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截断式脉冲水射流流场结构分析

机床与液压 2024年

作者：杜利伟李倩胥良君张伟黄丹李秋萍何军陆朝晖重庆大学资源与安全学院中石油西南油气田分公司重庆气矿中石油西南油气田分公司天然气净化总厂

截断式脉冲水射流生成过程简单且易于控制，但连续射流被孔盘横向剪切阻断后产生较特殊的流场结构。为探究截断式脉冲水射流流场结构的特性，通过理论分析、高速摄像与CFD-3D动网格数值模拟等方法，建立了射流几何结构简化预测模型和射... 详细信息

截断式脉冲水射流生成过程简单且易于控制，但连续射流被孔盘横向剪切阻断后产生较特殊的流场结构。为探究截断式脉冲水射流流场结构的特性，通过理论分析、高速摄像与CFD-3D动网格数值模拟等方法，建立了射流几何结构简化预测模型和射流动态演化数值计算模型，捕捉到截断式脉冲射流的偏转头和尾部尖体几何形貌，揭示了截断式脉冲射流非轴对称射流头部流场结构及其形成机理。研究结果表明：截断式脉冲射流最前端向孔盘移动相反的方向发生偏转，偏转角度随喷射时间的增大而增大，随后整体翻卷并相对后续主体射流向后滑移，头部结构的影响逐步消失；构建的3D数值模型能实现截断式脉冲射流流场生成演化过程，射流头部瓦片状尖体结构能有效降低空气摩擦阻力，但水锤压力效应随靶距的变化较大。

关键词：截断式脉冲射流水锤效应高速摄像 CFD 流场结构

致密气油水共存条件下L360N管线钢的微生物腐蚀行为研究

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表面技术 2024年第12期53卷 135-146页

作者：王彦然孙洪亮卫国锋唐永帆郑荣军莫林郑强中国石油西南油气田分公司天然气研究院成都610213 中国石油油气和新能源分公司北京100007 中国石油西南油气田分公司川中油气矿四川遂宁629000

目的通过实验模拟L360N管线钢在致密气油水共存条件下的微生物腐蚀(MIC)行为,探究凝析油对MIC行为的影响。方法模拟6组凝析油体积占比不同的腐蚀环境,结合失重测试和电化学实验分析了凝析油对腐蚀速率的影响规律。通过最大可能计数法(MP... 详细信息

目的通过实验模拟L360N管线钢在致密气油水共存条件下的微生物腐蚀(MIC)行为,探究凝析油对MIC行为的影响。方法模拟6组凝析油体积占比不同的腐蚀环境,结合失重测试和电化学实验分析了凝析油对腐蚀速率的影响规律。通过最大可能计数法(MPN法)计数试片表面的细菌固着量。采用激光显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、光电子能谱仪(XPS)表征分析腐蚀形态和产物形貌、成分。结果凝析油溶于水中会直接影响微生物腐蚀行为。水中存在的凝析油可显著降低L360N管线钢的均匀腐蚀速率,但不同条件下浸泡的试片表面均有明显的点蚀。所有试片表面的细菌固着量都不低于10^(4)cells/cm^(2),且都有生物膜形成,主要化学成分是Fe_(2)O_(3)和FeS。另外,在高凝析油体积占比条件下,膜内的硫化物更倾向于局部沉积,使得生物膜结构更加不均匀。电化学测试表明,随着时间的延长,各条件下的电荷转移电阻(R_(ct))和腐蚀电流密度(J_(corr))都变化至相近水平,凝析油含量升高不能长期抑制膜下固着菌的代谢活性。结论L360N管线钢在不同凝析油体积占比的油水介质中均有MIC发生。其原因在于凝析油含量升高不能完全抑制生物膜的形成,还促使生物膜结构更加不均匀,为固着菌代谢提供了适宜的环境,有利于点蚀的发生。

关键词：微生物腐蚀致密气凝析油生物膜点蚀

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页岩气井投产初期单井最终可采量计算方法——以四川盆地CN气田为例

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天然气地球科学 2024年第4期35卷 573-584页

作者：李舫伍丽红易海永徐姁蒋鑫吴娟中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院四川成都610041 中国石油西南油气田分公司四川成都610051 中国石油西南油气田分公司重庆气矿重庆401120 中国石油西南油气田分公司页岩气研究院四川成都610056

