利用光纤传感器井下温度变化感知灵敏和实时连续监测特性,借鉴水平井连续管光纤气液两相成功监... 详细信息

低渗透油田注水开发水平井生产过程中见水问题日益突出,找水测试是实现见水井高效治理的重要前提。为了有效解决低液量水平井找水测试难题,利用光纤传感器井下温度变化感知灵敏和实时连续监测特性,借鉴水平井连续管光纤气液两相成功监测经验,提出了采用分布式光纤对产层段温度连续监测的方法,并依据地层与井筒间流体流动热平衡、焦耳-汤姆孙效应及质量能量平衡方程,间接实现找水测试目标;同时设计了机采油井套内分布式光纤产液剖面测试找水工艺管柱,研制了光缆穿越井口和保护卡子等关键工具。分布式光纤产液剖面监测试验在低渗透油田低液量水平井上取得成功,实现了水平井段不同生产阶段温度剖面实时连续监测;并通过创建、求解段簇产出解释模型算法,计算输出试验井产液剖面,成功定位主要出水层段。研究结果可为低液量水平井产液剖面测试提供新的技术手段。

关键词：低液量水平井套内分布式光纤温度剖面焦耳-汤姆孙效应产液剖面

渝西区块页岩气储层改造优化对策与适应性分析

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油气地质与采收率 2022年第2期29卷 131-139页

作者：沈骋范宇曾波郭兴午中国石油西南油气田公司页岩气研究院四川成都610051 中国石油西南油气田公司工程技术研究院四川成都610017

泸州—渝西深层页岩气区块分布面积占四川盆地南部的86%,其中奥陶系五峰组—志留系龙马溪组是进一步实现天然气规模上产的主力储层。其中,渝西区块面临诸多地质挑战,包括储层厚度偏薄,地质工程“双甜点”汇聚在同层,孔缝连通性较差,埋... 详细信息

泸州—渝西深层页岩气区块分布面积占四川盆地南部的86%,其中奥陶系五峰组—志留系龙马溪组是进一步实现天然气规模上产的主力储层。其中,渝西区块面临诸多地质挑战,包括储层厚度偏薄,地质工程“双甜点”汇聚在同层,孔缝连通性较差,埋藏深度大,断裂系统发育和地应力条件苛刻等。基于区块内已实施井的地质与工程参数,结合页岩气缝网压裂理论,采用大数据分析方法,形成应对不同地质挑战的压裂工艺优化措施,包括龙马溪组一段一亚段1小层(龙一_(1)^(1))高钻遇率、高用液强度、密簇间距、高加砂强度、大施工排量和暂堵转向工艺等,并对已压井压裂参数进行适应性分析,以验证优化措施的可行性,提出适用于渝西区块的缝网压裂参数模板,最终应用于矿场实现缝网压裂,单井裂缝复杂度和储层改造体积较早期3簇井分别提升60.59%和38.3%,并整体获得高产,单井测试日产量较早期已压井提升68.67%,累积产量大幅提升,为深层页岩气高效开发奠定了基础。

关键词：页岩气高效开发储层改造适应性分析缝网压裂渝西区块

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裂缝封堵层形成机理及堵漏颗粒优选规则

石油勘探与开发 2022年第3期49卷 597-604页

作者：雷少飞孙金声白英睿吕开河张曙沛许成元程荣超刘凡中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500

针对裂缝性地层封堵层形成机理和封堵规则尚不明晰的问题,基于封堵实验和颗粒物质力学方法研究了裂缝性地层封堵层的形成过程,分析了封堵层组成及颗粒配比,揭示了封堵层形成的本质及破坏的驱动能量,提出了钻井液防漏堵漏颗粒优选规则。... 详细信息

针对裂缝性地层封堵层形成机理和封堵规则尚不明晰的问题,基于封堵实验和颗粒物质力学方法研究了裂缝性地层封堵层的形成过程,分析了封堵层组成及颗粒配比,揭示了封堵层形成的本质及破坏的驱动能量,提出了钻井液防漏堵漏颗粒优选规则。研究表明封堵层的形成过程经历了从惯性流、弹性流到准静态流的流态变化过程。封堵层由封端颗粒、架桥颗粒和填充颗粒组成,3种堵漏颗粒的配比是设计堵漏体系的重要依据。封堵层形成的本质是体系发生非平衡性Jamming相态转变,封堵层颗粒体系对压力的响应由熵力驱动,熵越大封堵层越稳定。根据提出的规则优选了堵漏材料、优化了堵漏体系,封堵效果优于其他常用规则,可有效提高封堵层承压能力,为解决裂缝性地层漏失提供了理论和技术依据。

