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塔里木盆地西南部寒武系充填层序及沉积样式演化

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油气藏评价与开发 2024年第2期14卷 284-296页

作者：罗少辉王蓉英岳勇李斌魏华动金仙梅姜忠正曹杨中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011 中海石油(中国)有限公司上海分公司研究院上海200335 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500

针对塔里木盆地西南部寒武系存在的古隆起陆棚相分歧,利用锆石U-Pb(铀-铅同位素测年)年龄、井-震联合开展了寒武系层序充填与沉积演化的研究。研究表明:在巴楚隆起,寒武系直接覆盖在克拉通结晶基底之上,寒武系沉积充填与前寒武系结构呈... 详细信息

针对塔里木盆地西南部寒武系存在的古隆起陆棚相分歧,利用锆石U-Pb(铀-铅同位素测年)年龄、井-震联合开展了寒武系层序充填与沉积演化的研究。研究表明:在巴楚隆起,寒武系直接覆盖在克拉通结晶基底之上,寒武系沉积充填与前寒武系结构呈“镜像”关系。受前寒武系地形、构造运动和海平面升降控制,塔里木盆地西南部寒武系发育4个Ⅱ级层序,分别为寒武系层序1(玉尔吐斯组—肖尔布拉克组)、寒武系层序2(吾松格尔组—沙依里克组)、寒武系层序3(阿瓦塔格组)、寒武系层序4(下丘里塔格群),共包含7个沉积相、10个沉积亚相。塔里木盆地西南部寒武系层序1—寒武系层序3早、中寒武世巴楚隆起—麦盖提斜坡—塔西南坳陷沉积相为台地—缓坡—斜坡—深水陆棚相沉积,表现为向海凝缩减薄的沉积特征并发育寒武系烃源岩;寒武系层序4晚寒武世塔里木盆地西南部主体演化为局限台地,塔里木盆地西台东盆沉积格局正式形成。

关键词：塔里木盆地西南部寒武系前寒武系层序充填沉积演化

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差压步进钻头提高破岩速度原理及现场试验

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 101-108页

作者：刘永旺李坤管志川刘嘉雄呼怀刚陈小元王委赵国山张曙辉深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛266580 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京102200 中国石化集团华东石油工程有限公司江苏钻井公司江苏邵博212001 中石化经纬有限公司胜利定向井公司山东东营257061 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500

井底岩石承受较大的原地应力作用,且随着井深增加原地应力呈增大趋势。原地应力的存在增加了岩石的压实程度,导致岩石坚硬、可钻性差、研磨性强等问题,成为破岩工具切削效率低、使用寿命短和钻井速度慢的最主要原因之一。针对此背景,提... 详细信息

井底岩石承受较大的原地应力作用,且随着井深增加原地应力呈增大趋势。原地应力的存在增加了岩石的压实程度,导致岩石坚硬、可钻性差、研磨性强等问题,成为破岩工具切削效率低、使用寿命短和钻井速度慢的最主要原因之一。针对此背景,提出释放井底部分原地应力弱化地层抗钻特性提高破岩速度的理念,研发一种可释放井底部分原地应力弱化地层抗钻特性且能够集中钻压强化攻击能力的差压步进钻头,该钻头充分利用钻井过程中的井底钻压波动,实现扩眼钻头与领眼钻头钻压动态分配及钻进过程交替进行的目标,通过弱化地层、强化攻击及转化振动三重效果提高破岩速度。为验证差压步进钻头的应力释放效应,建立三维流固耦合的阶梯井底应力场模型,并在江苏油区某区块砾石层井段开展3口井的实钻试验。结果表明:阶梯井底能够使阶梯处岩石更易破碎;小直径领眼钻头应力释放效果较好;随着地层深度的增加,差压步进钻头应力释放效果更加显著,应力释放比约为60.2%;差压步进钻头提速效果显著,砾石层钻速较牙轮钻头提升可达161.89%,最高提速318.11%。

关键词：钻井井底原地应力地层抗钻特性差压步进钻头应力释放岩石破碎

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非线性模型在储渗体预测中的应用

石油化工应用 2024年第1期43卷 79-85页

作者：任杰侯克均缪祥禧樊靖宇熊晨皓吴晓光章顺利田钧名廖哲渊徐兵中国石化经纬有限公司四川成都610100 中国石油西南油气田分公司开发事业部四川成都610066 中国石化勘探分公司四成川都610047 中国石化西南油气分公司勘探开发研究院四川成都610047 中国石化西南油气分公司采气一厂四川德阳618000 成都理工大学能源学院四川成都610059

