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自控型粒子冲击钻井系统研制与现场试验

石油机械 2024年第7期52卷 86-92页

作者：姚建林黄伟郑凯中川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院四川川庆石油钻采科技有限公司

我国油气资源勘探开发中常规钻井技术在钻遇石英砂岩、燧石、高硅质砂岩、黄铁矿和火成岩等难钻地层时,面临“钻速慢、进尺短”的钻井瓶颈。为此,基于粒子高频冲击破岩原理,借鉴高层建筑混凝土配浆-注浆和常压混凝土储存方法,设计了双... 详细信息

我国油气资源勘探开发中常规钻井技术在钻遇石英砂岩、燧石、高硅质砂岩、黄铁矿和火成岩等难钻地层时,面临“钻速慢、进尺短”的钻井瓶颈。为此,基于粒子高频冲击破岩原理,借鉴高层建筑混凝土配浆-注浆和常压混凝土储存方法,设计了双活塞换向机构、防粒子沉淀物料罐、动态回收储存装置、高效分离装置和2D/3D自动化监控系统,研制了1套自控型粒子冲击钻井系统,并在江沙X1井对其进行了现场试验。试验结果表明:该系统运行稳定可靠,粒子回收率达到98.7%,平均机械钻速15 m/h,与邻井同地层螺杆配PDC钻头钻进方式相比平均机械钻速提高1.52倍。所得结论可为深层及复杂坚硬地层钻井提速提供技术支撑。

关键词：粒子冲击钻井系统破岩原理系统功率密封组件机械钻速

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基于神经网络模型的水平井破裂压力预测方法

中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 330-345页

作者：马天寿张东洋陈颖杰杨赟韩雄西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室四川成都610500 中国石油西南油气田分公司致密油气勘探开发项目部四川成都610056 中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院四川广汉618300

破裂压力是井身结构设计的基础依据,也是水力压裂设备选型和方案设计的基础参数,通常采用测井解释获取破裂压力剖面,但其存在参数准确获取难、计算过程繁琐、普适性较差、计算精度低等问题,机器学习提供了一种解决这些问题的新方法。为... 详细信息

破裂压力是井身结构设计的基础依据,也是水力压裂设备选型和方案设计的基础参数,通常采用测井解释获取破裂压力剖面,但其存在参数准确获取难、计算过程繁琐、普适性较差、计算精度低等问题,机器学习提供了一种解决这些问题的新方法。为此,以测井数据作为输入参数,采用4种不同的神经网络模型,建立水平井测井数据与破裂压力间的非线性关系,通过测试集预测结果的对比分析,优选出最佳的神经网络模型,并优化模型网络结构和超参数,实现水平井破裂压力的直接预测。研究结果表明:1)破裂压力与井斜角、横波时差和纵波时差表现为极强相关性,与井深、岩性密度和补偿中子表现为强相关性,与井径和自然伽马表现为弱相关性;2)不同组合的测井参数对模型预测结果具有显著影响,最优输入参数为井斜角、横波时差、纵波时差、井深、岩性密度和补偿中子;3)对比多层感知机、深度神经网络、循环神经网络和长短期记忆神经网络(LSTM)模型,发现LSTM模型的预测效果最佳;4)优化了LSTM模型的网络结构及超参数,优化后破裂压力预测的平均绝对百分比误差为0.106%、决定系数为0.996。LSTM模型能够有效构建水平井测井参数与破裂压力之间的非线性关系,可以实现水平井破裂压力的准确预测,对于准确预测破裂压力、简化破裂压力计算过程、推广机器学习在石油工程领域的应用具有重要的作用。

关键词：破裂压力水平井神经网络长短期记忆神经网络测井数据

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大排量直井段随钻测斜工具的研制与应用

石油钻探技术 2024年第2期52卷 174-180页

作者：许期聪陈东冯思恒中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院四川广汉618300

为解决深井、超深井上部大尺寸直井段因钻井排量高导致的随钻测斜工具冲蚀严重、故障率及成本高等问题,综合采用扩大过流面积、流场仿真优化及冲蚀剧烈区局部硬质合金保护方法,研制了大流道耐冲蚀旋转阀组;采用加速度计柔性悬浮固定、... 详细信息

