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典型海相砂质临滨坝沉积演化过程及成因机制

石油与天然气地质 2024年第1期45卷 65-80页

作者：赵俊威孙海航张东伟王恒长江大学录井技术与工程研究院湖北荆州434020 中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000 中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院辽宁盘锦124000 长江大学地球科学学院湖北武汉430100

滩坝砂体是重要的油气储层,其形成的水动力机制复杂多变,受露头及现代沉积等资料的局限性影响,坝体的发育过程、几何形态、动态演化模式及构型叠置关系尚不明确。针对以上问题,利用沉积数值模拟与现代沉积相结合的方法,对典型正向线性... 详细信息

滩坝砂体是重要的油气储层,其形成的水动力机制复杂多变,受露头及现代沉积等资料的局限性影响,坝体的发育过程、几何形态、动态演化模式及构型叠置关系尚不明确。针对以上问题,利用沉积数值模拟与现代沉积相结合的方法,对典型正向线性临滨坝的沉积演化过程及成因机制进行了探讨。研究结果表明:典型海相临滨坝完整的发育阶段包括锥形坝形成期、弯月坝发育期、条带状复合坝形成期、条带状复合坝扩大生长期以及条带状复合坝停止发育期,现代沉积中可见不同发育阶段的坝体。不同演化阶段的坝体受向岸流、环流、沿岸流和底流等水动力控制。锥形坝及弯月坝为多个小规模、近等间距规则排列的坝体,受向岸流及沿岸环流不断冲刷,锥形坝演化为弯月坝。锥形坝及弯月坝间发育裂流凹槽,坝顶可发育回流沟槽,为典型的顶积式沉积过程。弯月坝坝体及坝间凹槽不断被沉积充填,形成相对整一的条带状复合坝,此阶段表现为典型的侧积式沉积过程。复合坝在向岸流及底流改造下变宽、变厚,最终出露水面形成障壁型滨岸。复合坝内部构型可由多个锥形坝、弯月坝及坝间凹槽构成,呈锥形坝-裂流凹槽-锥形坝或弯月坝-裂流凹槽-弯月坝的构型叠置关系,剖面上呈厚—薄—厚的叠置特征。

关键词：沉积数值模拟沉积构型沉积水动力机制临滨坝海相滩坝现代沉积

基于数字岩芯的致密砂岩储层孔隙结构精细表征与评价

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地质论评 2024年第4期70卷 1377-1390页

作者：邓雨薇印森林李秉科聂昕油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 武汉430100 长江大学地球物理与石油资源学院武汉430100 长江大学录井技术与工程研究院湖北荆州434023

致密砂岩储层微观孔隙结构十分复杂,定量化表征难度较大。针对此问题,选取陕西榆林市府谷县天生桥二叠系下石盒子组八段的辫状河露头的8个典型样品,利用图像滤波、阈值分割、最大球等效算法等对选取的数字岩芯代表性体积元进行处理。建... 详细信息

致密砂岩储层微观孔隙结构十分复杂,定量化表征难度较大。针对此问题,选取陕西榆林市府谷县天生桥二叠系下石盒子组八段的辫状河露头的8个典型样品,利用图像滤波、阈值分割、最大球等效算法等对选取的数字岩芯代表性体积元进行处理。建立了岩样的三维孔隙结构模型以及球棍模型,计算了微观结构参数,定量表征了致密砂岩储层孔喉大小分布及其连通性特征,并结合评价地质方法开展了微观孔隙结构定量评价。研究表明:(1)基于孔隙直径将孔隙分为P1~P44类,分别对应微、小、中和大孔。对差异较大的1号和8号两个典型样品进行详细分析,结果表明1号样品以小孔和中孔为主,8号以中孔为主。(2)基于喉道半径分为R1~R44类,大体对应弯片状、片状型喉道、缩紧型喉道和孔隙缩小型,1号样品以弯片状和片状为主,8号以孔隙缩小型为主。(3)开展了微观孔隙结构定量评价。基于分形维数、形状因子、欧拉数、连通率、视孔隙度和孔喉结构类型等参数,分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4级对8个样品进行了分级评价,取得了较好的评价效果。因此,数字岩芯技术从其强大的三维成像能力、数据处理能力等验证了能精确定量表征致密砂岩储层三维孔隙结构,可为致密砂岩油气资源评价与产能提供地质依据。

关键词：数字岩芯技术致密砂岩孔隙结构定量表征露头陕西府谷县

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粗糙裂缝内支撑剂运移与展布规律数值模拟

石油钻探技术 2024年第4期52卷 104-109页

作者：刘善勇尹彪楼一珊张艳油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100 油气钻完井技术国家工程研究中心(长江大学) 湖北武汉430100 长江大学录井技术与工程研究院湖北荆州434023 长江大学石油工程学院湖北武汉430100