储渗体为地层中具有一定渗透能力的孔隙与裂缝相互叠加而成的独立储集体,储渗体的分布大多与孔、缝、洞的发育存在直接关系。储渗体预测与常规储层预测最大的不同之处在于由于储渗体常分布在裂缝发育地区,所以需要对裂缝进行预测。蓬莱... 详细信息

储渗体为地层中具有一定渗透能力的孔隙与裂缝相互叠加而成的独立储集体,储渗体的分布大多与孔、缝、洞的发育存在直接关系。储渗体预测与常规储层预测最大的不同之处在于由于储渗体常分布在裂缝发育地区,所以需要对裂缝进行预测。蓬莱地区须二段致密砂岩孔隙结构复杂,孔渗相关性较差,常规测井资料和方法基本无法识别裂缝,影响了储渗体分类预测。本文选取具有参数少,建模快并适用于研究区测井资料多变量参数特征的随机森林分类算法建立分类模型,可自主评估变量重要性且能平衡误差的随机森林分类算法实现了单井储渗体纵向分布预测。通过对典型井的分析,结合已有钻井的含气性、测试、试采等与孔渗分布区间的相关性总结了储层分类评价标准。运用部分典型井进行建模,达到了96%的储层预测正确率。由此模型作出的储层类型预测解释图,可直观的看出不同类型的储渗体所在井段的位置及有效储层厚度,解决了蓬莱地区须二段致密砂岩储渗体分类预测的难题,为非均质性极强的致密砂岩储渗体分类预测工作提供了一个新的解决办法,具有一定的借鉴性。

关键词：须家河组二段测井资料随机森林储渗体预测

川西孝泉—丰谷地区须二段深层致密砂岩储层地应力大小评价方法及其工程应用

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中国地质 2024年第1期51卷 89-104页

作者：黄滔刘岩何建华叶泰然邓虎成李瑞雪李可赛张家维成都理工大学能源学院四川成都610059 油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都理工大学四川成都610059 中国石化西南油气分公司勘探开发研究院四川成都610041

[研究目的]川西坳陷孝泉—丰谷地区须二段砂岩气藏的勘探开发潜力巨大,但该地区埋藏较深且构造复杂、断缝系统多期叠加,使得地应力频繁变化,制约了该区井位轨迹设计与压裂改造的有效实施,故需对该区地应力大小进行精细评价,为工程开发... 详细信息

[研究目的]川西坳陷孝泉—丰谷地区须二段砂岩气藏的勘探开发潜力巨大,但该地区埋藏较深且构造复杂、断缝系统多期叠加,使得地应力频繁变化,制约了该区井位轨迹设计与压裂改造的有效实施,故需对该区地应力大小进行精细评价,为工程开发提供建议从而提高产能。[研究方法]基于岩石力学、声发射实验及差应变分析等实验测试方法,并结合常规测井、特殊测井及水力压裂等资料分析,优选了适应于深层块状均质致密砂岩储层的地应力大小实验测试方法,并在单点地应力大小准确评价的基础之上,构建了研究区分构造变形单元分层的单井地应力大小连续测井解释模型,查明了纵向上地应力大小变化结构类型及分布规律。[研究结果]研究表明差应变分析法计算的地应力大小精确度最高,为更能够准确表征深层均质块状致密砂岩地应力大小的实验方法。测试结果显示须二段属于Ⅲ类地应力类型,处于走滑应力状态,存在部分逆冲挤压应力状态;在井点测试的基础上,形成了基于井壁影像反演的地应力大小评价技术;地应力大小结构变化在纵向上分为5种类型,其中南北向(SN)三级以上断层和南北向(SN)褶皱或北东东向(NEE)褶皱变形的高部位以低低高(LLH)型和低应力(LC)型为主,在小规模断层或平缓构造区以高低高(HLH)型或高低低(HLL)型为主。[结论]建议选择低低高(LLH)型地应力剖面进行工程开发,其纵向上可穿透更多含气层,同时避开底层底水,预防生产早期快速见水,故应选择二—三级南北向断层和南北或北东向纵弯褶皱区须二2中上段进行水力压裂改造。

关键词：地应力大小应力结构致密气藏声发射诱导缝须二段油气勘查工程川西凹陷四川

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万米深井上部大尺寸井眼钻柱动力学特性研究

天然气工业 2024年第1期44卷 49-57页

作者：祝效华李柯李文哲贺明敏佘朝毅谭宾西南石油大学中国石油西南油气田公司中国石油川庆钻探工程有限公司

油气勘探已向更深、更复杂的超深层的万米勘探新领域推进,但上部大尺寸井眼给万米深井的钻井提出了巨大挑战:岩石硬和返速低导致钻速慢,大尺寸井眼内剧烈振动导致钻具裂纹多发,钻压小则钻速慢,钻压稍大则下部振动快速加剧从而导致大尺... 详细信息