为解决深井、超深井上部大尺寸直井段因钻井排量高导致的随钻测斜工具冲蚀严重、故障率及成本高等问题,综合采用扩大过流面积、流场仿真优化及冲蚀剧烈区局部硬质合金保护方法,研制了大流道耐冲蚀旋转阀组;采用加速度计柔性悬浮固定、电路板有机硅灌封胶等多级复合减振方法,提高了随钻测斜工具电子电路的抗振能力;通过设计快速传输编码、低功耗电子电路及节能运行模式,提高了测斜效率与测斜工具的续航能力。通过研制关键部件大流道耐冲蚀旋转阀组,采用不同技术方法提高测斜工具的抗振能力、测斜效率和续航能力,研制了系列尺寸的大排量直井段随钻测斜工具。川渝、新疆等地区的12口井应用该工具随钻监测井斜角,该工具表现出耐大排量冲蚀的能力,最高适用排量达120 L/s,运行稳定可靠,故障率低于0.5次/月,续航可达30 d以上。现场应用结果表明,大排量直井段随钻测斜工具能满足深井、超深井大尺寸直井段随钻测斜的要求,可为深井、超深井获得高质量直井段提供支持。

关键词：随钻测斜深井超深井大排量耐冲蚀旋转阀流场模拟

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计及P2G及碳捕集的风光氢储综合能源系统低碳经济调度

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电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 26-36页

作者：李红伟吴佳航王佳怡张亦霏刘玲园西南石油大学电气信息学院四川成都610500 昆仑能源有限公司北京100007 国网四川省电力公司成都供电公司四川成都610000

在“双碳”目标下,为提高风光能源利用效率、优化资源配置、促进综合能源系统降碳减排,提出了一种风光氢储综合能源系统低碳经济调度模型。首先,考虑氢能作为新型储能能源所具有的低碳特性和调度优势,引入两阶段运行的电转气(power-to-g... 详细信息

在“双碳”目标下,为提高风光能源利用效率、优化资源配置、促进综合能源系统降碳减排,提出了一种风光氢储综合能源系统低碳经济调度模型。首先,考虑氢能作为新型储能能源所具有的低碳特性和调度优势,引入两阶段运行的电转气(power-to-gas,P2G)技术模型,以氢能为连接纽带,实现了系统内电、热、气能之间的耦合传递。其次,引入碳捕集设备及阶梯式碳交易机制,以进一步降低系统的碳排放。然后,构建以购能成本、碳交易成本、运行成本和弃风弃光成本最小为目标的低碳经济调度模型,并运用CPLEX求解器进行求解。最后,通过对多个运行情景的优化结果对比分析,验证了模型在消纳风光出力、促进系统深度脱碳、推动多能源互补和增加系统经济效益方面的有效性。

关键词：氢能阶梯式碳交易 P2G 碳捕集综合能源系统

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多工艺反循环钻井技术发展现状与展望

钻采工艺 2024年第1期47卷 60-72页

作者：邓虎范黎明许期聪中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院四川省广汉市618300

反循环钻井技术与正循环钻井技术相反,循环介质和地层岩屑从钻具水眼返出井口,其裸眼环空保持相对静止,此种钻井方式有利于实现超大尺寸井眼高效携砂、恶性井漏井段的防漏治漏以及敏感性储层的有效保护,同时也为水平井钻井过程中的窄钻... 详细信息

反循环钻井技术与正循环钻井技术相反,循环介质和地层岩屑从钻具水眼返出井口,其裸眼环空保持相对静止,此种钻井方式有利于实现超大尺寸井眼高效携砂、恶性井漏井段的防漏治漏以及敏感性储层的有效保护,同时也为水平井钻井过程中的窄钻井液密度窗口、井眼净化和水平段长度延伸等需求提供新的技术方案。文章通过梳理开展反循环钻井技术以来各家反循环钻井技术的研究进展与成果,总结了单壁钻杆反循环钻井技术、双壁钻杆反循环钻井技术、单壁钻杆+双壁钻杆反循环钻井技术、多通道钻具反循环钻井技术的工作原理及技术特色、适应的工作环境等,并在此基础上提出了反循环钻井技术在油气钻井领域的发展方向及建议。文章的研究成果可以为反循环研究工作提供信息,助力深井超深井超大尺寸井眼提速钻进、井漏等复杂井眼处理以及非常规油气资源安全效益开发提供技术支撑。

