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CO_(2)-水作用对层状页岩拉伸破坏影响的微观损伤研究

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岩土力学 2024年第1期45卷 59-67页

作者：杜布戈张广清周大伟屈乐邱仁怡范宗洋中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 西安石油大学西安市致密油(页岩油)开发重点实验室陕西西安710065

CO_(2)压裂页岩储层时CO_(2)−水作用损伤页岩微观结构,改变拉伸破坏特征与裂缝扩展模式。为研究CO_(2)−水影响层状页岩拉伸破坏的微观损伤原因,设计了矿物含量测定、扫描电镜观察与巴西劈裂试验,对CO_(2)−水作用前后龙马溪与长7段页岩... 详细信息

CO_(2)压裂页岩储层时CO_(2)−水作用损伤页岩微观结构,改变拉伸破坏特征与裂缝扩展模式。为研究CO_(2)−水影响层状页岩拉伸破坏的微观损伤原因,设计了矿物含量测定、扫描电镜观察与巴西劈裂试验,对CO_(2)−水作用前后龙马溪与长7段页岩试件的微观损伤、破坏特征与裂缝扩展进行研究。结果表明:CO_(2)−水对层理的微观损伤作用较基质显著,层理黏土矿物脱水而体积减小,有机质被萃取收缩,纹层内产生沿层理分布的大尺寸(长度为10~30μm,开度为1~5μm)微裂缝,基质碳酸盐、长石等矿物被溶蚀,产生随机分布的小尺寸(长度小于1μm,开度小于0.5μm)微裂纹;CO_(2)−水作用后页岩抗拉强度降低且各向异性增强,破坏模式变为拉剪混合破坏,垂直层理加载试件的剪切作用更强;CO_(2)−水作用后层理对裂缝扩展的影响更大,垂直层理加载裂缝延伸被层理限制,裂缝沿层理方向水平扩展,平行加载裂缝扩展轨迹受层理约束,裂缝仅在层理扩展。

关键词： CO_(2)-水作用页岩拉伸破坏层理数字图像相关

珠江三角洲与周边典型地区岩石热物性及其地热效应的比较研究

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地球物理学报 2024年第3期67卷 1120-1146页

作者：廖珂琰邱楠生于泰炎中国石油大学(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)地球科学学院北京102249

珠江三角洲位于华夏板块南部,虽然已发现多个水热型地热田,但地热研究仍然较为薄弱.岩石热物性研究是地热研究中最为基础和重要的工作之一.本研究采集并测量了珠江三角洲与周边典型地区100块地表岩石的密度、热导率、热扩散率,以及50块... 详细信息

珠江三角洲位于华夏板块南部,虽然已发现多个水热型地热田,但地热研究仍然较为薄弱.岩石热物性研究是地热研究中最为基础和重要的工作之一.本研究采集并测量了珠江三角洲与周边典型地区100块地表岩石的密度、热导率、热扩散率,以及50块岩浆岩的U、Th、K_(2)O含量,并分别计算了体积热容和放射性生热率.实测结果表明,碎屑岩中细砂岩的热导率最高(3.94±0.92 W·(m·K)^(-1)),页岩的热导率最低(2.68±0.55 W·(m·K)^(-1)).岩石热导率和热扩散率具有明显的正相关性.结合地层厚度建立了地层热物性柱,其中古近系的热导率最低,地层热物性与沉积环境有关.岩浆岩中玄武岩的热导率最低(2.17±0.13 W·(m·K)^(-1)),花岗岩平均热导率为3.87±0.59 W·(m·K)^(-1).花岗岩放射性生热率在0.36~14.23μW·m^(-3)之间,平均值为5.23±3.03μW·m^(-3),属于高产热花岗岩.结合前人对研究区岩石放射性元素含量的测试结果,我们发现,相对于K_(2)O,U、Th与生热率具有更强的相关性,并对产热的贡献更高.相对于花岗岩,玄武岩的生热率较低,K_(2)O对产热的贡献较高.新的资料为区域热流的确定和地热资源评价提供了新的视角.模拟和计算结果表明,三水盆地沉积层能对深部热量起到聚集和保存的作用,并在基底附近形成高温区(>150℃);上地壳中花岗岩体产生的热流超过45 mW·m^(-2),占地表热流的一半以上.盆地和花岗岩体均具有形成高温地热资源的地质条件.此外,酸性岩浆岩放射性生热率随时间逐渐降低的特征与幔源基性岩浆的混合作用有关.

