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基于改进的EAL边界条件的地震波场数值模拟

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地球物理学报 2024年第1期67卷 261-276页

作者：张平民姚刚中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)非常规油气科学与技术研究院北京102249

在地震波场数值模拟过程中,人工截断边界会产生数值反射而影响地震波场模拟的精度.应用PML(Perfectly Matched Layer)吸收边界条件是消除人工边界反射的有效手段,但是该方法计算量较大,实现较为复杂,且在某些各向异性介质中不稳定.EAL(E... 详细信息

在地震波场数值模拟过程中,人工截断边界会产生数值反射而影响地震波场模拟的精度.应用PML(Perfectly Matched Layer)吸收边界条件是消除人工边界反射的有效手段,但是该方法计算量较大,实现较为复杂,且在某些各向异性介质中不稳定.EAL(Effective Absorbing Layer)边界条件是通过简化PML吸收边界条件的阻尼项推导出来的一种吸收边界条件.EAL的吸收项作用于波动方程的时间导数项,故EAL边界条件具有计算量小且利于并行实现的特点.应用EAL边界条件能够在保证全波形反演和逆时偏移精度的前提下,提升计算效率并降低内存消耗.本文对EAL边界条件进行两点改进:(1)引入减速阻尼项;(2)采用高斯型空间加权函数构建阻尼项.正演模拟结果表明,改进的EAL边界条件在不增加计算量和内存消耗的同时,有效提升了EAL边界条件的吸收效果且适用于复杂介质和各向异性介质.特别地,相比于PML吸收边界条件,EAL边界条件在各向异性模型中表现出良好的稳定性.

关键词：吸收边界条件时空域有限差分波动方程各向异性介质

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碳量子点在石油领域的研究进展与展望

精细化工 2024年

作者：李驰郭继香王立陈祥伟薛鹏程张文龙中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院

近年来，随着碳纳米材料的发展，碳量子点（CQDs）的合成与应用取得了显著进展。CQDs作为一种绿色、环保、安全无毒的碳纳米材料，在石油领域中展现出巨大的应用潜力。该文分析了CQDs在石油领域的应用潜力，特别是在高效驱油、稠油降黏... 详细信息

近年来，随着碳纳米材料的发展，碳量子点（CQDs）的合成与应用取得了显著进展。CQDs作为一种绿色、环保、安全无毒的碳纳米材料，在石油领域中展现出巨大的应用潜力。该文分析了CQDs在石油领域的应用潜力，特别是在高效驱油、稠油降黏、油水分离、防腐、阻垢等方面的研究进展和技术成果；就CQDs在石油领域应用中存在的问题和不足阐述了改性的策略，介绍了不同改性技术对其性能调控的影响与当前的研究动态，总结了CQDs在石油领域应用所面临的挑战，并对未来的研究方向进行展望。最后，指出优化合成方法，用结合的策略可实现CQDs的快速稳定大量生产；此外，还要深入研究作用机理、提升表面改性技术，采用智能响应性聚合物进行改性或实现多元素掺杂等来提高CQDs的使用性和稳定性，充分利用其优异性质来扩宽应用范围，以此满足石油行业的不同使用需求。

关键词：碳量子点表面改性纳米材料石油开采研究进展

珠江口盆地文昌凹陷烃源岩发育时期湖盆古生产力构成及分布规律

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地质论评 2024年第2期70卷 624-642页

作者：游君君柳波胡德胜陈林江黎中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057 东北石油大学非常规油气研究院黑龙江大庆163318

沉积盆地中有机质的富集是烃源岩发育的本质过程,而古生产力是控制该过程最重要的因素。文昌凹陷是珠江口盆地主要的生烃凹陷之一,前人对其进行了包括烃源岩分布、有机质丰度、有机质类型、成熟度和生烃潜力等方面的研究,但是对古生产... 详细信息

