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基于MLR–ANN算法的地应力场反演与裂缝预测

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西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期46卷 1-12页

作者：张伯虎胡尧王燕陈伟罗超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 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 页岩气评价与开采四川省重点实验室四川成都610056 中国石油西南油气田公司页岩气研究院四川成都610056

中国页岩气储层埋藏深,受构造运动影响,地应力分布规律复杂,传统方法很难准确反演区域地应力大小和方向。提出多元线性回归和人工神经网络的耦合算法,对川南长宁—建武区块的页岩气储层及周边地应力场进行反演,并采用综合破裂系数法,对... 详细信息

中国页岩气储层埋藏深,受构造运动影响,地应力分布规律复杂,传统方法很难准确反演区域地应力大小和方向。提出多元线性回归和人工神经网络的耦合算法,对川南长宁—建武区块的页岩气储层及周边地应力场进行反演,并采用综合破裂系数法,对储层裂缝进行预测,划分裂缝发育区域。研究表明,基于多元回归和神经网络的耦合算法能准确反演区域的地应力场分布规律。研究区的地应力以挤压应力为主,方向在NE115°左右。受构造运动产生的断层周边应力较为集中,易发育剪切裂缝,裂缝以发育和较发育程度为主。研究区在邻近龙马溪组底部的五峰组上段和构造大断层部位裂缝发育程度较高。研究成果对该区块完善页岩气开采的井网布置、压裂优化设计和套管损坏防治等有一定的参考价值。

关键词：多元线性回归神经网络算法页岩气储层地应力场反演裂缝预测

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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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超深地层井壁失稳理论与控制技术研究进展

天然气工业 2024年第1期44卷 159-176页

作者：范翔宇蒙承张千贵马天寿李柱正王旭东张惊喆赵鹏斐邓健周桂全西南石油大学地球科学与技术学院油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学西南石油大学石油与天然气工程学院中国石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院中国石油西南油气田公司工程技术研究院中国石油西南油气田公司勘探事业部

超深地层是我国油气勘探开发的重要领域,但因超深地层复杂地质环境导致的井壁失稳已经成为制约超深地层油气资源动用的重大技术难题之一。为此,从地质和工程2个方面系统总结分析了超深地层井壁失稳机理,进而分析了超深地层岩石物理力学... 详细信息

超深地层是我国油气勘探开发的重要领域,但因超深地层复杂地质环境导致的井壁失稳已经成为制约超深地层油气资源动用的重大技术难题之一。为此,从地质和工程2个方面系统总结分析了超深地层井壁失稳机理,进而分析了超深地层岩石物理力学实验及本构方程、地应力测量与地层压力预测等地质力学参数评价技术,并探讨了超深地层井壁稳定性评价理论与控制技术的研究进展,最后提出了促进超深地层钻井理论技术发展的建议。研究结果表明:①加强还原超深地层环境的岩石物性、力学和物理模拟实验研究,耐高温高压地应力和井筒压力测量仪器研发,是认识超深地层极端环境下岩石与地质力学特性的关键;②高温高压条件下的多场耦合岩石力学理论是构建超深地层井壁稳定性评价技术体系的基础;③攻关融合超深地层钻井的大尺寸多开井身结构设计、抗高温高压钻井液体系、防漏堵漏工艺与材料、精细控压钻井理论与工具等井壁稳定控制技术是实现超深井钻井提质增效的前提。结论认为,超深地层井壁失稳理论与控制技术的发展不仅推动了我国油气钻探朝着超深地层进军,还有力推动了深地工程科学考察、超深层油气勘探开发理论与装备的迭代与升级。

关键词：超深地层油气钻井井壁稳定性地质参数评价岩层控制

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川南五峰组龙马溪组低阻页岩特征分析及启示

西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 26-40页

作者：黄莉莎闫建平胡兴中郑马嘉钟光海西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 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 天然气地质四川省重点实验室四川成都610500 中国石化胜利油田分公司油气勘探管理中心山东东营257000 中国石油西南油气田公司四川成都610041 中国石油西南油气田公司页岩气研究院四川成都610041