油气勘探已向更深、更复杂的超深层的万米勘探新领域推进,但上部大尺寸井眼给万米深井的钻井提出了巨大挑战:岩石硬和返速低导致钻速慢,大尺寸井眼内剧烈振动导致钻具裂纹多发,钻压小则钻速慢,钻压稍大则下部振动快速加剧从而导致大尺寸钻具使用寿命远低于预期。为此,在对比研究了深地川科1井(以下简称SDCK-1井)和毗邻8000 m超深井上部井段钻柱振动问题基础上,基于全井钻柱系统动力学模型和数值仿真方法,针对性研究了大尺寸井眼中的钻柱动力学特性。研究结果表明:①井眼尺寸越大,钻头和下部钻具的振动越剧烈,SDCK-1井二开大尺寸井眼与邻井中等尺寸井眼相比(井深500 m处),其钻头及下部钻具振动强度均值分别增加了48.0%和41.5%,比SDCK-1井三开中等尺寸3000 m井深的钻头及下部钻具振动强度均值分别高了29.0%和2.9%;②相同井眼尺寸和岩石特性情况下,下部钻具组合比钻柱整体长度对钻头振动的影响更大,优化下部钻具组合能够明显改善钻头振动,保护钻头,同时还可以提高钻头破岩能量利用效率实现钻井提速;③在大尺寸井眼中钻头破岩激励向上传播,横向振动衰减慢于轴向振动衰减,大尺寸钻头扭矩更大且钻压和扭矩波动更加明显,因此从保护下部钻具的角度出发,大尺寸井眼钻具组合对抑制横振更加有效;④大尺寸井眼中下部钻具弯矩和弯矩波动更大,现场频繁出现的钻具裂纹除受控于整体振动强度较大以外,交变弯矩是裂纹发生的重要原因。结论认为,该研究成果揭示了超深井大尺寸井眼中钻柱的动力学特性,指出了应着重控制横振和交变弯矩,该认识可以为超深井上部大尺寸井眼钻井提供技术指导。

关键词：超深井科探井 SDCK-1井大尺寸井眼钻头振动钻柱动力学钻具裂纹

基于树莓派和视觉图像的钻井振动筛倾角调节系统

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工程设计学报 2024年第2期31卷 254-262页

作者：侯勇俊贾文俊刘博文吴先进西南石油大学机电工程学院四川成都610500 石油天然气装备技术四川省科技资源共享服务平台四川成都610500 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司成都天然气化工总厂四川成都610213 宝石机械成都装备制造分公司四川成都610052

目前,我国的钻井振动筛均采用人工监测筛面固液分离状态和手动调节筛面倾角的方式进行操作,无法实现自适应工作,常常出现钻井液“跑浆”现象。针对这一问题,提出了一种基于树莓派和视觉图像的钻井振动筛倾角调节系统。该系统以树莓派及... 详细信息

目前,我国的钻井振动筛均采用人工监测筛面固液分离状态和手动调节筛面倾角的方式进行操作,无法实现自适应工作,常常出现钻井液“跑浆”现象。针对这一问题,提出了一种基于树莓派和视觉图像的钻井振动筛倾角调节系统。该系统以树莓派及专用摄像头、电机驱动板和2台步进电机为硬件平台,搭载基于OpenCV和改进AlexNet模型开发的图像识别软件,用于实现钻井振动筛的筛面固液分离状态视觉检测与筛面倾角自动调节。首先,根据钻井振动筛固液分离过程中液相终止线的位置特征,将采集的筛面图像分为正常、少浆和跑浆状态三种类别,并构建筛面图像数据集。然后,使用TensorFlow平台搭建基于迁移学习的AlexNet模型,以实现钻井振动筛的筛面固液分离状态的自动识别。最后,基于识别结果,由树莓派的GPIO(general purpose input/output,通用型输入/输出)接口控制2台步进电机同步工作,以实现钻井振动筛的倾角调节。结果表明,所设计的倾角调节系统对筛面固液分离状态的识别准确率达到97.33%,响应时间约为1.5 s,可满足钻井振动筛的倾角调节要求。该倾角调节系统设备体积小,成本低,且便于调试与维护,可有效提高钻井振动筛的自动化水平。

关键词：钻井振动筛树莓派倾角调节系统 AlexNet模型图像识别

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亲油水泥浆界面封隔性能评价研究

西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 115-125页

作者：黄盛周灿李早元杨川刘洋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 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 中国石油川庆钻探工程有限公司井下作业公司四川成都610052

