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支撑剂回流对页岩人工裂缝导流能力影响试验

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期48卷 142-149页

作者：陈浩高帅强吴天鹏张鉴樊怀才周涛杨胜来油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 中国石油西南油气田公司页岩气研究院四川成都610021 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249

支撑剂回流对页岩人工裂缝导流能力的伤害不容忽视,须对实际应力加载条件下支撑剂回流进行定量表征。利用自主研发的导流能力测试系统,通过添加支撑剂回流腔体模块,实现压裂液返排过程中支撑剂回流的定量表征,在实验室尺度下开展不同应... 详细信息

支撑剂回流对页岩人工裂缝导流能力的伤害不容忽视,须对实际应力加载条件下支撑剂回流进行定量表征。利用自主研发的导流能力测试系统,通过添加支撑剂回流腔体模块,实现压裂液返排过程中支撑剂回流的定量表征,在实验室尺度下开展不同应力加载方式(变围压测试和变流压测试)下的页岩人工裂缝长期导流能力对比试验。结果表明:不同应力加载方式对支撑剂破碎量和嵌入量的影响相似,但变围压测试下支撑剂回流量随围压变化维持在约4.46%,与现场支撑剂回流数据不符;变流压测试下支撑剂回流量在流压20 MPa时的支撑剂回流量为20.53%,且随着流压的降低,回流量下降,与现场支撑剂的回流变量变化规律一致;忽略支撑剂的回流会导致对裂缝导流能力伤害率的计算值偏低,不利于制定施工方案;页岩人工裂缝导流能力的准确测试,应采用与实际应力加载更符合的变流压测试方法,以便更好地体现支撑剂回流对导流能力的影响。

关键词：页岩人工裂缝导流能力支撑剂回流铺砂

柴达木盆地古近系下干柴沟组上段碎屑锆石U-Pb测年及盆山耦合探讨

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地质学报 2024年第1期98卷 79-95页

作者：曾旭付锁堂王波龙国徽吴志雄崔海栋王琛茜中国石油大学(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 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油青海油田分公司勘探开发研究院甘肃敦煌736202

柴达木盆地被祁连山、阿尔金山及昆仑山所环绕,盆地古近系下干柴沟组(E32)地层独特的岩性和沉积格局指示了复杂盆山体系和源区多样成因。本文选取了盆地内部不同构造带5口钻井下干柴沟组的中粗砂岩样品,利用碎屑锆石U-Pb定年等分析方法... 详细信息

柴达木盆地被祁连山、阿尔金山及昆仑山所环绕,盆地古近系下干柴沟组(E32)地层独特的岩性和沉积格局指示了复杂盆山体系和源区多样成因。本文选取了盆地内部不同构造带5口钻井下干柴沟组的中粗砂岩样品,利用碎屑锆石U-Pb定年等分析方法对柴达木盆地进行了构造、物源系统分析。研究结果表明,位于祁连山前的XX-1井样品下干柴沟组锆石年龄介于2692~156Ma之间,主要峰值年龄为448Ma和249Ma,L6-1井样品锆石年龄介于2693~220Ma之间,主要峰值年龄为499Ma和415Ma;位于盆地西部沉降中心内部的YIT-1井样品下干柴沟组锆石年龄介于2796~266Ma之间,主要峰值年龄为423Ma和255Ma;阿尔金山前的N-105井样品下干柴沟组锆石年龄介于2481~242Ma之间,主要峰值年龄为422Ma和259Ma,N-109井样品锆石年龄介于2638~228Ma之间,主要峰值年龄为444Ma和246Ma。通过与主要源区年龄对比可知,盆地不同构造带下干柴沟组的物源差异较大,靠近祁连山前的XX-1井、L6-1井的物源主要来自于祁连山内部;位于阿尔金山前相邻的N-105、N-109井物源主体来自于阿尔金山内部,但N-109井存在祁连山物源贡献;柴西坳陷内部YIT-1井物源受祁连山及东昆仑共同控制。物源分析结果表明祁连山在古近纪已大规模隆升,并且作为青藏高原北部边界为柴达木盆地持续提供物源;阿尔金山及昆仑山在下干柴沟组沉积时期已经形成雏形,但并未大规模隆升,造成了山前带复杂的物源体系。