随着国内外页岩气的规模开发,越来越多的页岩气储量资产走向国际资本市场,气井最终可采量(EUR)的计算成为热点,但仅凭气井投产初期有限生产资料难以判断储层压裂改造效果,导致气井EUR计算误差大,无法判断勘探开发投资效益。为此,建立“... 详细信息

随着国内外页岩气的规模开发,越来越多的页岩气储量资产走向国际资本市场,气井最终可采量(EUR)的计算成为热点,但仅凭气井投产初期有限生产资料难以判断储层压裂改造效果,导致气井EUR计算误差大,无法判断勘探开发投资效益。为此,建立“校正气井产量百分位典型曲线预测法”,即运用流动形态法筛选井区内处于生产中后期气井作为样本井,根据样本井历史产量与EUR分布建立校正的产量百分位典型曲线,以此曲线实现井区内投产初期气井EUR的准确计算。研究结果表明:①运用流动形态诊断方法定量确定生产阶段,能够显著提高生产中后期气井EUR计算精度;②校正的产量百分位典型曲线能够代表井区气井的产量发展趋势,能显著提高投产初期气井EUR计算精度。因此,“类比”为页岩气投产初期EUR计算方法的关键,其能够定量确定井区内气井生产阶段,并通过“EUR百分位图版”与“产量百分位典型曲线”将生产中后期气井的生产规律合理类比应用于投产初期气井EUR的计算,方法可靠度高。研究提出的基于EUR百分位图版与产量百分位典型曲线的气井投产初期EUR计算方法,填补了这一领域技术空白。

关键词：页岩气最终可采量(EUR) 百分位图版产量百分位典型曲线分段双曲递减模型

四川盆地德阳—安岳裂陷槽寒武系筇竹寺组超深层页岩气地质工程一体化高产井培育实践与勘探突破

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中国石油勘探 2024年第3期29卷 58-68页

作者：郑马嘉郭兴午伍亚赵文韬邓琪谢维扬欧志鹏中国石油西南油气田公司开发事业部中国石油西南油气田公司页岩气研究院中国石油西南油气田公司蜀南气矿

四川盆地德阳—安岳裂陷槽寒武系筇竹寺组超深层页岩储层地层时代老、埋藏深度大、热演化程度高,勘探开发难度大,国内外尚无可直接借鉴的经验。为此,基于地质工程一体化理念,探索建立筇竹寺组“部—钻—压—采”一体化高产井培育关键技... 详细信息

四川盆地德阳—安岳裂陷槽寒武系筇竹寺组超深层页岩储层地层时代老、埋藏深度大、热演化程度高,勘探开发难度大,国内外尚无可直接借鉴的经验。为此,基于地质工程一体化理念,探索建立筇竹寺组“部—钻—压—采”一体化高产井培育关键技术体系:(1)一体化井位部署,深化筇竹寺组“裂陷槽控藏”认识,明确优质储层分布模式,明确高产井实施技术界限,支撑井位优化部署;(2)一体化钻录定导,基于地质工程参数综合评价,优中选优确定靶体,优化井轨迹,强化地质钻井一体化精细管理,保障优质储层钻遇率;(3)一体化压裂增产,基于一体化压裂模型优化压裂设计,形成“促复杂+扩体积+强支撑+防套变”压裂工艺,有效实现裂缝均匀开启、高效扩展、全域支撑及储层改造体积最大化;(4)一体化精细返排,形成“四因子”返排增产技术,结合精细排采分析平台,实现降低储层伤害与气井增产“双突破”。基于上述技术体系,资201井首次在国内寒武系4500m以深的页岩储层测试获得高产工业气流,威页1H井成功实现高产井复制,初步落实埋深5000m以浅有利区面积近3000km^(2),资源量近2×10^(12)m^(3)。所形成的高产井培育技术和方法,为破解寒武系超深层页岩气规模效益开发难题奠定了坚实基础。

