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水平管内高黏油水环输送减阻特性分析

化工进展 2024年第6期43卷 2996-3006页

作者：敬佩瑜朱宇孙杰黄婉妮郭雨莹王娅婷郑智益丁伟西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 油气消防四川省重点实验室四川成都611731 中煤科工重庆设计研究院(集团)有限公司重庆400016

随着人们对于石油资源需求的日益加深,常规原油逐渐枯竭。稠油的使用会成为一种趋势,世界稠油地质储量丰富,占全球石油剩余储量的70%,具有巨大的开发潜力和广阔的市场前景,但稠油自身具有黏度高、分子量大、流动性差的特点,这些性质为... 详细信息

随着人们对于石油资源需求的日益加深,常规原油逐渐枯竭。稠油的使用会成为一种趋势,世界稠油地质储量丰富,占全球石油剩余储量的70%,具有巨大的开发潜力和广阔的市场前景,但稠油自身具有黏度高、分子量大、流动性差的特点,这些性质为稠油的输送带来了极大的困难与挑战。因此,加快我国稠油输送技术及相关理论的研究创新是适应未来趋势变化的客观要求,是经济有效地开发输送稠油资源的必然选择。本文采用水环输送法对稠油水平管流减阻,用以探究水环包裹下的稠油水平管流阻力特性,分析入口含水率(5%~80%)、油(0.65~1.57m^(3)/h)、水(0.09~2.13m^(3)/h)相流量对于水环润滑减阻效果以及稠油流型的影响,自主设计水环输送稠油实验环道,引入有效粗糙度k*,建立环状流压降预测修正模型,分析讨论流型特征及形成环状流时的油水流量范围,结果表明:在一定条件下形成的水环能够有效地对稠油输送进行减阻;水环可以有效润滑管壁;修正后的压降预测模型与实验值对比相对误差介于±10%,RMSE=0.02,水环输送压降仅占纯油输送压降的0.01~0.24;油相流量较高时应注意水相流量,避免过大导致输油效率η以及减阻率DR下降。

关键词：水环输送减阻水平管高黏压降

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渝西区块龙马溪组强封堵油基钻井液技术研究

西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 103-113页

作者：钟成旭李道雄李郑涛谢刚张震中国石油西南油气田公司页岩气研究院四川成都610041 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

渝西区块龙马溪组在水平段钻进过程中因井壁失稳而导致的卡钻、憋顶驱、测井困难等复杂情况频发,研究发现,造成此现象的主要原因是该区块龙马溪组地层微纳米孔、缝发育和钻井液封堵性能不足。因此,在强化现场钻井液封堵性能的基础上优... 详细信息

渝西区块龙马溪组在水平段钻进过程中因井壁失稳而导致的卡钻、憋顶驱、测井困难等复杂情况频发,研究发现,造成此现象的主要原因是该区块龙马溪组地层微纳米孔、缝发育和钻井液封堵性能不足。因此,在强化现场钻井液封堵性能的基础上优选了钻井液主要处理剂,构建了适用于该区块龙马溪组强封堵油基钻井液体系,室内测试结果表明,经过220 nm和450 nm微孔滤膜时未发生滤失,且综合性能均优于普通钻井液。现场应用表明,龙马溪组水平段钻进过程中未出现井壁失稳问题,与同平台采用常规封堵技术的已钻井相比,平均机械钻速提高8.81 m/h,水平段钻井周期缩短2.79 d,铂金靶体钻遇率100%,创渝西区块深层页岩气井5项钻井指标纪录,强封堵油基钻井液技术能满足该区块钻井工程需要。

关键词：井壁稳定油基钻井液强封堵水平井页岩气

深层碳酸盐岩气藏不同类型储层全尺寸孔径分布及其分形特征——以四川盆地高磨地区震旦系灯四段为例

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中国矿业大学学报 2024年

作者：邹瑞王璐罗瑞兰张林邓惠孟展邹润张一帆成都理工大学能源学院中国石油勘探开发研究院中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院四川石油管理局有限公司西南石油大学石油与天然气工程学院

深层碳酸盐岩气藏储集介质多样且孔喉结构复杂,全尺寸孔径分布规律及分形特征表征困难.因此,联合高压与恒速压汞试验,定量表征了四川盆地深层碳酸盐岩气藏各类储层的全尺寸孔径分布,并通过分形理论明确了不同尺度下孔喉结构复杂程度和... 详细信息