关键词：柴达木盆地下干柴沟组碎屑锆石 U-Pb年龄物源分析

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循环载荷作用下水泥环完整性试验研究

石油机械 2024年第7期52卷 107-113页

作者：陈硕王琳琳中国石油大学(北京)

在页岩气井多级压裂过程中,从地下很难直接获取水泥环温度和应变等用于评估其完整性的信息。为此,结合光纤光栅传感技术和全尺寸物理模拟试验装置,通过试验获得了水泥环在候凝阶段和完井阶段的温度和应变变化规律,分析了压力和温度循环... 详细信息

在页岩气井多级压裂过程中,从地下很难直接获取水泥环温度和应变等用于评估其完整性的信息。为此,结合光纤光栅传感技术和全尺寸物理模拟试验装置,通过试验获得了水泥环在候凝阶段和完井阶段的温度和应变变化规律,分析了压力和温度循环载荷对水泥环完整性的影响。研究结果表明:在候凝阶段,水泥环峰值温度比养护温度高1.9℃,水泥环周向应变为拉应变,最大值为403.7×10^(-6)m/m;在完井阶段,在40和50 MPa内压循环载荷作用下,水泥环产生塑性应变并不断累积,当累积塑性应变达到临界值87.1×10^(-6)m/m时,界面微环隙会导致环空气体泄漏;在温度循环载荷作用下,水泥环产生周向压应变,该收缩会在第一界面产生周向和径向拉应力,导致出现微环隙的风险增加。研究结论可为多级压裂现场施工提供理论参考。

关键词：水泥环完整性循环载荷光纤光栅微环隙循环次数多级压裂

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准噶尔盆地克拉美丽气田及周缘天然气成因来源再认识与勘探启示

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天然气工业 2024年第2期44卷 81-91页

作者：龚德瑜齐雪峰郑孟林刘超威秦志军程斌苗一豪韩琰吴卫安王瑞菊中国石油勘探开发研究院中国石油新疆油田公司勘探开发研究院中国石油大学(华东) 中国地质大学(北京) 中国矿业大学(北京)

克拉美丽气田石炭系气藏已探明天然气地质储量832.4×10^(8) m^(3),是准噶尔盆地已发现的最大天然气田。为了进一步探索、评价、深化对克拉美丽气田及其周缘天然气气源潜力认识,推动发现新气田,对5套地层、38口井、65个天然气样品进行分... 详细信息

克拉美丽气田石炭系气藏已探明天然气地质储量832.4×10^(8) m^(3),是准噶尔盆地已发现的最大天然气田。为了进一步探索、评价、深化对克拉美丽气田及其周缘天然气气源潜力认识,推动发现新气田,对5套地层、38口井、65个天然气样品进行分析,并基于天然气组分和天然气稳定碳同位素组成,系统研究了其成因、来源和遭受的次生改造作用,提出了新的天然气勘探领域。研究结果表明:(1)克拉美丽气田及其周缘存在4种不同成因来源的天然气,第Ⅰ类和第Ⅱ类天然气为煤成气,第Ⅲ类天然气为浅埋藏期伴生原油发生生物降解形成的次生生物成因气(混合热成因气),第Ⅳ类天然气为油型气;(2)部分天然气样品Δδ^(13)C(C_(3)—C_(2))和i-C_(4)/n-C_(4)值异常增加,其重烃气组分遭受了细菌的选择性降解;(3)石炭系滴水泉组烃源岩较巴塔玛依内山组烃源岩分布更广,连续性更好,规模更大,二叠系平地泉组烃源岩在盆地南部已普遍达到高成熟—过成熟阶段,滴水泉组和平地泉组2套烃源岩形成的含油气系统有望成为盆地深层—超深层天然气规模勘探的新领域;(4)次生生物成因气埋藏浅,甲烷浓度高,开采成本低,建产快,且在准噶尔盆地广泛分布,是浅层天然气高效勘探的重要领域。结论认为,天然气成因来源的再认识深化了准噶尔盆地克拉美丽气田及其周缘天然气资源的认识,揭示了盆地深层—超深层和浅层天然气是天然气勘探战略接替领域,对推动盆地实现以石油勘探为主向“油气并举”的重大转变提供了重要技术参考。