粗糙狭窄裂缝壁面造成水力压裂有效裂缝体积减小,极大地影响缝内支撑剂运移与铺置和压裂改造效果。为此,采用Matlab建立自相关高斯分布曲面,并结合分形理论识别分析裂缝粗糙面,采用计算流体动力学—颗粒元(CFD-DEM)双向耦合方法,建立了... 详细信息

粗糙狭窄裂缝壁面造成水力压裂有效裂缝体积减小,极大地影响缝内支撑剂运移与铺置和压裂改造效果。为此,采用Matlab建立自相关高斯分布曲面,并结合分形理论识别分析裂缝粗糙面,采用计算流体动力学—颗粒元(CFD-DEM)双向耦合方法,建立了不同粗糙度的裂缝三维模型,分析了不同支撑剂粒径组合在不同粗糙度缝道内的沉积和运移过程及规律。研究表明:随着缝面由平滑向粗糙变化,支撑剂堵塞明显;在重力作用下小粒径支撑剂(粒径与缝宽比为0.3)具有出更好的运移能力,但难以保证近井端支撑效果;大粒径支撑剂(粒径与缝宽比为0.8)覆盖面积增加158.1%,堵塞于缝口附近,影响后续支撑剂向远处运移,推荐粒径缝宽比为0.4;对于组合粒径加砂方式,推荐采用“先小后大”的注入顺序,以保证支撑剂运移距离和效率。研究结果有助于更好地理解裂缝粗糙度对支撑剂在裂缝中运移的影响,对压裂设计及施工参数优化具有指导意义。

关键词：水力压裂计算流体动力学颗粒元粗糙裂缝粗糙度支撑剂运移

四川盆地蓬莱地区埃迪卡拉系灯影组二段微生物岩储层成岩作用:对优质储层形成与演化的启示

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地质力学学报 2024年第4期30卷 579-594页

作者：王雅萍鲍志东张连进杨东凡文雯钟原唐攀中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院四川成都610041 长江大学录井技术与工程研究院湖北荆州434023

四川盆地蓬莱地区埃迪卡拉系灯影组二段(灯二段)微生物岩广泛分布,被视为深层碳酸盐岩的潜在油气勘探目标。与常规的孔隙型和岩溶缝洞型优质储层不同,灯二段碳酸盐岩主要由微生物白云岩组成,其优质储层成因及成岩演化过程尚不清晰。研... 详细信息

四川盆地蓬莱地区埃迪卡拉系灯影组二段(灯二段)微生物岩广泛分布,被视为深层碳酸盐岩的潜在油气勘探目标。与常规的孔隙型和岩溶缝洞型优质储层不同,灯二段碳酸盐岩主要由微生物白云岩组成,其优质储层成因及成岩演化过程尚不清晰。研究基于野外露头和钻井取芯资料,结合岩石薄片、扫描电镜、阴极发光、CT扫描等测试手段,对灯影组微生物岩白云岩储层进行详细分析,旨在深入理解成岩作用对孔隙形成及优质储层发育的影响。研究结果显示,研究区微生物岩储层以低孔、特低渗,裂缝-孔隙(洞)型微生物石白云岩为主,储集空间以粒间溶孔、残余格架溶孔、粒内溶孔及中小型溶洞为主,并发育少量晶间孔及晶间溶孔;灯二段经历了多种成岩作用的叠加改造,其准同生溶蚀及早表生溶蚀作用是提高孔隙度的关键因素。研究成果加深了对四川盆地埃迪卡拉系微生物岩优质储层成因的认识,为四川盆地深层油气勘探开发提供了有益信息。

关键词：储层成因微生物白云岩灯影组蓬莱地区四川盆地

陆相混合细粒岩沉积微相及其对甜点的控制作用——以吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

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沉积学报 2024年第3期42卷 839-856页

作者：朱柏宇印森林郭海平唐攀赵俊威陈旭雷章树长江大学录井技术与工程研究院湖北荆州434023 中国石化江汉油田分公司工程院武汉430100 中国石油新疆油田公司新疆克拉玛依834000 长江大学地球科学学院武汉430100

【目的】吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育了一套陆相混积沉积体系,混积细粒岩沉积微相类型及甜点储层分布规律等研究的不足制约了该区页岩油高效开发。【方法】综合岩心、露头、测井、X射线荧光光谱(X-Ray Fluorescence,XRF)元素录井、... 详细信息