页岩气井油基钻井液条件下固井时,套管与井壁表面附着油膜或油基钻井液易导致水泥环界面封隔能力下降,形成窜流通道,影响后期增产改造作业。虽然前置液能有效提高界面润湿反转,但受用量、冲洗效率等因素限制,界面仍会出现油膜附着情况... 详细信息

页岩气井油基钻井液条件下固井时,套管与井壁表面附着油膜或油基钻井液易导致水泥环界面封隔能力下降,形成窜流通道,影响后期增产改造作业。虽然前置液能有效提高界面润湿反转,但受用量、冲洗效率等因素限制,界面仍会出现油膜附着情况。为此,在水泥浆中加入亲油表面活性剂,制备形成亲油水泥浆,赋予水泥环亲油能力。采用接触角、剪切胶结强度、界面水力封隔测试等评价了亲油水泥石的亲油能力及界面封隔效果。研究发现,非极性溶剂在亲油水泥石表面接触角远低于常规水泥石表面,具备良好的亲油性能;亲油水泥石与含白油、油基钻井液的套管、页岩岩芯胶结后,一、二界面抗流体窜流压力分别提升500%和400%,胶结强度分别提高205%和122%;亲油表面活性剂的加入不会对水泥水化程度、水泥浆工程性能及水泥石力学性能产生负面影响。结果表明,亲油表面活性剂掺入后可有效提高水泥环与含油界面的封隔能力,具备提高油基钻井液条件下水泥环套管地层界面胶结与封隔性能的潜力。

关键词：页岩气固井界面封隔油基钻井液表面活性剂

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单原子催化剂在类芬顿水处理领域的研究进展

应用化学 2024年第2期41卷 217-229页

作者：孙天礼朱国何海黄炳坤熊兆锟赖波中国石化西南油气分公司采气二厂阆中637400 四川大学建筑与环境学院中德水环境与健康研究中心成都610065

单原子催化剂(SACs)以其独特的结构和特性,特别是在最大限度地利用原子和提高内在催化活性方面受到了广泛的关注。近年来,基于SACs的高级氧化技术(AOPs)已成为水污染控制研究中的一个新兴领域,广泛应用于去除各种难降解有机污染物。本... 详细信息

单原子催化剂(SACs)以其独特的结构和特性,特别是在最大限度地利用原子和提高内在催化活性方面受到了广泛的关注。近年来,基于SACs的高级氧化技术(AOPs)已成为水污染控制研究中的一个新兴领域,广泛应用于去除各种难降解有机污染物。本文分析了SACs的合成及表征方法,着重介绍了SACs在不同类芬顿催化反应中的性能及其作用机理。此外,还介绍了将SACs固定在膜状或柱状过滤器上连续流的测试,以探究SACs在类芬顿反应中实际应用的潜力。最后,对合理的SACs设计、类芬顿反应机理探索等方向进行了展望,旨在提高SACs应用于类芬顿反应在实际废水处理中的应用潜力。

关键词：单原子催化剂类芬顿反应污染物降解

绵阳-长宁“侵蚀槽”发育特征及其对油气成藏的控制作用

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石化技术 2024年第7期31卷 281-283页

作者：李春阳李书兵冯晓明闫亮王东中国石化西南油气分公司勘探开发研究院四川成都610041 中国石化西南油气分公司四川成都610041

四川盆地绵阳-长宁“侵蚀槽”对震旦系-寒武系特大型天然气藏的形成和分布具有重要控制作用。基于最新钻井和地震资料进一步明确了绵阳-长宁“侵蚀槽”具有“北深南浅、南北分段、向南北开口”的平面展布特征和类似于现代侵蚀地貌的剖... 详细信息

四川盆地绵阳-长宁“侵蚀槽”对震旦系-寒武系特大型天然气藏的形成和分布具有重要控制作用。基于最新钻井和地震资料进一步明确了绵阳-长宁“侵蚀槽”具有“北深南浅、南北分段、向南北开口”的平面展布特征和类似于现代侵蚀地貌的剖面特征。绵阳-长宁“侵蚀槽”可分为灯二段和灯四段两期“槽盆”,充填了较为完整的下寒武统麦地坪组-筇竹寺组,麦地坪组~筇竹寺组三段表现为超覆充填沉积,筇竹寺组四段表现为广覆式填平补齐沉积。对比研究表明绵阳-长宁“侵蚀槽”明显控制了优质烃源岩、规模优质储层和气藏的分布,“侵蚀槽”内部和两侧具备“上生下储”和“旁生侧储”的成藏配置关系,阆中、资阳和知新场地区是下一步油气勘探重点区域。

关键词：绵阳-长宁“侵蚀槽” 发育特征油气成藏勘探方向