深层碳酸盐岩气藏储集介质多样且孔喉结构复杂,全尺寸孔径分布规律及分形特征表征困难.因此,联合高压与恒速压汞试验,定量表征了四川盆地深层碳酸盐岩气藏各类储层的全尺寸孔径分布,并通过分形理论明确了不同尺度下孔喉结构复杂程度和微观非均质性,最后揭示了分形维数与储集、渗流能力的关系并分析了其控制因素.结果表明:深层碳酸盐岩气藏4类储层全尺寸孔径分布在3.6 nm～500μm且曲线呈多峰特征,主要发育纳米级孔喉但微米级孔喉差异明显.缝洞型、孔洞型、裂缝型和孔隙型储层的总分形维数均值分别为2.438,2.509,2.762和2.804,反映各类储层的微观非均质性存在差异.4类储层均具有三重分形特征,可划分为小孔-细喉段(孔喉半径r3.431μm),且各类储层之间的差异主要体现在小孔-细喉段,导致储层微观非均质性主要受该段孔喉体积占比及分形维数大小影响.纳米级孔喉的分形维数小于微米级孔喉,表明在裂缝和溶洞影响下微米级孔喉结构的非均质性和复杂程度要强于纳米级孔喉.总分形维数与孔隙度、排驱压力、歪度、最大进汞饱和度和分选系数的相关性较好,且纳米级孔喉和小孔-细喉段分形维数与这些结构参数的相关性更强,表明纳米尺度下小孔-细喉段对储层整体的孔喉连通性和非均质性影响更大.

关键词：深层碳酸盐岩气藏全尺寸孔径分布分形特征孔喉结构高压压汞恒速压汞

基于改进MobileNetV2的铣削振动状态辨识

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计算机集成制造系统 2024年第3期30卷 982-991页

作者：郑华林涂磊胡腾王小虎米良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 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621000

针对现有铣削振动状态辨识模型准确率不高,训练耗时较长的问题,提出基于改进MobileNetV2的铣削振动状态辨识方法。以MobileNetV2骨干结构为主干特征提取网络,联合多尺度注意力聚融层(MAFL)与层递式分类器(LC)对MobileNetV2顶层结构进行... 详细信息

针对现有铣削振动状态辨识模型准确率不高,训练耗时较长的问题,提出基于改进MobileNetV2的铣削振动状态辨识方法。以MobileNetV2骨干结构为主干特征提取网络,联合多尺度注意力聚融层(MAFL)与层递式分类器(LC)对MobileNetV2顶层结构进行重建,从而达到模型改进目的;其次,以变分模态分解与希尔伯特变换为基础开展铣削振动状态数据预处理,并以迁移学习(TL)与Fine-tune相结合对改进模型进行训练;进而,以不同转速下变切深侧铣工艺为对象,利用改进MobileNetV2模型及多种经典分类模型对铣削振动状态进行辨识与对比分析。结果表明,改进MobileNetV2在准确率和耗时方面均具有优势,所提辨识方法更适应制造工程领域对切削状态实时认知与颤振预警的应用需求,具有较广阔的工程应用前景。

关键词：铣削振动改进 MobileNetV2 状态辨识

聚丙烯酰胺对高黏油-水环状流流动特性的影响

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化工进展 2024年第3期43卷 1157-1166页

作者：尹晓云李静林冬胡金燕张良敬加强 KARIMOV Rinat M 孙杰中国石油西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院四川成都610041 页岩气评价与开采四川省重点实验室四川成都610041 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 油气消防四川省重点实验室四川成都611731 Department of Transport and Storage of Oil and Gas Ufa State Petroleum Technological UniversityRussia Ufa 450062

针对稠油水环输送的水环流动改进问题,提出稠油流动边界层在聚丙烯酰胺(PAM)水环作用下的模拟实验方法,基于自主研发设计的室内油-水两相流可视化环道实验装置,采用500#白油模拟旅大稠油,实验研究了稠油-水环状流外环水相中添加PAM前后... 详细信息

针对稠油水环输送的水环流动改进问题,提出稠油流动边界层在聚丙烯酰胺(PAM)水环作用下的模拟实验方法,基于自主研发设计的室内油-水两相流可视化环道实验装置,采用500#白油模拟旅大稠油,实验研究了稠油-水环状流外环水相中添加PAM前后的流型特征与阻力特性,评价了PAM对水环润滑的协同减阻效果,分析了PAM对水环流动稳定性的作用机理。实验结果表明:PAM对稠油-水环状流的流型特征与阻力特性均有显著影响,使环状流的分布区域缩小,其缩减区域转变为分层流和塞状流,当其为分层流时减阻作用丧失;当油相表观流速为0.23~0.90m/s时,PAM减阻率随含水率增加先迅速增大后缓慢减小,在测试范围内最高达35%。研究结果可为稠油水环输送工艺优化提供理论指导和技术支持,也可为稠油管输流动改进提供新理念与新方法。

关键词：聚丙烯酰胺油水环状流流型转变压力梯度减阻率

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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天然裂缝多特征组合对页岩储层渗流的影响

采矿与岩层控制工程学报 2024年第1期6卷 127-136页

作者：刘建锋何鑫薛福军代晶晶杨建雄黄浩勇侯正猛四川大学水利水电学院四川成都610065 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司页岩气研究院四川成都610051 四川大学中德能源研究中心四川成都610065

页岩气开发需要通过水力压裂技术形成缝网系统,为了研究天然裂缝特征对页岩储层渗流的影响,基于页岩储层中的质量守恒定律、朗格缪尔吸附方程及达西定律等,推导出了用于描述储层压裂区域内气体渗流行为的数学模型;基于该数学模型对引入... 详细信息