【目的】吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育了一套陆相混积沉积体系,混积细粒岩沉积微相类型及甜点储层分布规律等研究的不足制约了该区页岩油高效开发。【方法】综合岩心、露头、测井、X射线荧光光谱(X-Ray Fluorescence,XRF)元素录井、分析化验和试油试采等资料,采用岩相构型、沉积微相耦合分析和动静结合等方法,开展了沉积微环境及微相类型划分、沉积模式及其对甜点的控制作用等研究。【结果】(1)研究区主要发育浪成交错层理、水平层理、同生变形构造、黄铁矿、方解石条带、鸟眼构造和结核、缝合线构造、含生物化石和白云岩溶蚀孔8类沉积构造。研究区分为半深湖—深湖、混合浅湖和碎屑浅湖亚相,细分为半深湖泥、云坪、混合滩坝、混合浅湖泥、浅湖砂坝和碎屑浅湖泥等6种微相,不同微相沉积特征及其沉积机制差异明显。(2)建立了咸化湖泊相混积细粒岩沉积微相模式。芦一段自下而上从深湖—半深湖—浅湖演化过程,发育了浅湖砂坝、混合滩坝与云坪微相。其中,云坪呈连片状大范围分布,混合滩坝呈土豆状分布,发育程度较高,不同层规模有差异,浅湖砂坝发育程度一般,呈断续状局限分布,垂向上呈薄储集层与厚层泥岩叠置状。芦二段以浅湖为主,微相类型与芦一段类似,但形态、规模与叠置样式差异较大。云坪和混合滩坝发育数量和规模大大减小,浅湖砂坝则发育程度较高,呈大规模分散土豆状发育,垂向上呈厚层叠置状。不同位置剖面微相的叠置样式不同。(3)甜点段XRF元素分析显示,目的层沉积时为干燥炎热的半咸水环境到咸水过渡环境,古生产力水平较高;下甜点段为富氧环境,上甜点段则为厌氧亚还原到还原环境。(4)沉积微相控制了甜点分布和开发对策。混合滩坝微相Ⅰ类甜点发育程度高,非均质性弱,开发效果最好,采用大规模部署水平井平台化作业进行效益开发。云坪微相Ⅲ类甜点发育,非均质性强,开发效果一般,是后续接替区域。浅湖砂坝Ⅱ类甜点发育,整体分散状,连续性较差,非均质性强,开发效果较好。【结论】后续应在沉积微相空间分布精细研究基础上,参考核磁曲线参数部署水平井开发。

关键词：细粒沉积岩混合浅湖沉积微相页岩油芦草沟组吉木萨尔凹陷

川西新场须二段致密砂岩储层甜点类型及成因机制

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地质论评 2024年第1期70卷 123-136页

作者：赵俊威陈恭洋张玲杨映涛宋新新王恒长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉430100 长江大学录井技术与工程研究院湖北荆州434020 中石化西南油气分公司勘探开发研究院成都610000 中国石油集团长城钻探工程有限公司地质研究院辽宁盘锦124010

川西新场地区上三叠统须家河组二段(须二段)天然气资源丰富,砂体大面积发育,储层孔渗较低,甜点成因复杂。为了阐明新场须二段甜点类型及成因,以岩芯观察、薄片分析、微米CT、阴极发光等多技术手段,在对储层岩石学、孔喉特征、有效裂缝... 详细信息

川西新场地区上三叠统须家河组二段(须二段)天然气资源丰富,砂体大面积发育,储层孔渗较低,甜点成因复杂。为了阐明新场须二段甜点类型及成因,以岩芯观察、薄片分析、微米CT、阴极发光等多技术手段,在对储层岩石学、孔喉特征、有效裂缝特征等分析基础上,对甜点进行分类。新场须二段主要发育基质孔隙型、断缝型、层理缝型等3种甜点类型,不同类型甜点形成原因存在差异。强水动力条件下形成的高能分流河道、富石英砂岩是基质型甜点形成基础,在相对较弱的压实及胶结作用、较强的溶蚀作用下易形成基质型甜点;在靠近大型断层的基质孔渗较好部位易发育断缝型甜点;层理缝型甜点分布规模较小,不同类型层理界面处颗粒粒度、组分存在差异,发生差异成岩作用,形成力学薄弱面。新场须二段甜点发育受沉积、成岩及构造非均质性控制,对甜点类型的成因分析,有利于对甜点进行分类评价。

关键词：川西坳陷新场构造带须家河组须二段致密砂岩气甜点

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油气井工程多源多模态数据融合技术与展望

天然气工业 2024年第9期44卷 152-166页

作者：张菲菲王茜王学迎余义兵娄文强彭冯佳油气钻采工程湖北省重点实验室•长江大学油气钻完井技术国家工程研究中心•长江大学石油工程学院

随着油气田数字化、智能化建设的不断推进,数据量迅速增长,传统的数据融合方法已无法满足油气井工程领域对多来源、多模态数据的利用需求。为此,从油气井工程业务的角度出发,详细阐述了多来源、多模态及多领域数据的特征,并对不同类型... 详细信息