川南长宁和泸州地区五峰组龙马溪组页岩气储层存在低电阻率异常现象,且不同区域低电阻率井产气差异较大,利用物性、地球化学、X衍射、薄片、含气量、生产测试及测井曲线等资料,研究了低电阻率不同类型的特征、成因因素及其对含气性的影... 详细信息

川南长宁和泸州地区五峰组龙马溪组页岩气储层存在低电阻率异常现象,且不同区域低电阻率井产气差异较大,利用物性、地球化学、X衍射、薄片、含气量、生产测试及测井曲线等资料,研究了低电阻率不同类型的特征、成因因素及其对含气性的影响。结果表明,低电阻率井和正常电阻率井的界限为15Ω·m,次低电阻率井的电阻率主要在10∼100Ω·m;低电阻率井的曲线形态特征主要有“持续下降型”(Rt<5Ω·m)和“先降低再回返增加型”(5∼15Ω·m)两种;低电阻率的成因因素主要包括有机质过成熟导致石墨化、高含水饱和度、高黄铁矿含量和高黏土矿物含量,对不同类型的电阻率降低起到不同程度的作用;“持续下降型”低电阻率井含气性普遍较差,而“先降低再回返增加型”含气性一般较好,向斜构造带底部且埋深较大的位置出现的低电阻率页岩通常为“持续下降型”,含气性和测试产能往往都不高,是低电阻率页岩气风险探勘开发特别需要注意的一种类型。

关键词：海相页岩低电阻率川南地区五峰组龙马溪组有机质石墨化

沉积分异对页岩有机质富集的控制机理：以川东北地区上二叠统为例

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成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：顾天甫陈世加孙豪飞倪帅路俊刚李勇牟蜚声袁乐欣李佳明西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室天然气地质四川省重点实验室西南石油大学地球科学与技术学院中国石油西南油气田勘探开发研究院中国石油青海油田分公司勘探开发研究院

为揭示川东-川北地区上二叠统不同页岩岩相沉积环境和有机质富集模式的差异，对DY1、FT1、DT2和JT1井的43块岩心进行了薄片和扫描电镜观察、X射线衍射测试及主微量元素分析。研究认为页岩物源区的构造背景为大陆岛弧，物源为岛弧安山岩... 详细信息

为揭示川东-川北地区上二叠统不同页岩岩相沉积环境和有机质富集模式的差异，对DY1、FT1、DT2和JT1井的43块岩心进行了薄片和扫描电镜观察、X射线衍射测试及主微量元素分析。研究认为页岩物源区的构造背景为大陆岛弧，物源为岛弧安山岩，发育4类岩相组合12种岩相。（1）硅质页岩受控于半潮湿半干旱气候下的高古生产力和优异的保存条件（高沉积速率（1.5～3cm/kyr）和缺氧-厌氧的静水环境），总有机碳（TOC）含量最高（2.01%～14.50%）。（2）钙质页岩受控于半干旱-干旱气候下较低古生产力和良好的保存条件（高沉积速率、贫氧-缺氧的中等滞留环境、较低风化强度），其TOC含量较高（2.15%～13.90%）。（3）黏土质页岩主要受控于潮湿温暖气候下的较高古生产力和较差的保存条件（氧化-贫氧环境、高陆源输入、较高风化强度），其TOC含量较低（0.38%～4.41%）。（4）混合页岩受控于潮湿-半潮湿气候下的低古生产力和较差保存条件（贫氧的滞留环境、低沉积速率（0.9～1.5cm/kyr）和较高陆源输入），其TOC含量最低（0.20%～2.33%）。沉积于深水陆棚的页岩TOC含量（2.15%～15.50%）高于浅水区的页岩（0.38%～4.41%）。综上，深水陆棚的页岩有机质丰度高、类型好，且硅质页岩是页岩气勘探开发的最有利岩相；浅水沉积的黏土质页岩有机质丰度较高，可成为后续页岩气勘探开发的领域之一。