关键词：反循环钻井技术大尺寸井眼提速提效防漏治漏储层保护窄钻井液密度窗口水平段延伸

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四川盆地蓬莱气区近地表Q场求取及应用

石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 443-453页

作者：韩嵩陈康汤聪王静张茜彭浩天中国石油西南油气田公司四川成都610041 东方地球物理公司河北涿州072750 中油奥博(成都)科技有限公司四川成都610051

近地表吸收衰减会严重降低地震资料的分辨率,利用微测井资料对近地表吸收结构进行估算,获得表层介质品质因子Q值,再进行反Q滤波补偿,可实现高保真、高分辨率的“双高”处理目的。为此,提出一种改进的谱比法对单井微测井数据进行Q值求取... 详细信息

近地表吸收衰减会严重降低地震资料的分辨率,利用微测井资料对近地表吸收结构进行估算,获得表层介质品质因子Q值,再进行反Q滤波补偿,可实现高保真、高分辨率的“双高”处理目的。为此,提出一种改进的谱比法对单井微测井数据进行Q值求取,然后通过拟合表层速度与Q值关系,将近地表速度(V)场转换成近地表Q场。四川盆地的表层较薄,层析反演的近地表速度场深度采样间隔为10 m,难以反映近地表厚度为几米的表层变化。为此,首先结合双井微测井数据的多炮拟合算法,求取浅层比较薄的表层等效Q值;其次结合地面地震的振幅及旅行时信息求取表层的相对Q场;然后用双井微测井求得的绝对Q值对相对Q场进行标定;最后将该表层平面Q场镶嵌在用Q-V拟合关系转换的近地表Q场的浅层,得到该工区优化的近地表Q场,用于地震资料的近地表Q补偿,从而达到拓宽频带、提高地震资料的分辨率的目的。

关键词：近地表品质因子Q Q值估算表层Q场四川盆地

四川盆地川西气田多层系成藏条件及勘探开发关键技术

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石油学报 2024年第3期45卷 595-614页

作者：熊亮隆轲曹勤明章顺利中国石油化工股份有限公司西南油气分公司四川成都610041 中国石油化工股份有限公司西南油气分公司勘探开发研究院四川成都610041

四川盆地油气资源丰富,在纵向上从海相到陆相发育多个成藏系统。近年来,川西气田在多个层系均取得了重大油气勘探成果。为了深化油气成藏富集规律认识,指导勘探开发,进一步扩大油气成果,梳理了川西气田的勘探开发历程并系统剖析了油气... 详细信息

四川盆地油气资源丰富,在纵向上从海相到陆相发育多个成藏系统。近年来,川西气田在多个层系均取得了重大油气勘探成果。为了深化油气成藏富集规律认识,指导勘探开发,进一步扩大油气成果,梳理了川西气田的勘探开发历程并系统剖析了油气成藏条件。研究结果表明:川西坳陷发育多套优质烃源岩,物质条件充足;川西地区中三叠统雷口坡组四段发育局限台地潮坪相白云岩孔隙型储层,可实现四川盆地海相勘探领域由高能礁滩、岩溶等气藏向局限台地潮坪相白云岩气藏的拓展,丰富海相油气的勘探类型;上三叠统须家河组二段发育河口坝和水下分流河道高能砂体,呈广覆叠置发育,与下伏小塘子组烃源岩或自身烃源岩构成了完整的源-储组合;中侏罗统沙溪庙组发育近物源扇三角洲和辫状河三角洲水下分流河道高能砂体,与下伏须家河组五段烃源岩构成了完整的源-储组合。川西地区从二叠系到三叠系雷口坡组发育的“直接式”和“接力式”通源断层、雷口坡组网状分布的微断层和裂缝、须家河组断裂-裂缝-砂体复合输导体系、沙溪庙组断层-砂体输导体系,这些均为高效的油气输导体系,确保了天然气能够高效运移成藏。建立了超深层潮坪相薄互层储层精细预测技术序列,形成了须家河组二段的薄储层预测及中—小尺度裂缝空间刻画技术,实现了储层的精细刻画,支撑了水平井的成功实施。通过量身打造开发方案并攻关钻完井工艺,实现了“少井高产”的开发目标和储量的有效动用。川西地区超深层复杂构造带潮坪相白云岩气藏的开发建产、须家河组的高效开发和沙溪庙组致密砂岩的勘探突破推动了相关领域的勘探开发及方法技术创新。

