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基于群体平衡的胶凝原油水力悬浮体系流动特性模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 162-169页

作者：孙省身侯磊杨琨刘珈铨张鑫儒朱祚良唐帅帅周庆林中国石油大学(北京)机械与储运工程学院/石油工程教育部重点实验室北京102249 中油辽河工程有限公司辽宁盘锦124010

胶凝原油水力悬浮体系流动特性研究是高含水油田实现不加热集输的关键。近年来随着计算流体力学的发展,数值模拟成为复杂流体流动特性研究的有效工具。根据群体平衡模型,引入关键的凝油颗粒碰撞聚并与剪切破碎函数,描述颗粒群间的相互作... 详细信息

胶凝原油水力悬浮体系流动特性研究是高含水油田实现不加热集输的关键。近年来随着计算流体力学的发展,数值模拟成为复杂流体流动特性研究的有效工具。根据群体平衡模型,引入关键的凝油颗粒碰撞聚并与剪切破碎函数,描述颗粒群间的相互作用,在三维管道模型下求解,通过文献试验数据对模拟结果进行验证。结果表明:随着流速或含水率的增加,凝油颗粒平均粒径减小,粒径呈圆环状分布,油相分布更加均匀,不易产生凝油壁面沉积;在高含水阶段,流速增大对流动压降增大的影响占主导地位,含水率的影响不明显,颗粒粒径减小或凝油沉积也会导致流动压降增大。

关键词：胶凝原油群体平衡模型碰撞聚并剪切破碎流动特性

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水不分散材料对水泥浆抗水侵性能影响

钻井液与完井液 2024年第3期41卷 383-389页

作者：焦亚军张华郭雪利张晓兵刘波邓天安张顺平中国石油浙江油田公司杭州310023 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油西南油气田开发事业部成都610051

川渝地区页岩气储层嘉陵江组裂缝性地层发育、地层水活跃,在钻井过程中出现较为突出的漏失问题,对钻井周期产生很大影响,制约了页岩气井的安全高效开采。针对页岩气井出现的漏失问题,对水不分散水泥浆体系进行研究,对5种多糖类聚合物和... 详细信息

川渝地区页岩气储层嘉陵江组裂缝性地层发育、地层水活跃,在钻井过程中出现较为突出的漏失问题,对钻井周期产生很大影响,制约了页岩气井的安全高效开采。针对页岩气井出现的漏失问题,对水不分散水泥浆体系进行研究,对5种多糖类聚合物和有机聚合物材料进行水不分散性能评价,优选出关键材料种类及配比,形成适用于含水漏失层封堵的低密度水不分散水泥浆体系,结合平衡压力堵漏工艺,保证水泥浆注替至漏失层后不被地层水冲散,实现漏失地层的有效封堵,为后续施工创造了条件。低密度水不分散水泥浆体系在川渝地区Z203H6-X页岩气漏失井中成功应用,地层承压当量密度由0.99 g/cm^(3)提高到1.21 g/cm^(3),后续结合堵漏浆强化堵漏,地层承压当量密度提升至1.81 g/cm^(3),为川渝地区页岩气井含水裂缝型地层漏失问题提供了一种技术手段。

关键词：水不分散水泥浆含水裂缝层漏失当量密度多糖高分子聚合物页岩气井

渤海湾盆地新生代玄武岩成因——地球化学和Sr-Nd-Hf-Pb同位素证据

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第2期54卷 531-545页

作者：孙晶蒋蕾茵侯文油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)) 北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第七采油厂西安710200

渤海湾盆地新生代玄武岩是华北克拉通东北部新生代玄武岩的重要组成部分,由于该地区的玄武岩在地表出露较少,之前的研究程度一直很低。本次研究在辽河油田选取了钻孔岩心样品,通过岩石学、地球化学、Sr-Nd-Hf-Pb同位素方法进行分析,探... 详细信息