沉积盆地中有机质的富集是烃源岩发育的本质过程,而古生产力是控制该过程最重要的因素。文昌凹陷是珠江口盆地主要的生烃凹陷之一,前人对其进行了包括烃源岩分布、有机质丰度、有机质类型、成熟度和生烃潜力等方面的研究,但是对古生产力和有机质富集机制方面的研究还有待加强。笔者等以文昌凹陷古新统文昌组二段(文昌组)和恩平组一段(恩一段)两套烃源岩为研究对象,利用有机地化数据和元素分析数据,对有机质来源、古生产力构成及分布规律进行了研究。结果表明:文昌凹陷文二段和恩一段烃源岩的有机质均为混合来源,其中文二段有机质中水生生物的贡献较大,具有更高的原地有机质比例,而恩一段陆源高等植物的贡献较大;恩一段具有较高的总生产力指数,其分布具有较强的非均质性,北部缓坡带的总生产力指数较南部陡坡带低,总生产力指数的高值主要分布在物源输入处和盆地中心地区。本次研究可以为后期有机质富集机理的研究提供支撑。

关键词：古生产力有机质来源烃源岩文昌凹陷珠江口盆地

基于MobileNetV2的岩石薄片岩性识别

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第4期54卷 1432-1442页

作者：王婷婷黄志贤王洪涛杨明昊赵万春东北石油大学电气信息工程学院黑龙江大庆163318 东北石油大学黑龙江省网络与智能控制重点实验室黑龙江大庆163318 东北石油大学非常规油气研究院黑龙江大庆163318

岩石薄片的岩性识别是地质分析中不可或缺的一环,其精准度直接影响后续地层岩石种类、性质和矿物成分等信息的确定,对于地质勘探和矿产开采具有重要意义。为了快速准确地识别岩性,本文提出了一种改进的MobileNetV2轻量化模型,通过选取5... 详细信息

岩石薄片的岩性识别是地质分析中不可或缺的一环,其精准度直接影响后续地层岩石种类、性质和矿物成分等信息的确定,对于地质勘探和矿产开采具有重要意义。为了快速准确地识别岩性,本文提出了一种改进的MobileNetV2轻量化模型,通过选取5种岩石类型共3 700张岩石薄片图像进行岩性识别。在MobileNetV2的倒残差结构中嵌入坐标注意力机制,融合图像中多种矿物的全局特征信息。此外,改进MobileNetV2中的分类器,降低模型的参数量和计算复杂度,从而提高模型的运算速度和效率,并采用带泄露线性整流函数(leaky rectified linear unit, Leaky ReLU)作为激活函数,避免网络训练中的梯度消失问题。实验结果表明,本文提出的改进后的MobileNetV2模型大小仅为2.30 MB,在测试集上的精确率、召回率、F_(1)值分别为91.24%、90.18%、90.70%,具有较高的准确性,相比于SqueezeNet、ShuffleNetV2等同类型的轻量化网络,分类效果最好。

关键词：岩石薄片图像轻量化神经网络 MobileNetV2 坐标注意力机制岩性识别

页岩气运移证据及其动态富集模式——以四川盆地南部深层页岩气为例

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天然气工业 2024年第5期44卷 29-44页

作者：缪欢姜振学吴建发伍秋姿石学文邓泽唐相路吴伟陶传奇郑洪扬油气资源与工程全国重点实验室•中国石油大学(北京) 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院中国石油西南油田公司页岩气研究院中国石油勘探开发研究院中国石油集团非常规油气重点实验室辽宁石油化工大学土木工程学院

页岩气存在运移现象,但页岩气运移现象对页岩气富集的影响尚不明确。为了查明深层页岩气运移证据及其富集模式,以四川盆地南部下志留统龙马溪组深层页岩气藏为例,基于页岩气藏天然气地球化学特征、赋存于顺层低角度裂缝中方解石脉包裹... 详细信息