关键词：四川盆地寒武系筇竹寺组超深层页岩气地质工程一体化高产井培育

深层页岩气井压窜特征与产能维护对策——以四川盆地泸203井区北部为例

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天然气工业 2024年第8期44卷 95-106页

作者：郑马嘉欧志鹏伍亚赵文韬张皓虔谭晓华何荣进中国石油西南油气田公司蜀南气矿中国石油西南油气田公司开发事业部西南石油大学石油与天然气工程学院

中国页岩气勘探开发已经进入产业化、规模化的新阶段,随着页岩气钻井平台井部署数量的逐步增多,页岩气水平井压裂施工规模的逐步增大,压裂施工过程中普遍存在新井压裂时压裂液窜入老井的问题。四川盆地泸州地区下志留统龙马溪组页岩储... 详细信息

中国页岩气勘探开发已经进入产业化、规模化的新阶段,随着页岩气钻井平台井部署数量的逐步增多,页岩气水平井压裂施工规模的逐步增大,压裂施工过程中普遍存在新井压裂时压裂液窜入老井的问题。四川盆地泸州地区下志留统龙马溪组页岩储层天然裂缝发育程度高,压窜频率显著高于一般页岩气区块,严重制约了该地区深层页岩气规模效益开发。为实现该地区页岩气压窜井的有效治理,总结了泸203井区页岩气井压窜特征,建立了考虑压窜的页岩气藏物质平衡方程及压裂液侵入量计算方法,并在此基础上开展了一系列压窜井排液复产与产能维护现场试验。研究结果表明:①泸203井区具有压窜距离复杂、压窜路径复杂、压力变化复杂三大特征;②压裂液侵入量可反映压窜严重程度,侵入量越大,页岩气井复产越困难;③提出了“包围歼灭,近排远采”的区域整体排液复产对策,现场应用效果显著,复产后区域产气量总体恢复至压窜前水平。结论认为,建立的压裂液侵入量计算方法和整体排液复产对策可为深层页岩气压窜井有效治理提供指导,并为同类型页岩气藏的产能维护提供参考和借鉴。

关键词：四川盆地泸州地区龙马溪组深层页岩气压窜物质平衡侵入压裂液量产能维护排液复产

基于物理引导的集输管道内腐蚀速率预测及可解释性分析

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中国腐蚀与防护学报 2024年

作者：陈潜黄伟张昌会管奥成张宸叶晓芃长江大学石油工程学院中国石油西南油气田分公司川中油气矿中国石油西南油气田分公司重庆气矿中国西南油气田分公司川中北部采气管理处

由于恶劣的服役环境，集输管道的腐蚀问题愈发严重，亟需提出一种准确的模型来预测集输管道的内腐蚀速率。本文首先提出了一种基于物理引导神经网络（PGNN）与改进粒子群算法（IPSO）相结合的管道腐蚀预测方法。通过分析电化学腐蚀机理... 详细信息

由于恶劣的服役环境，集输管道的腐蚀问题愈发严重，亟需提出一种准确的模型来预测集输管道的内腐蚀速率。本文首先提出了一种基于物理引导神经网络（PGNN）与改进粒子群算法（IPSO）相结合的管道腐蚀预测方法。通过分析电化学腐蚀机理，总结不同腐蚀因素变化对腐蚀速率的普适性影响规律。然后基于这些普适性规律提出损失函数表征方法，构建物理引导的内腐蚀速率预测模型。使用改进粒子群算法优化模型的超参数。最后结合电化学腐蚀机理和部分依赖图、SHAP算法对预测模型进行可解释性分析。结果表明，PGNN-IPSO方法可以避免模型学习到与物理相悖的错误规律，提升模型预测准确度。该研究对集输管道的腐蚀防护、可靠性评估和维修决策具有重要意义。

关键词：集输管道内腐蚀物理引导神经网络可解释性改进粒子群算法 SHAP算法部分依赖图

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天然气三甘醇脱水装置数字孪生系统

重庆大学学报 2024年第5期47卷 110-121页

作者：吴帅尹爱军张波重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 中国石油西南油气田分公司重庆气矿重庆400021

数字孪生可以实现物理空间与数字空间之间的映射和交互,在工业领域展现出巨大的发展前景。针对天然气脱水性能参数检测效率低和气站工艺参数无法在线优化的问题,将数字孪生应用于化工行业,构建了三甘醇(triethylene glycol,TEG)脱水装... 详细信息