渤海湾盆地新生代玄武岩是华北克拉通东北部新生代玄武岩的重要组成部分,由于该地区的玄武岩在地表出露较少,之前的研究程度一直很低。本次研究在辽河油田选取了钻孔岩心样品,通过岩石学、地球化学、Sr-Nd-Hf-Pb同位素方法进行分析,探讨了新生代玄武岩的成因。结果表明:渤海湾盆地新生代玄武岩主要为玄武岩和粗面玄武岩,玄武岩的w(SiO_(2))为49.08%~50.70%,w(MgO)为2.63%~5.80%,具有明显的轻重稀土元素分馏,(La/Yb)_(N)和(Dy/Yb)_(N)值分别为7.96~11.61和1.71~1.84,Eu和Ce没有明显的负异常,高场强元素(HFSE)和大离子亲石元素(LILE)富集,具有明显的Nb、Ta和Sr正异常;全岩的Sr、Nd、Hf同位素比值(^(87)Sr/^(86)Sr)i值为0.704622~0.706581、ε_(Nd)(t)值为1.1~1.9和ε_(Hf)(t)值为1.6~4.6,(^(206)Pb/^(204)Pb)_(i)、(^(207)Pb/^(204)Pb)_(i)和(^(208)Pb)/^(204)Pb)_(i)值分别为17.2577~17.4099、15.2015~15.3354和37.1858~37.9129,显示渤海湾盆地新生代玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特征和同位素组成。综合本文研究,表明渤海湾盆地新生代玄武岩是软流圈地幔低程度部分熔融的结果,且源区中地壳混染和分离结晶作用不显著。

关键词：新生代玄武岩地球化学地幔渤海湾盆地

地震横波建模技术及其在深水天然气田储层预测中的应用

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石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 848-855页

作者：敖威张卫卫汪旭东杨学奇李志晔中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518054

深水区缺少横波资料,在叠前反演的建模环节中,一般通过线性关系或者相控将纵波模型转换为横波模型,但实现过程受人为因素影响较大,反演结果无法完整、可靠地表征地层特点和储层分布。为此,结合生产需求,提出基于远道地震数据提取三维空... 详细信息

深水区缺少横波资料,在叠前反演的建模环节中,一般通过线性关系或者相控将纵波模型转换为横波模型,但实现过程受人为因素影响较大,反演结果无法完整、可靠地表征地层特点和储层分布。为此,结合生产需求,提出基于远道地震数据提取三维空间的泊松比信息,作为纵、横波数据之间的转换关系,进而获得泊松比约束的横波低频模型。具体步骤为:(1)优选对岩性敏感的地震波入射角;(2)反演泊松比弹性阻抗PEI;(3)建立横波低频模型。在白云深水区的勘探实践表明,由于初始模型更好地反映了地层岩性背景,减少了反演结果的异常值,2号砂体的平面分布与气/水边界吻合,与实钻结果一致,落实了储层分布,扩大了天然气探明储量,取得了较好的经济效益。

关键词：叠前反演纵波模型横波模型泊松比弹性阻抗白云深水区

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渤海湾盆地沧东深凹区沧探1井古近系孔二段重大突破与勘探意义

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中国石油勘探 2024年第2期29卷 16-29页

作者：周立宏陈长伟孙统宋舜尧董晓伟吴雪松杨朋王帅段润梅刘会纺李晓静郭秋霞中国石油大港油田公司

近期中国石油风险探井沧探1井在古近系孔店组孔二段试油获高产油气流,实现了渤海湾盆地沧东凹陷深层岩性油气藏勘探的重大突破。为评价沧东深凹区勘探前景,基于沧探1井钻探认识,系统梳理沧东深凹区有利成藏条件,指明下一步勘探方向。研... 详细信息

近期中国石油风险探井沧探1井在古近系孔店组孔二段试油获高产油气流,实现了渤海湾盆地沧东凹陷深层岩性油气藏勘探的重大突破。为评价沧东深凹区勘探前景,基于沧探1井钻探认识,系统梳理沧东深凹区有利成藏条件,指明下一步勘探方向。研究表明,孔二段沉积期深凹区为沧东断层控制的沉降中心,为半深湖—深湖相烃源岩发育提供可容纳空间,湖扩期烃源岩分布广泛,有机质类型以Ⅱ型为主,有机质丰度高,Ro平均为1.3%,处于成熟—高成熟演化阶段;深凹区位于湖盆边缘,盆山间发育完整的源—渠—汇系统,湖盆内形成多个扇三角洲规模储集体,具备形成大型岩性油气藏的条件;油气早生早排、持续充注,伴生的酸性流体与生烃增压作用促使粒间溶孔、粒内溶孔等次生孔隙发育,烃源岩成熟与储层发育时空匹配,深凹区内常规砂岩油藏与页岩油藏连续成藏。综合分析认为,沧东深凹区孔二段具有良好的勘探前景,盆缘发育的多个扇三角洲砂体具备近源成藏优势,可成为规模增储的重要接替领域。