页岩气开发需要通过水力压裂技术形成缝网系统,为了研究天然裂缝特征对页岩储层渗流的影响,基于页岩储层中的质量守恒定律、朗格缪尔吸附方程及达西定律等,推导出了用于描述储层压裂区域内气体渗流行为的数学模型;基于该数学模型对引入的嵌入离散裂缝模型进行数值模拟,将模拟结果与已有文献结果,以及与现场实际生产数据进行对比,验证了模型的正确性;并在不同的天然裂缝渗透率、密集度、倾斜角组合情况下进行了页岩储层渗流数值模拟,研究了不同天然裂缝特征组合对页岩储层渗流的影响。研究结果表明:该数学模型能较好地模拟出储层情况,改变天然裂缝渗透率、密集度、倾斜角等参数均对页岩储层渗流行为有明显影响,增加天然裂缝渗透率会加大倾斜角、密集度对储层渗流的影响,对产气量的影响约10%;增加密集度会加大渗透率对储层渗流的影响,减小倾斜角对储层渗流的影响,对产气量的影响约6.3%;增大倾斜角会同时减小密集度、渗透率对储层渗流的影响,此现象可能是由于天然裂缝与水力裂缝交叉位置数量降低所致。该成果一方面可加深对不同天然裂缝特征组合与储层渗流潜在联系的科学认识;另一方面,所描述的天然裂缝特征的影响规律可对设计水力压裂施工方案、提高储层产量提供参考。

关键词：页岩气藏水力裂缝流固耦合天然裂缝数值模拟

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库车坳陷三叠系塔里奇克组沉积与储层特征及油气勘探意义

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地球科学 2024年第1期49卷 40-54页

作者：张荣虎王正和余朝丰杨钊智凤琴中国石油天然气股份有限公司杭州地质研究院浙江杭州310023 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院塔里木分院北京100083 中国地质调查局成都地质调查中心四川成都610218 自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室四川成都610218

塔里木盆地库车坳陷上三叠统塔里奇克组源-储共生,但勘探认识程度低,储层基础研究尚未开展.结合露头-钻井沉积特征、物性测试、薄片鉴定等资料研究认为:塔里奇克组因砂/砂砾岩与暗色泥岩或煤层交替而呈源-储互层的“三明治”结构;砂岩... 详细信息

塔里木盆地库车坳陷上三叠统塔里奇克组源-储共生,但勘探认识程度低,储层基础研究尚未开展.结合露头-钻井沉积特征、物性测试、薄片鉴定等资料研究认为:塔里奇克组因砂/砂砾岩与暗色泥岩或煤层交替而呈源-储互层的“三明治”结构;砂岩主要为岩屑砂岩,但随颗粒变粗,石英含量有增高的趋势;砂岩处于中成岩阶段,压实作用是最主要的减孔作用,溶蚀作用是最明显的增孔作用,储集空间类型以粒间溶孔和粒内溶孔为主;随石英颗粒含量增高,孔隙度有增加的趋势,且随着砂岩粒度变粗,孔、渗有变好的趋势;沉积相是控制储集性的关键因素,分流河道砂岩/砂砾岩是最优储层;塔里奇克组砂岩物性与巴什基其克组、阿合组等重要油气储层具有较高的相似度,在北部构造带发育较厚的Ⅱ-Ⅲ类规模性储层,且被夹持在煤层和暗色泥岩优质烃源岩中,对寻找中深层常规-非常规型构造-岩性油气藏意义重大.

关键词：储层特征塔里奇克组上三叠统库车坳陷塔里木盆地石油地质

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页岩有机质体积含量:概念、测试方法及意义

西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 1-14页

作者：游利军范道全康毅力周洋陈杨西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

有机质含量是评价页岩生产油气能力的重要指标,对孔隙度及含气量均有影响,也是页岩储层地质甜点评价的关键参数,而有机质含量无法体现有机质的分布、连通性、空间占比及其对油气渗流、储层改造的影响。通过对资料的整理与分析,厘清了有... 详细信息

有机质含量是评价页岩生产油气能力的重要指标,对孔隙度及含气量均有影响,也是页岩储层地质甜点评价的关键参数,而有机质含量无法体现有机质的分布、连通性、空间占比及其对油气渗流、储层改造的影响。通过对资料的整理与分析,厘清了有机质体积含量的概念,给出并分析了公式法、扫描电镜估算法、CT扫描法、低场核磁共振测量法及岩石物理模型法等5种计算方法的优势与不足,并探讨了有机质体积含量对富有机质页岩油气开发的意义。有机质体积含量指单位体积页岩中有机质的体积,用百分数表示,强化了页岩气层评价与开发中有机孔的重要性,丰富了页岩气储层评价参数体系;有机质是页岩的弱结构点或弱结构面,有机质体积含量的特性为地质甜点与工程甜点指标搭建了桥梁;有机质的可溶性及空间占比为油气储层孔缝溶扩“物质净移除、减量增渗”新思路的提出奠定基础,将有机质作为溶蚀改造对象,少量有机质溶蚀将极大增加储层改造体积。

关键词：页岩有机质含量有机质体积含量有机孔氧化改造地质工程一体化