关键词：裂缝性地层钻井液漏失封堵层封堵机理堵漏颗粒优选规则

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油气钻采领域功能胶黏材料研究进展及前景

石油勘探与开发 2023年第1期50卷 183-189页

作者：孙金声雷少飞白英睿吕开河程荣超郝惠军刘凡中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206

通过概述功能胶黏材料的组成、分类及性能表征,阐述了功能胶黏材料的吸附/界面反应、扩散、机械互锁和静电吸附等黏结作用机理,综述了其在防漏堵漏、井壁稳定、水力压裂和调剖堵水等油气钻采工程领域的研究现状、应用挑战及应用展望。... 详细信息

通过概述功能胶黏材料的组成、分类及性能表征,阐述了功能胶黏材料的吸附/界面反应、扩散、机械互锁和静电吸附等黏结作用机理,综述了其在防漏堵漏、井壁稳定、水力压裂和调剖堵水等油气钻采工程领域的研究现状、应用挑战及应用展望。依据现阶段功能胶黏材料在油气钻采领域的应用,提出了功能胶黏材料在油气钻采领域的重点研究方向:(1)对热塑性树脂进行共混改性或设计可固化热塑性树脂,提高黏结堵漏剂的黏结性能和承压能力;(2)在聚合物中引入低成本黏附性基团和正电荷结构,降低黏结固壁剂成本,提高其在井壁的黏附性能;(3)在热固性树脂中引入热可逆共价键,预防支撑剂回流,提高黏结支撑剂抗压强度;(4)在热塑性聚合物中引入热可逆共价键,提高黏结堵水剂的抗温抗盐能力和堵水性能。

关键词：功能胶黏材料黏结机理作用机制防漏堵漏井壁稳定水力压裂调剖堵水应用前景

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机器学习在防漏堵漏中研究进展与展望

石油学报 2022年第1期43卷 91-100页

作者：孙金声刘凡程荣超冯杰郝惠军王韧白英睿刘钦政中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

随着大数据和人工智能技术在油气勘探开发领域应用不断拓展,数字化、智能化防漏堵漏技术已成为必然发展趋势,基于机器学习的算法模型及配套软件是核心内容。通过系统归纳分析了人工神经网络、支持向量机、随机森林、案例推理等机器算法... 详细信息

随着大数据和人工智能技术在油气勘探开发领域应用不断拓展,数字化、智能化防漏堵漏技术已成为必然发展趋势,基于机器学习的算法模型及配套软件是核心内容。通过系统归纳分析了人工神经网络、支持向量机、随机森林、案例推理等机器算法在井漏特征预测、井漏实时监测和应用决策模型的应用现状,对比了各类机器学习算法的输入参数、输出参数、测试准确率及应用效果。机器学习算法在漏失层位预测、井漏监测预警及防漏堵漏措施推荐等方面体现了良好的应用前景,相比人工统计分析,其时效性、准确性和规模化应用优势明显,但还无法科学预测计算漏失压力、孔缝尺寸等井漏特征关键参数以及优化施工工艺。国外油气公司数字化钻完井技术布局早,现已整合多种机器学习算法开发了防漏堵漏相关软件,并在现场取得了一定应用成效。中国井漏相关数据治理、机器学习算法开发及配套软件攻关研究起步较晚,尚未建立成熟可靠的防漏堵漏数字化平台和智能化专家系统。为加快中国防漏堵漏技术数字化、智能化转型发展,需重点开展3方面研究:(1)推进井漏相关的多维度数据整合,搭建包括地震、测井、录井、钻井、防漏堵漏室内评价、防漏堵漏现场施工等方面的数据湖,补齐数据短板;(2)加强机器学习算法模型的解释性研究,结合井漏相关机理,提升算法模型的科学性和准确性;(3)集成井漏数据湖和算法模块,分区域建立井漏智能预测预警及防漏堵漏辅助决策专家系统,制定精细的防漏堵漏作业标准,全面提高一次防漏堵漏成功率。

关键词：防漏堵漏机器学习井漏人工智能油气钻井