随着油气田数字化、智能化建设的不断推进,数据量迅速增长,传统的数据融合方法已无法满足油气井工程领域对多来源、多模态数据的利用需求。为此,从油气井工程业务的角度出发,详细阐述了多来源、多模态及多领域数据的特征,并对不同类型的数据融合应用场景和优缺点进行了系统分析,重点讨论了数据融合的关键技术和当前面临的挑战,最后结合空间尺度、时间尺度、边界信息和模糊信息的融合需求,提出了面临的技术挑战和解决思路。研究结果表明:(1)油气井工程领域数据具有多来源、多模态和多领域的特征,这使得数据分析和应用极为复杂和丰富;(2)从整体融合的角度出发,结合最终目标,逐步划分数据融合过程,可提高融合过程的可执行性;(3)在油气井工程行业应用数据时,应始终注重实际应用需求,通过强化数据集成、构建融合模型、开发高性能融合架构和自适应融合方法,进而推动数据融合技术的发展,以应对日益复杂的数据环境和业务需求挑战。结论认为,数据融合作为一个跨学科、跨领域的交叉学科研究问题,亟需在深度和广度上进行创新,以提升油气井工程领域数据的有效利用率,对于提升油气井工程数字化和智能化具有重要的指导作用和意义。

关键词：数据特征数据融合数据集成融合策略油气井工程油气田数字化

长湖浮游植物优势种生态位特征及种间联结性分析

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生态学报 2024年第4期44卷 1549-1563页

作者：彭梦黄城晨李立杰余佳妮杨帆谭凤霞柴毅长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心荆州434025 长江大学农学院荆州434025 长江大学动物科学学院荆州434025

为了解生态调控后的浮游植物群落稳定性和优势种种间联结性,于2020年10月-2021年7月按季节对湖北长湖浮游植物群落进行调查。运用生态位宽度、生态位重叠值、方差比率法、卡方检验、Pearson相关性检验和Spearman相关性检验的方法对浮游... 详细信息

为了解生态调控后的浮游植物群落稳定性和优势种种间联结性,于2020年10月-2021年7月按季节对湖北长湖浮游植物群落进行调查。运用生态位宽度、生态位重叠值、方差比率法、卡方检验、Pearson相关性检验和Spearman相关性检验的方法对浮游植物优势种间的相互关系进行综合分析。结果显示:四季共鉴定出浮游植物8门、67属、78种;优势种19种。长湖属于绿藻+蓝藻+硅藻为主的水体。其中,梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)和四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)为四季共有优势种,对水环境有较好的指示作用,显示长湖水体处于中度富营养化状态。根据优势度和生态位宽度的结果,19个优势种可以划分为4个类群。生态位重叠值的变化范围为0.02-0.96,季节差异明显,秋季>冬季>春季>夏季。方差比率的结果显示秋季和冬季浮游植物优势种间总体呈现显著正联结,群落较稳定;春夏季节优势种间总体呈现不显著负联结,群落处于波动状态。卡方检验、Pearson相关性检验和Spearman相关性检验结果综合显示:优势种对间联结性的显著率较低,群落种间联结不紧密。且冬季和春季负联结种对数较多,群落处于演替早期;夏季和秋季正联结种对数较多,群落处于演替中期。

关键词：长湖浮游植物生态位种间联结

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基于改进LQR的车辆路径跟踪横向控制策略

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 135-141页

作者：周卫琪赵羿寒刘擎超陈龙江苏大学汽车工程研究院江苏镇江212013 镇江市江苏大学工程技术研究院江苏镇江212013

针对智能车辆通过弯道或狭窄区域过程中难以兼顾控制精度和通过安全裕度的问题,提出一种改进线性二次型调节器(LQR)的路径跟踪横向控制策略.首先,建立车辆系统动力学模型;其次,在横向控制方面设计了基于线性二次型调节器理论的控制器,... 详细信息

针对智能车辆通过弯道或狭窄区域过程中难以兼顾控制精度和通过安全裕度的问题,提出一种改进线性二次型调节器(LQR)的路径跟踪横向控制策略.首先,建立车辆系统动力学模型;其次,在横向控制方面设计了基于线性二次型调节器理论的控制器,添加前馈控制,提高了路径跟踪过程中的横向控制精度;提出车体偏差概念,在控制策略中加入车体尺寸约束,提高了车辆的通过性,使得控制输入得以保证控制精度和通过安全裕度;最后,联合PreScan和Matlab/Simulink软件对车库场景和连续变曲率狭窄弯道场景进行对比仿真试验验证.试验结果表明:本控制策略在上述场景中有着良好的跟踪效果,可以显著提高车辆在路径跟踪过程中的控制精度和通过安全裕度.

关键词：路径跟踪横向控制线性二次型调节器(LQR) 弯道区域安全裕度控制精度