数字孪生可以实现物理空间与数字空间之间的映射和交互,在工业领域展现出巨大的发展前景。针对天然气脱水性能参数检测效率低和气站工艺参数无法在线优化的问题,将数字孪生应用于化工行业,构建了三甘醇(triethylene glycol,TEG)脱水装置数字孪生系统的整体框架。结合物理设备建立了孪生系统的几何模型,并基于物理数据实时驱动建立了脱水系统工艺流程模型,最后,通过虚实映射模型完成物理空间和数字空间的映射,最终建立脱水装置的孪生模型。该模型可实现物理设备与虚拟设备的并行运行。通过提出的数字孪生系统,能够实现对天然气水露点等脱水性能参数的实时预测;以低能耗为目标,通过孪生模型中的优化算法,可实现对脱水工艺参数的在线优化,提升经济效益。

关键词：三甘醇脱水数字孪生脱水性能预测工艺优化

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陆上天然气生产过程中的产污分析及防控策略

化学工业与工程 2024年第4期41卷 76-87页

作者：赵伟冯小波沈大均喻璐郭劲松杨文昊高俊敏中国石油西南油气田公司重庆气矿重庆大学环境与生态学院

天然气作为清洁能源，在能源转型中具有重要意义，但由于其在生产过程中会产生废气、废水和废渣等，会对环境产生不利影响。为系统了解陆上天然气生产的潜在环境影响，促进陆上天然气绿色开发，根据陆上天然气的生产流程，从天然气的开... 详细信息

天然气作为清洁能源，在能源转型中具有重要意义，但由于其在生产过程中会产生废气、废水和废渣等，会对环境产生不利影响。为系统了解陆上天然气生产的潜在环境影响，促进陆上天然气绿色开发，根据陆上天然气的生产流程，从天然气的开采、集输、净化3大环节分析了污染物的产因、特征，以及主要特征污染物对环境的影响，并从废水、废气、废渣和噪声4个角度提出了相应的污染防控建议。研究结果有助于全面、系统了解陆上天然气生产环节的产污特征，为陆上天然气生产过程中污染防治提供借鉴，为实现“双碳”目标提供助力。

关键词：陆上天然气生产产污分析污染控制环境影响

川西南部地区雷口坡组天然气成藏条件及主控因素

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断块油气田 2024年

作者：尹宏郑超王旭丽杨华田云英辛荣跃张兴宇中国石油西南油气田分公司川西北气矿中石油西南油气田公司勘探开发研究院西南石油大学

四川盆地西部坳陷中三叠统雷口坡组储层规模发育，在川西坳陷的北部、中部均实现天然气勘探的重大突破，但南部地区勘探效果较差，为了给下步勘探提供参考，综合分析了川西南部雷口坡组天然气成藏条件及主控因素。研究结果表明：1)雷口... 详细信息

四川盆地西部坳陷中三叠统雷口坡组储层规模发育，在川西坳陷的北部、中部均实现天然气勘探的重大突破，但南部地区勘探效果较差，为了给下步勘探提供参考，综合分析了川西南部雷口坡组天然气成藏条件及主控因素。研究结果表明：1)雷口坡组储层主要分布于雷三段、雷四3亚段，雷三段发育滩相白云岩储层，雷四3亚段发育颗粒滩叠合表生岩溶储层，储层呈北东—南西向展布，向盆内方向逐渐减薄。2)雷口坡组天然气为典型干气，δ13C1和δ13C2同位素特征与典型的Ⅱ型干酪根生成天然气同位素分布接近，具有混源特征，二叠系海相烃源岩和须家河组烃源岩是主要天然气来源。3)雷口坡组发育构造-岩性和构造-地层圈闭气藏，构造-岩性气藏分布于龙门山断褶构造带，圈闭由挤压背斜结合储层横向相变控制，构造-岩性气藏主要分布于斜坡区，由储层尖灭形成。4)雷四段岩溶储层发育程度、圈闭形成时间、后期保存及盖层条件是决定天然气是否成藏的关键。综合评价认为，平面上莲花山—高家场—雾中山—鸭子河一带为有利区，并进一步划分为西侧的构造-岩性圈闭有利带和东侧的构造-地层圈闭有利带。

关键词：天然气成藏主控因素雷口坡组川西南部