关键词：珠江三角洲热物性放射性生热地热效应花岗岩

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西湖凹陷平北地区武云亭凝析气田形成条件与成藏特征

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地质学报 2024年第1期98卷 247-265页

作者：屈童黄志龙李天军杨易卓王柏然王瑞中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院四川成都610500

基于对武云亭地区烃源岩、储层、圈闭等油气藏形成基本条件的总结,系统分析油气特征及来源、压力分布与断层封闭、油气充注历史及油气运聚成藏过程,建立武云亭凝析气田成藏模式。研究表明,武云亭洼广泛分布的煤系烃源岩和宁波27主洼烃... 详细信息

基于对武云亭地区烃源岩、储层、圈闭等油气藏形成基本条件的总结,系统分析油气特征及来源、压力分布与断层封闭、油气充注历史及油气运聚成藏过程,建立武云亭凝析气田成藏模式。研究表明,武云亭洼广泛分布的煤系烃源岩和宁波27主洼烃源岩生烃能力强、断层和砂岩尖灭耦合形成大型构造-岩性复合圈闭、三角洲沉积优质储集体发育、有利的断-砂配置、盖层质量好等因素共同构成了武云亭凝析气田形成的基础。武云亭油气田平湖组中下部成藏组合具有“武云亭洼煤系源岩供烃、源内持续弱超压充注”成藏特征;中上部成藏组合具有“武云亭洼和宁波27洼双源供烃、侧向持续强充注”成藏特征,早期双向来源原油与晚期大规模侧向来源高熟气混合形成凝析气藏。武云亭油气田总体上具有“早期油晚期气,多期成藏,连续充注”的特征,建立“多源持续强充注-断砂联控”成藏模式。

关键词：成藏特征成藏模式平湖组武云亭凝析气田西湖凹陷

四川盆地下寒武统龙王庙组白云岩分布与控制因素

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地球科学 2024年第7期49卷 2388-2406页

作者：杨伟强黎霆兰才俊卢朝进陈浩如李平平邹华耀中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学地球科学学院北京102249 中国地质大学资源学院湖北武汉430074

白云岩的强抗压溶能力是龙王庙组深层-超深层碳酸盐岩储层孔隙保存的关键,但现今发现龙王庙组白云岩时空分布存在较大差异,为了完善龙王庙组白云岩储层的分布预测,白云岩类型与分布、白云岩化机制与模式成为期待解决的关键问题.运用岩... 详细信息

白云岩的强抗压溶能力是龙王庙组深层-超深层碳酸盐岩储层孔隙保存的关键,但现今发现龙王庙组白云岩时空分布存在较大差异,为了完善龙王庙组白云岩储层的分布预测,白云岩类型与分布、白云岩化机制与模式成为期待解决的关键问题.运用岩石学、沉积学、层序地层学和地球化学,围绕白云岩发育分布,取得了以下认识.四川盆地龙王庙组发育五类与白云岩化相关的岩石类型.白云岩的时空分布受古地貌和海平面升降的控制,平面上,白云岩主要分布在川中古隆起和川北中部;垂向上,白云岩分布受三级和四级海平面升降控制,三级层序中上部的四级层序白云岩化程度高;白云岩化流体为海水或一定蒸发程度的海水,并建立了三种准同生白云岩化模式.

关键词：四川盆地龙王庙组白云岩分布白云岩化模式控制因素石油地质

多任务Transformer下的小样本叠前AVO反演方法研究

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地球物理学进展 2024年

作者：杨柳青王守东李婧铭中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学(北京)海洋石油勘探国家工程实验室

叠前AVO反演是油藏表征的关键方法之一，从中可以得到地下介质中丰富的弹性参数，进而有助于开展油气储层的识别。叠前角道集记录到弹性参数的反问题求解在适定性和分辨率等方面存在挑战。为了解决这些问题，本文提出了一种基于Transfor... 详细信息

叠前AVO反演是油藏表征的关键方法之一，从中可以得到地下介质中丰富的弹性参数，进而有助于开展油气储层的识别。叠前角道集记录到弹性参数的反问题求解在适定性和分辨率等方面存在挑战。为了解决这些问题，本文提出了一种基于Transformer框架的叠前AVO反演网络来求解纵横波速度和密度。直接使用叠前地震数据作为单向输入的网络存在反演结果不稳定与横向连续性差的问题，因此在训练中引入先验知识约束来提高反演结果的稳定性和精确度。为了减少实际资料反演时对井资料的依赖，本文使用迁移学习策略，将训练有素的模型迁移至实际资料反演中。数据预处理阶段采用数据增广方法扩充训练样本，使得提出的网络可以充分提取叠前道集信息，并建立叠前道集与弹性参数之间的复杂非线性映射关系。本文采用多任务学习的方式来实现对纵波速度，横波速度和密度的同时反演，从而提升反演精度和计算效率。通过对Marmousi2合成数据和实际资料的反演测试并对比经典的深度学习框架，本文提出的多任务Transformer框架具更高的精度和高分辨率的反演结果。

关键词：叠前AVO反演多任务学习深度学习 Transformer

库车坳陷侏罗系致密砂岩气藏“三品质”测井评价

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地球科学 2024年第6期49卷 2085-2102页

作者：信毅王贵文刘秉昌王冰艾勇蔡德洋曹军涛赵新建中国石油大学地球科学学院北京102249 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000

为了阐明库车坳陷侏罗系致密砂岩气藏特征并建立配套的测井评价方法,利用岩心观察、岩石物理实验、常规测井和成像测井等资料,对阿合组致密砂岩气藏“七性关系”(岩性、物性、电性、含油气性、脆性、烃源岩特性和地应力各向异性特征)进... 详细信息