关键词：四川盆地开江-梁平海槽页岩岩相主微量元素有机质富集

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稠油水驱注采管柱极限寿命预测与安全管控

石油机械 2024年第2期52卷 130-140页

作者：刘国振崔宇丁鹏飞张智杨昆中海石油(中国)有限公司天津分公司油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学) 中国石油西南油气田公司集输工程技术研究所

国内部分稠油油田长期注水造成管柱存在完整性问题,目前主要使用的N80、J55碳钢材质油管腐蚀后剩余强度难以满足需要,管柱穿孔、断裂时有发生。为了确定注采井管柱更换时机,基于CO_(2)腐蚀预测与O_(2)腐蚀预测模型,建立了注采井油套管... 详细信息

国内部分稠油油田长期注水造成管柱存在完整性问题,目前主要使用的N80、J55碳钢材质油管腐蚀后剩余强度难以满足需要,管柱穿孔、断裂时有发生。为了确定注采井管柱更换时机,基于CO_(2)腐蚀预测与O_(2)腐蚀预测模型,建立了注采井油套管腐蚀预测方法,选取渤海某油田注采井验证了计算方法的适用性与可靠性;参考API 5C3,建立了管柱考虑腐蚀的强度计算方法,在此基础上得到油套管极限寿命预测方法;最后分别对渤海区域的实例采井开展了实例应用,并提出了管控建议。研究结果显示:注水井腐蚀预测结果试验数据平均误差为5.27%,采油井腐蚀预测结果与实测数据平均误差为11.37%,具备较好的适用性;同时确定了实例注水井安全服役时长和溶解氧质量分数安全控制值。研究成果有效指导了稠油水驱井换管柱时机、注水水质合理控制,可为“老井延寿”、注采井安全高效生产提供理论支撑。

关键词：稠油水驱井注采管柱腐蚀寿命预测安全管控

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基于热压生排烃模拟实验的不同类型湖相烃源岩生排烃特征

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天然气地球科学 2024年

作者：畅厚鹏徐建永徐耀辉刘岩李威钟鸣宇李阳王豫昌油气地球化学与环境湖北省重点实验室长江大学资源与环境学院油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 中海油研究总院有限责任公司

为了对比分析不同类型及有机质丰度烃源岩的生排烃特征，选取了三块有机质类型不同且TOC差异较大的烃源岩样品，开展多路分段式热压生排烃模拟实验，总结其在各演化阶段的产物组成变化与排烃效率。结果表明，本文中不同类型烃源岩生排... 详细信息

为了对比分析不同类型及有机质丰度烃源岩的生排烃特征，选取了三块有机质类型不同且TOC差异较大的烃源岩样品，开展多路分段式热压生排烃模拟实验，总结其在各演化阶段的产物组成变化与排烃效率。结果表明，本文中不同类型烃源岩生排烃模式比较类似，可分为生油阶段和生气阶段(以RO≈1.25%为界)，在生油阶段累计排出油产率逐渐升高，残油率曲线呈先升高后降低的趋势，此阶段烃气产率很低，排烃效率逐渐升高。进入生气阶段大部分油已经排出，累计排出油产率逐渐趋于平稳，残油率很低，烃气产率迅速升高，此阶段排烃效率很高，最高达90%以上。I型烃源岩的总油产率、排出油产率、残油率、烃气产率及排烃效率均高于Ⅱ型烃源岩；I型烃源岩主生油窗(0.65%＞RO＞1.25%)比Ⅱ型烃源岩(0.65%＞RO＞0.95%)宽。排出油产率峰值阶段均为0.86%＞RO＞1.07%，且随着烃源岩热演化程度的增加，I型烃源岩的阶段烃气产率逐渐升高，而Ⅱ型烃源岩阶段烃气产率在RO＞1.24%之后不再升高。沉积环境与生源输入的不同是造成不同类型烃源岩生排烃特征差异的重要原因。优质烃源岩烃产率高于中等烃源岩，主生油期也更早，但低丰度烃源岩生烃早期阶段排油率更高，残油率更低，导致在生烃早期排烃效率更高，同时TOC转化率也更高，说明较高TOC可能会增加烃源岩的滞油性，反而不利于烃类排出。