页岩气存在运移现象,但页岩气运移现象对页岩气富集的影响尚不明确。为了查明深层页岩气运移证据及其富集模式,以四川盆地南部下志留统龙马溪组深层页岩气藏为例,基于页岩气藏天然气地球化学特征、赋存于顺层低角度裂缝中方解石脉包裹体特征、储层孔隙结构,查明了页岩气运移通道及运移能力,并结合典型气藏解剖,划分了龙马溪组页岩气动态富集模式。研究结果表明:①页岩气藏流体势场指示运移方向与气体组分指示方向一致,表明页岩气存在运移现象,且赋存于顺层裂缝中的流体包裹体揭示了研究区龙马溪组页岩气存在2期运移,分别发生在生烃高峰和后期抬升阶段;②现今研究区龙马溪组页岩储层存在满足页岩气运移的孔隙,且龙马溪组页岩孔隙以满足菲克扩散的孔隙为主,其次为满足滑脱渗流的孔隙和满足达西渗流的孔隙;③页岩气运移对页岩气富集具有重要的影响,研究区可划分出高抬升过渡带富集型、断裂散失背斜过渡带富集型、断裂散失向斜核部富集型、高部位富集型、弱运移能力断裂散失型5种页岩气动态富集模式。结论认为,在地质历史时期,页岩气存在运移现象,多期次的运移现象决定了现今的页岩气富集程度与富集区的优选。

关键词：四川盆地南部下志留统龙马溪组深层页岩气页岩气运移动态富集模式

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沥青质颗粒在垂直井筒中的运移特征流速

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 127-133页

作者：罗荣乔星亚杨小辉熊瑞颖李宁博郭继香中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249

为防止沥青质沉积堵塞油井,需明确垂直井筒内流体携沥青质颗粒运移特性。通过静态沉降试验探究不规则形状沥青质颗粒沉降末速规律,采用垂直井筒液携固流动试验装置研究不同因素对沥青质运移临界流速的影响程度,建立沥青质颗粒沉降末速... 详细信息

为防止沥青质沉积堵塞油井,需明确垂直井筒内流体携沥青质颗粒运移特性。通过静态沉降试验探究不规则形状沥青质颗粒沉降末速规律,采用垂直井筒液携固流动试验装置研究不同因素对沥青质运移临界流速的影响程度,建立沥青质颗粒沉降末速和运移临界流速计算公式。结果表明:沥青质表面不均匀性增大了沉降阻力,使沉降等效直径小于颗粒实测粒径;运移临界流速与颗粒粒径成正比、与液相黏度成反比,颗粒体积分数对运移临界流速影响较小;相同条件下流体携沥青质运移临界流速为沉降末速的1.182倍。

关键词：垂直井筒沉降等效直径沉降末速临界流速沥青质颗粒

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迂曲裂缝内支撑剂运移数值模拟

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 111-118页

作者：胡晓东张鹏天周福建李昕桐白亚超陈超油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249

水力压裂后,储层形成较多的迂曲裂缝,支撑剂在迂曲裂缝中的运移和铺置规律尚不明确,在稠密颗粒流模型的基础上耦合颗粒物料仿真软件,模拟迂曲角度、支撑剂尺寸、注入速率、携砂液密度和支撑剂密度对迂曲裂缝中支撑剂运移和砂堵的影响。... 详细信息

水力压裂后,储层形成较多的迂曲裂缝,支撑剂在迂曲裂缝中的运移和铺置规律尚不明确,在稠密颗粒流模型的基础上耦合颗粒物料仿真软件,模拟迂曲角度、支撑剂尺寸、注入速率、携砂液密度和支撑剂密度对迂曲裂缝中支撑剂运移和砂堵的影响。结果表明:大多支撑剂会堆积在裂缝第一转折角处,迂曲角度的变化会显著影响支撑剂的运移和砂堵的发生,迂曲角度大,容易发生砂堵且砂堵程度严重;密度大和粒径小的支撑剂发生砂堵时会形成致密的支撑剂堆积,加剧砂堵程度;注入速率大,支撑剂在裂缝中运移距离较远,但注入速度和携砂液密度的增加,会加剧砂堵程度。