关键词：渤海湾盆地沧东凹陷孔二段成藏条件勘探突破

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页岩气储层吸附渗流研究现状及发展趋势

石油与天然气地质 2024年第1期45卷 256-280页

作者：张益张斌刘帮华柳洁魏千盛张歧陆红军朱鹏宇王瑞陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室陕西西安710065 西安石油大学陕西西安710065 中国石油天然气集团公司生产经营管理部北京100083 中国石油长庆油田分公司第三采气厂内蒙古鄂尔多斯017300 中国石油长庆油田分公司气田开发事业部陕西西安710018 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710018 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(西南石油大学) 四川成都610500

针对页岩气藏有机微纳米级孔隙中吸附气大量赋存以及有机质以“镶嵌”形式赋存于无机质中的特点,分析了目前页岩气吸附渗流的表征方法,并对影响吸附渗流的重要因素如气体吸附层厚度变化、无机孔水膜厚度变化和气体解吸导致孔隙变化的数... 详细信息

针对页岩气藏有机微纳米级孔隙中吸附气大量赋存以及有机质以“镶嵌”形式赋存于无机质中的特点,分析了目前页岩气吸附渗流的表征方法,并对影响吸附渗流的重要因素如气体吸附层厚度变化、无机孔水膜厚度变化和气体解吸导致孔隙变化的数学表达方法进行了归纳,接着指出了目前表观渗透率计算模型中存在的主要问题:(1)储层孔隙结构表征不够准确;(2)固溶态气体分子解吸对吸附渗流流量的影响尚无表征方法;(3)对页岩气储层有机质的离散分布刻画不完善;(4)直接应用室内等温吸附实验参数不合理,忽视了吸附态和固溶态页岩气的吸附-解吸差异性。然后分析了利用分子模拟技术研究页岩气的吸附渗流相较于物理实验的优点,总结了应用该技术对页岩气吸附渗流进行建模和模拟的方法及模拟结果,并就页岩气吸附渗流的分子模拟技术未来发展提出了建议:(1)基于常规无机孔和有机孔分子模型,继续改进多介质、多尺度建模方法,以符合页岩气储层实际情况;(2)开发更符合实际页岩气吸附渗流过程的页岩气吸附渗流模拟方法。

关键词：吸附-解吸传输机理表观渗透率分子模拟储层吸附渗流页岩气

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六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据预测及精馏过程模拟

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化工学报 2024年第2期75卷 463-474页

作者：杨同王欢邓春中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油全国重点实验室北京102249 中核第七研究设计院有限公司山西太原030012

精馏技术提纯六氟化铀是铀转化工艺的重要环节,该精馏工艺的模拟可为工艺设计及操作优化提供关键支撑。然而,由于六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据及物性数据的缺乏,六氟化铀提纯精馏工艺的建模和模拟难以开展。为此,利用COSMOtherm和Tur... 详细信息

精馏技术提纯六氟化铀是铀转化工艺的重要环节,该精馏工艺的模拟可为工艺设计及操作优化提供关键支撑。然而,由于六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据及物性数据的缺乏,六氟化铀提纯精馏工艺的建模和模拟难以开展。为此,利用COSMOtherm和Turbomole软件,预测UF_(6)与TiF_(4)二元体系汽液相平衡数据。通过预测已知的WF_(6)-UF_(6)二元体系汽液相平衡实验数据以间接验证COSMO-RS模型预测的准确性。利用Aspen Plus软件的物性常数估算系统(property constant estimation system),估算出缺失的无限稀释水溶液Gibbs生成能等物性参数。文献中UF_(6)饱和蒸气压实验数据与模拟值进行对比,相对误差在1.76%以内。根据文献中的实验数据和预测的汽液相平衡数据,利用Aspen Plus软件回归NRTL模型的二元交互作用参数。针对六氟化铀及氟化物的分离,设计直接分离序列和间接分离序列提纯UF_(6)的两种方案。设定UF_(6)产品纯度,以总年度费用(TAC)最小化为目标,采用灵敏度分析对塔板数、进料位置和回流比的关键参数进行优化,结果表明,间接分离序列提纯UF_(6)方案的TAC更低。

关键词：氟化物物性估算汽液平衡精馏

四川盆地侏罗系凉高山组不同岩性组合页岩油赋存状态及可动性

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石油与天然气地质 2024年第3期45卷 752-769页