关键词：湖相烃源岩有机质丰度生排烃特征排烃效率多路分段式热压生排烃模拟实验

南海陆缘伸展破裂过程中的构造迁移和盆地演化

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地质学报 2024年第4期98卷 1101-1113页

作者：罗盼任建业雷超中石化石油物探技术研究院有限公司江苏南京210013 中国地质大学(武汉)海洋学院海洋地质资源湖北省重点实验室湖北武汉430074 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074

为了阐明南海由陆向洋的过渡带内构造活动的时间空间迁移过程,本文以两条跨南海东部共轭被动陆缘和南海西南部共轭陆缘的两条长剖面为基础,进行精细的构造解释和分析,在南海洋陆转换带内确定了出Tb、SD、PD和Bi四个一级层序界面,并以... 详细信息

为了阐明南海由陆向洋的过渡带内构造活动的时间空间迁移过程,本文以两条跨南海东部共轭被动陆缘和南海西南部共轭陆缘的两条长剖面为基础,进行精细的构造解释和分析,在南海洋陆转换带内确定了出Tb、SD、PD和Bi四个一级层序界面,并以这4个一层序界面为界,将南海陆缘划分为:早期断陷盆地(Tb—SD)、晚期拆离盆地(SD—PD)和断坳转换盆地(PD—Bi)。通过对同一剖面不同构造单元带内同构造地层的分析,发现构造活动时代由陆向洋逐渐变年轻;通过对比不同剖面同一构造单元带内的同构造地层发现,构造活动时代沿着海底扩张迁移的方向逐渐变年轻。因此,在南海扩张期间,岩石圈的伸展变形不仅表现为向洋方向的迁移,同时表现为向海底扩张方向的迁移。

关键词：洋陆转换带拆离盆地同构造地层构造迁移

GH3230合金选区激光熔化成形工艺对激光焊开裂的影响研究

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航天制造技术 2024年第3期 54-59页

作者：张泽宇闫梦喆罗文睿席鑫路永新林丹阳宋晓国西安石油大学材料科学与工程学院油气田腐蚀防护与新材料陕西省高等学校重点实验室西安710065 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东省特种焊接技术重点实验室威海264290

采用选区激光熔化技术(SelectiveLaserMelting,SLM)制备了GH3230镍基高温合金,研究了工艺参数对GH3230镍基高温合金激光焊接开裂的影响。实验表明,随着扫描间距从0.05mm增加至0.09mm的过程中,母材析出的碳化物平均尺寸在增大,母材晶粒... 详细信息

采用选区激光熔化技术(SelectiveLaserMelting,SLM)制备了GH3230镍基高温合金,研究了工艺参数对GH3230镍基高温合金激光焊接开裂的影响。实验表明,随着扫描间距从0.05mm增加至0.09mm的过程中,母材析出的碳化物平均尺寸在增大,母材晶粒尺寸明显减小,晶界角向右偏移,得到的晶界角分布变得更为均匀。在激光焊接后,由于遗传效应的影响,焊缝处的晶粒随着扫描间距的增大也同母材晶粒一起减小,晶界角分布变得更加均匀,提高整体抵抗裂纹能力,焊缝中裂纹总长和最大长度都逐渐降低,裂纹数量逐渐减少。最终得出在扫描间距为0.09mm时,成形的合金试样在多种焊接工艺条件下抵抗开裂的能力最佳。

关键词：选区激光熔化 GH3230合金扫描间距焊接裂纹

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