为了阐明库车坳陷侏罗系致密砂岩气藏特征并建立配套的测井评价方法,利用岩心观察、岩石物理实验、常规测井和成像测井等资料,对阿合组致密砂岩气藏“七性关系”(岩性、物性、电性、含油气性、脆性、烃源岩特性和地应力各向异性特征)进行了研究.建立了孔隙度、渗透率、饱和度等测井解释模型及TOC、脆性指数、三轴地应力剖面的测井评价模型.在致密气藏“七性关系”测井表征基础上,提出了储层品质、烃源岩品质和工程品质(三品质)分类标准与对应测井评价体系.结果表明阿合组岩性主要包括砂砾岩、中粗砂岩和泥岩,储集空间主要为粒内溶孔、粒间溶孔、微裂缝以及微孔隙,典型含气层段表现为低伽马(10Ω·m)、高声波时差(>70μs/ft)的特征.根据测井计算TOC刻画烃源岩品质,根据物性测试、压汞测试和裂缝发育程度,划分出4种储层品质类型,工程品质则主要通过脆性指数和地应力大小来识别与划分.最终将烃源岩品质、储层品质和工程品质测井评价结果应用到单井产能的评价与预测,与实际试油情况吻合较好,DB101等7口井8个层段中均得到验证.

关键词：致密砂岩气测井评价甜点优选阿合组库车坳陷石油地质

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

双井周期注CO_(2)联合降压法开采天然气水合物分析

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天然气工业 2024年第3期44卷 199-213页

作者：张逸群杜红星王海柱李根生海洋天然气水合物全国重点实验室·中国石油大学(北京) 油气资源与工程全国重点实验室·中国石油大学(北京)

相较于单纯地封存CO_(2),CO_(2)置换法开采天然气水合物(以下简称水合物)能够满足水合物资源开采和碳封存的双重需求。为确保安全高效开发水合物的同时提高CO_(2)封存率,按照双井周期注入CO_(2)联合降压法开采水合物的思路,以中国南海... 详细信息

相较于单纯地封存CO_(2),CO_(2)置换法开采天然气水合物(以下简称水合物)能够满足水合物资源开采和碳封存的双重需求。为确保安全高效开发水合物的同时提高CO_(2)封存率,按照双井周期注入CO_(2)联合降压法开采水合物的思路,以中国南海典型水合物藏为研究对象,建立了矿藏尺度水合物注采热—流—固—化四场耦合数值模型,并开展了连续、间歇、循环3类注入开采方案和单井降压开采方案的对比分析,然后模拟分析注CO_(2)辅助水合物降压开采的增产效果,最后对比了不同注入方案的CO_(2)回收和封存情况,探索了水合物法碳封存的可行性。研究结果表明:(1)邻井CO_(2)的注入有助于降低产水量并缓解降压开采引起的地质沉降;(2)间歇注入较循环注入可促进储层中CO_(2)水合物生成,扩大注入井附近的高温区域,有利于生产井附近水合物的分解;(3)连续注入方式有利于分解气体的产出,但双井注采模式降低了甲烷水合物分解程度;(4)双井注采的CO_(2)注入分为快速注入阶段、反转阶段和缓慢注入阶段,其中双井间歇注入方案的CO_(2)注入效率最高。结论认为,双井间歇注入CO_(2)复合降压法能够在安全、高效开采水合物的同时具有相对可观的碳封存效果,是一种实现水合物商业化开采和助力双碳目标实现的潜在方法,研究成果对于天然气水合物开发及CO_(2)地质封存具有理论指导意义。

关键词：天然气水合物降压开采 CO_(2) 双井循环注入产能模拟碳封存水合物分解地质沉降

基于线性贝叶斯和改进的典型相关分析法的地震岩石物理反演

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地球物理学报 2024年第1期67卷 332-346页

作者：曹亚梅周辉于波王玲谦油气资源与工程全国重点实验室 CNPC物探重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油大学(北京)理学院北京102249 东北石油大学地球科学学院大庆163318

岩石物理反演作为一种直观的定量解释手段,是储层表征的一个重要研究课题,其中岩石物理模型是联系储层物性参数与弹性参数的桥梁.传统岩石物理反演往往需要在井位处校准岩石物理模型,而在地下介质复杂时,常规的岩石物理模型难以准确描... 详细信息

岩石物理反演作为一种直观的定量解释手段,是储层表征的一个重要研究课题,其中岩石物理模型是联系储层物性参数与弹性参数的桥梁.传统岩石物理反演往往需要在井位处校准岩石物理模型,而在地下介质复杂时,常规的岩石物理模型难以准确描述二者之间的关系,极大地影响了岩石物理反演的准确性.为降低岩石物理模型校准带来的误差,本文引入改进的典型相关分析(BP-CCA)法来构建储层物性参数与弹性参数之间的统计岩石物理关系,从而获得地下储层物性参数的空间展布信息.此外,该方法采用线性贝叶斯理论从叠前地震数据反演得到纵、横波速度及密度等弹性参数,具有较高的反演精度和计算效率.本文对提出的方法进行了合成数据实验和实际数据应用测试.结果表明,该方法可实现对储层参数的准确刻画,验证了其可靠性.

关键词：储层识别地震反演岩石物理统计分析