关键词：准噶尔盆地克拉美丽气田下石炭统中二叠统天然气气源对比勘探领域

丙烷与二甲醚辅助SAGD开采规律二维物理模拟实验

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石油学报 2024年第6期45卷 999-1008页

作者：石兰香彭栋梁席长丰冯世博李松岩中国石油勘探开发研究院北京100083 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(华东)非常规油气开发教育部重点实验室山东青岛266580

蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)是一种成熟的稠油热采技术,但其开采后期,随着蒸汽腔与盖层接触面积进一步增大,散热量增加,驱油效率降低,累计油汽比下降。在SAGD中、后期采用转轻烃溶剂辅助的接替技术,选择二甲醚作为辅助溶剂,并选取丙烷... 详细信息

蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)是一种成熟的稠油热采技术,但其开采后期,随着蒸汽腔与盖层接触面积进一步增大,散热量增加,驱油效率降低,累计油汽比下降。在SAGD中、后期采用转轻烃溶剂辅助的接替技术,选择二甲醚作为辅助溶剂,并选取丙烷作为对照,进行了3组二维可视化实验,全程监测产油和产液速率、产出液含水率、原油采收率、累计油汽比和溶剂回收率,并揭示了温度场和蒸汽腔的变化规律。实验结果表明,SAGD开采主要分为蒸汽腔向上发育、蒸汽腔横向扩展以及蒸汽腔向下发育3个阶段。蒸汽腔扩展到盖层边界,即达到SAGD开采中-后期,产油速率下降明显。在SAGD中-后期加入溶剂后,产油、产液速率均有明显上升。SAGD的采收率为53.67%,累计油汽比为0.141,相比之下丙烷辅助SAGD采收率提高了11.91%,累计油汽比提高了0.012;二甲醚辅助SAGD采收率提高了19.26%,累计油汽比提高了0.027。二甲醚的回收率为86.6%,比丙烷回收率高出6.9%。

关键词：二甲醚丙烷蒸汽辅助重力泄油技术二维模型物理模拟

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智慧地热田技术研究现状与系统构建方案

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 899-909页

作者：李根生宋先知石宇王高升黄中伟中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 西南交通大学地球科学与工程学院成都611756

针对地热开发中智能化技术应用面临的关键难题,构建了地热开发智能化应用场景,总结并分析了各场景下智能化技术研究现状和存在的挑战,提出智慧地热田系统构建方案。智慧地热田是地热开发工程与人工智能等先进技术的有机融合。目前智慧... 详细信息

针对地热开发中智能化技术应用面临的关键难题,构建了地热开发智能化应用场景,总结并分析了各场景下智能化技术研究现状和存在的挑战,提出智慧地热田系统构建方案。智慧地热田是地热开发工程与人工智能等先进技术的有机融合。目前智慧地热田技术尚处在探索阶段,在热储智能表征、热储动态智能仿真、开发方案智能优化和地热开发智慧管理等应用场景下开展了探索应用,但仍面临计算成本高、实时响应困难、结果多解且模型依赖性强、动态多约束实时优化难度大以及多源数据深度融合难等诸多问题。由此提出智慧地热田系统的构建方案:智慧地热田系统由全量数据库、智能表征、智能仿真和智能优化调控等模块构成,不同模块之间通过数据传递、模型交互建立联系。下一阶段需着力于智慧地热田系统各模块基础理论和关键技术攻关,加快地热开发利用全生命周期智能化转型,促进地热资源智能、稳定、长效、最优、安全生产。

关键词：智慧地热田热储智能开发应用场景智能表征智能仿真智能优化智慧管理

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面向国家能源战略需求的卓越工程人才培养新体系构建与实践

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研究生教育研究 2024年第2期 8-12页

作者：吴小林金衍李景叶詹亚力耿娇娇中国石油大学(北京) 北京102249

行业特色高校由其办学属性决定,在培养卓越工程师等高端人才方面具有得天独厚的优势。中国石油大学(北京)作为一所油气能源特色高校,面对保障国家能源安全和能源战略转型发展双重使命挑战,坚持“强优、拓新、创一流”的学科建设思路,构... 详细信息