作者：方锐蒋裕强杨长城邓海波蒋婵洪海涛唐松谷一凡朱讯孙莎莎蔡光银西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 中国石油非常规油气重点实验室储层评价实验室四川成都610500 中国石油西南油气田公司气田开发管理部四川成都610056 中国石油西南油气田致密油气勘探开发项目部四川成都610051 中国石油西南油气田公司勘探事业部四川成都610051 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院四川成都610041 中国石油西南油气田公司川中油气矿四川遂宁629000 中国石油勘探开发研究院北京100083

通过系统分析钻井取心资料,将四川盆地侏罗系凉高山组页岩细分为纯页岩型组合、介壳型页岩组合和粉砂型页岩组合等3类5种岩性组合,在此基础上,总结不同岩性组合页岩储层宏观、微观特征差异,识别并评价不同岩性组合页岩油储层流体赋存状... 详细信息

通过系统分析钻井取心资料,将四川盆地侏罗系凉高山组页岩细分为纯页岩型组合、介壳型页岩组合和粉砂型页岩组合等3类5种岩性组合,在此基础上,总结不同岩性组合页岩储层宏观、微观特征差异,识别并评价不同岩性组合页岩油储层流体赋存状态特征及可动性,优选有利岩性组合类型。研究表明:①凉高山组页岩油分为游离油和吸附油,游离油具有易流动油和束缚油2种赋存状态,页岩孔隙中,小孔主要赋存吸附油和束缚油,中孔主要赋存束缚油和易流动油,大孔主要为易流动油;二维核磁共振T2≥0.2 ms,1≤T1/T2<10的区域为易流动油以及束缚油信号,T2<0.2 ms,10≤T1/T2<100的区域则为吸附油信号,并建立了凉高山组不同赋存状态流体二维核磁共振T1-T2识别图版;核磁共振孔径转换揭示了凉高山组页岩油游离油孔径下限为60 nm,建立了基于孔径大小和流体赋存状态的页岩油储层孔隙划分方案。②有机质含量、流体流动能力、矿物组成及孔隙结构是凉高山组页岩油赋存及可动性的直接影响因素。③粉砂型页岩组合大孔及微裂缝发育,易流动孔隙占比高,可动油更容易富集;粉砂纹层构造发育不仅能够提供丰富的储集空间,也会提高孔隙连通性,有利于页岩油聚集、赋存及流动,指示了粉砂型页岩组合为凉高山组有利岩性组合类型,其发育层段即为四川盆地凉高山组页岩油勘探开发有利层段。明确粉砂型页岩组合孔-缝配置关系是未来凉高山组页岩油勘探开发取得突破的主要攻关研究方向。

关键词：可动性赋存状态二维核磁共振T1-T2谱岩性组合页岩油凉高山组,四川盆地

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深层超深层钻井液技术研究进展与展望

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 889-898页

作者：孙金声杨景斌白英睿吕开河刘锋报中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206

系统论述目前国内外深层超深层钻井液技术研究进展,分析存在的关键问题并提出未来发展方向。针对深层超深层复杂油气层钻井过程中面临的高温高压高应力、裂缝发育、井壁失稳、钻井液漏失等问题,国内外学者研发了深层超深层抗高温高盐水... 详细信息

系统论述目前国内外深层超深层钻井液技术研究进展,分析存在的关键问题并提出未来发展方向。针对深层超深层复杂油气层钻井过程中面临的高温高压高应力、裂缝发育、井壁失稳、钻井液漏失等问题,国内外学者研发了深层超深层抗高温高盐水基钻井液技术、抗高温油基/合成基钻井液技术、储层保护钻井液技术以及钻井液防漏堵漏技术,但仍存在抗高温高压和高应力能力不足、井壁易失稳以及钻井液漏失严重等关键问题。由此提出未来深层超深层钻井液技术的发展方向:(1)抗高温高盐水基钻井液技术需致力于提升高温稳定性,改进流变性能,强化滤失量控制,提高与地层的相容性。(2)抗高温油基/合成基钻井液技术需在高温稳定剂、流型调节剂等低毒易降解的环保型添加剂和相关配套技术方面进一步攻关。(3)储层保护钻井液技术应致力于新型高性能添加剂和材料的研究,通过引入先进的传感器网络和人工智能算法,完善实时监测技术。(4)钻井液防漏堵漏技术应更加注重智能化技术的集成与应用、高性能堵漏材料的研发与应用、多元化堵漏技术与方法的探索以及环境保护与安全生产意识的提高。

关键词：深层超深层钻井抗高温钻井液储层保护钻井液防漏堵漏安全环保技术展望

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