关键词：雷口坡组须家河组沙溪庙组成藏条件川西气田

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基于锚点的无监督跨模态哈希算法

软件学报 2024年第8期35卷 3739-3751页

作者：胡鹏彭玺彭德中四川大学计算机学院四川成都610065 成都瑞贝英特信息技术有限公司四川成都610094

基于图的无监督跨模态哈希学习具有存储空间小、检索效率高等优点,受到学术界和工业界的广泛关注,已成为跨模态检索不可或缺的工具之一.然而,图构造的高计算复杂度阻碍其应用于大规模多模态应用.主要尝试解决基于图的无监督跨模态哈希... 详细信息

基于图的无监督跨模态哈希学习具有存储空间小、检索效率高等优点,受到学术界和工业界的广泛关注,已成为跨模态检索不可或缺的工具之一.然而,图构造的高计算复杂度阻碍其应用于大规模多模态应用.主要尝试解决基于图的无监督跨模态哈希学习面临的两个重要挑战:1)在无监督跨模态哈希学习中如何高效地构建图?2)如何解决跨模态哈希学习中的离散值优化问题?针对这两个问题,分别提出基于锚点图的跨模态学习和可微分哈希层.具体地,首先从训练集中随机地选择若干图文对作为锚点集,利用该锚点集作为中介计算每批数据的图矩阵,以该图矩阵指导跨模态哈希学习,从而能极大地降低空间与时间开销;其次,提出的可微分哈希层可在网络前向传播时直接由二值编码计算,在反向传播时亦可产生梯度进行网络更新,而无需连续值松弛,从而具有更好的哈希编码效果;最后,引入跨模态排序损失,使得在训练过程中考虑排序结果,从而提升跨模态检索正确率.通过在3个通用数据集上与10种跨模态哈希算法进行对比,验证了提出算法的有效性.

关键词：无监督哈希学习跨模态检索锚点图可微分哈希公共汉明空间

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超深大斜度高破压井国产封隔器优化与改进

油气井测试 2024年第2期33卷 21-26页

作者：杨晓莉刘啸峰蒋韦中国石油化工股份有限公司西南油气分公司石油工程技术研究院四川德阳618000 四机赛瓦石油钻采设备有限公司湖北荆州434000

川西雷口坡组超深大斜度小井眼井储层破裂压力高达170~180 MPa,受高交变载荷、井眼轨迹等因素影响,储层改造施工过程中易出现封隔器密封失效、卡瓦落井等问题。分析失效原因,明确了胶筒密封不足、缸体强度不足、卡瓦结构缺陷是导致封隔... 详细信息

川西雷口坡组超深大斜度小井眼井储层破裂压力高达170~180 MPa,受高交变载荷、井眼轨迹等因素影响,储层改造施工过程中易出现封隔器密封失效、卡瓦落井等问题。分析失效原因,明确了胶筒密封不足、缸体强度不足、卡瓦结构缺陷是导致封隔器失效的主要因素。优化胶筒结构为MESH结构提高密封可靠性,改进缸体设计使得缸体绝对承压由75 MPa增加到125 MPa,满足泵压120 MPa下改造要求,同时调整卡瓦与锥体距离,避免解封上提时在喇叭口位置发生挂卡。改进后的127 mm高温高压测试封隔器在川西超深大斜度井累计试验3井次,成功率100%。该封隔器及配套工具能满足超深大斜度井高破压含硫地层70 MPa或更高压差下改造及试气需求。

关键词：高破压超深大斜度井储层改造国产封隔器胶筒缸体卡瓦