行业特色高校由其办学属性决定,在培养卓越工程师等高端人才方面具有得天独厚的优势。中国石油大学(北京)作为一所油气能源特色高校,面对保障国家能源安全和能源战略转型发展双重使命挑战,坚持“强优、拓新、创一流”的学科建设思路,构建了学科发展新格局,以此为龙头,依托产学研合作办学优势,打造“思政引领、创新驱动、融合发展”的工程人才培养新模式,并建立了“内部保证、外部认证、智能赋能”的教育教学质量保障体系,取得了显著的人才培养成效,其创新成果具有较大的应用推广价值。

关键词：卓越工程人才培养学科体系培养模式质量保障体系行业高校

鄂尔多斯盆地南缘长7烃源岩地球化学特征与沉积环境

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期48卷 91-103页

作者：王广利李阳阳王一帆高兴中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

鄂尔多斯盆地南缘出露多处典型长7段页岩剖面,为了加深该区域烃源岩的研究,对35个烃源岩样品开展有机碳含量测定、岩石热解分析、饱和烃气相色谱-质谱分析、微量元素含量测定等测试分析,研究其地球化学特征,分析其有机质来源及沉积环境... 详细信息

鄂尔多斯盆地南缘出露多处典型长7段页岩剖面,为了加深该区域烃源岩的研究,对35个烃源岩样品开展有机碳含量测定、岩石热解分析、饱和烃气相色谱-质谱分析、微量元素含量测定等测试分析,研究其地球化学特征,分析其有机质来源及沉积环境。结果表明:暗色页岩发育于淡水和还原的半深湖—深湖环境,沉积期气候温暖湿润,适宜生物发育,Mo元素高度富集,指示湖泊富营养化,初级生产力高;物质来源为藻类等低等水生生物和陆地植物的混合来源,但藻类等低等水生生物是主要来源;源岩有机质高度富集,总有机碳(TOC)平均值为23.51%,高于陆相优质烃源岩的丰度标准;有机质以腐泥—混合型为主,生烃潜量S1+S2均值为112.93 mg/g,生烃潜力良好;岩石热解峰温及生物标志化合物参数,指示达到成熟热演化程度,具有勘探潜力。

关键词：鄂尔多斯盆地铜川地区有机地球化学特征烃源岩评价有机质来源沉积环境

Fe基催化剂的酸性调控及其对加氢脱硫反应路径选择性的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第2期52卷 234-248页

作者：李国省李昆鸿李晓涵尹馨蕊邵嘉欣郭荣任申勇郭巧霞申宝剑中国石油大学(北京)化学工程与环境学院CNPC催化重点实验室重质油全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)理学院北京102249

以Fe作为主活性金属、Zn作为助活性金属,制备了Y型分子筛改性的Fe基加氢脱硫(HDS)催化剂。采用低温氮气物理吸附、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(... 详细信息

以Fe作为主活性金属、Zn作为助活性金属,制备了Y型分子筛改性的Fe基加氢脱硫(HDS)催化剂。采用低温氮气物理吸附、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和吡啶红外(Py-IR)等表征方法对改性前后Fe基催化剂的形貌、孔结构、分散性、还原性、电子缺陷结构以及酸性等变化进行了研究,并使用固定床反应器对Fe基催化剂的HDS性能进行了评价。结果表明,Y型分子筛的引入提供了Bronsted(B)酸中心,使得Fe基催化剂的脱硫率提高了10.7%-34.1%。同时,B酸中心提高了催化剂的直接脱硫(DDS)反应路径的选择性。此外,B酸中心在促进DDS反应路径选择性增加的同时,抑制了预加氢脱硫(HYD)反应路径中四氢二苯并噻吩(THDBT)和六氢二苯并噻吩(HHDBT)更进一步的深度加氢,从而在保证脱硫率提升的同时又降低了氢耗。其根本原因可能是Y型分子筛的引入增强了催化剂的酸性,特别是B酸中心和活性金属之间的相互作用促进了电子转移,从而调节了Fe物种的电子缺陷结构,进而提升了催化剂的HDS性能。

关键词： Fe基催化剂酸性 Y型分子筛电子缺陷结构加氢脱硫二苯并噻吩

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