关键词：迂曲裂缝支撑剂运移砂堵预测数值模拟

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纳米磁性聚合物微球在石油工业中的研究进展

精细化工 2024年第9期41卷 1909-1918页

作者：王立岳清政郭继香陈祥伟李驰高晨豪中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 中石油塔里木油田分公司东河采油气管理区新疆库尔勒841000

随着纳米技术的持续发展,磁性聚合物微球作为一种磁响应型纳米材料,在石油工业中展现出极具潜力的应用前景。该文对磁性聚合物微球的多样化结构类型进行了系统的概述,对单体聚合法、活性聚合法进行了详细介绍,并分析了相应的技术特征及... 详细信息

随着纳米技术的持续发展,磁性聚合物微球作为一种磁响应型纳米材料,在石油工业中展现出极具潜力的应用前景。该文对磁性聚合物微球的多样化结构类型进行了系统的概述,对单体聚合法、活性聚合法进行了详细介绍,并分析了相应的技术特征及其优势与局限性。评述了磁性聚合物微球在油水分离、高效脱硫、催化改质和智能驱油石油应用领域的最新研究成果和技术进展,总结了当前磁性聚合物微球在石油工业应用中所面临的挑战,并对未来的发展趋势进行了展望。未来的研究应侧重于创新制备技术,对磁性核心的表面进行改性、对聚合物外层基团进行精准设计,以提升材料的磁性质量和在石油环境中的稳定性。此外,对磁性聚合物微球的性能进行精细调控,以实现高效率和目标导向的应用效果,即研发具备高磁含量、单一粒径分布、表面易于功能化且具备可调节亲/疏水性质的磁性聚合物微球,以满足石油工业不同场景下的需求。

关键词：纳米磁性聚合物微球石油开采发展方向研究进展

基于分子动力学模拟的二甲醚在不同原油组分的扩散规律研究

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特种油气藏 2024年

作者：汪周杰李松岩冯世博中国石油大学(华东) 中国石油大学(华东)非常规油气开发教育部重点实验室

二甲醚作为一种重要的溶剂，在溶剂与蒸汽共注提高稠油采收率技术中具有良好前景。针对二甲醚在稠油中扩散行为和分布特性不明确的问题，建立了C6—C30不同碳数的油相与二甲醚的体系模型，并通过分子动力学模拟计算了二甲醚在油相中的... 详细信息

二甲醚作为一种重要的溶剂，在溶剂与蒸汽共注提高稠油采收率技术中具有良好前景。针对二甲醚在稠油中扩散行为和分布特性不明确的问题，建立了C6—C30不同碳数的油相与二甲醚的体系模型，并通过分子动力学模拟计算了二甲醚在油相中的配位数、扩散系数以及两相的密度分布、相互作用能等关键参数，研究二甲醚在原油组分中的扩散规律。研究表明：随着碳数的增加，烷烃和二甲醚分子的密度呈不均匀分布，二甲醚分子周围的烷烃分子数量减少；在温度为120℃、压力为5MPa条件下，二甲醚-C6和二甲醚-C30体系中二甲醚的扩散系数分别为2.19×10-8m2/s和1.10×10-8m2/s，随着碳数的增加，烷烃和二甲醚的扩散系数逐渐降低，这是烷烃分子尺寸增大和形状复杂化所致。在范德华力主导的影响下，烷烃与二甲醚相互作用能的绝对值先增加后降低；随着碳数的降低，油与二甲醚界面的质量传递速率提高，更多的二甲醚溶于油中，原油体积膨胀且黏度降低，油田开发效果显著提升。该研究可为优化二甲醚在油田现场中的应用提供了理论支持。

关键词：二甲醚油组分扩散系数相互作用分子动力学模拟