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一种基于相机投影模型的管柱图像展开方法

西安石油大学学报（自然科学版） 2024年第2期39卷 87-93页

作者：张家田张志威严正国赵耀西安石油大学陕西省油气井测控技术重点实验室陕西西安710065

在管柱图像展开过程中,针对摄像机中心轴偏移与图像展开扭曲问题进行理论研究。通过相机成像原理分析,提出了一种基于管柱图像中心定位的模型映射展开算法。该算法利用最大类间方差法(OTSU)和区域标记法(RMA)定位管柱中心确定有效区域,... 详细信息

在管柱图像展开过程中,针对摄像机中心轴偏移与图像展开扭曲问题进行理论研究。通过相机成像原理分析,提出了一种基于管柱图像中心定位的模型映射展开算法。该算法利用最大类间方差法(OTSU)和区域标记法(RMA)定位管柱中心确定有效区域,通过推导投影函数,建立相机投影模型,改进映射方式,得到了无变形失真的展开图像。实验结果表明:设计方法与当前展开方法相比,消除了失真影响,实现了管柱与图像的量化关系,为后续定量分析提供了新的研究方向。

关键词：套管检测图像展开中心定位区域标记投影模型模型映射

基于虚拟现实的测井作业过程模拟仿真系统的开发

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印刷与数字媒体技术研究 2024年第3期 283-291页

作者：贾惠芹西安石油大学陕西省油气井测控技术重点实验室西安710065

测井作业是油气田勘探开发过程中的重要环节,熟悉测井作业过程是相关工科专业学生的必备教学环节。但由于各种原因,导致目前学生很难有机会去油田现场进行测井作业过程的生产实习。本研究首先利用3D MAX软件建立了井场设备和井场环境的... 详细信息

测井作业是油气田勘探开发过程中的重要环节,熟悉测井作业过程是相关工科专业学生的必备教学环节。但由于各种原因,导致目前学生很难有机会去油田现场进行测井作业过程的生产实习。本研究首先利用3D MAX软件建立了井场设备和井场环境的模型;依据常规测井流程,运用虚化引擎软件制作了测井仪器工作原理及测井作业操作流程的3D动画;利用虚拟现实技术还原了井场环境,模拟了测井人员的工作过程。最后利用现场的测井数据,调用测井解释软件,绘制了测井解释曲线,实现了对储层的评价。该系统为生产实习提供了一种沉浸式模拟教学手段。

关键词：虚拟现实测井作业仿真实验生产实习

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致密砂岩气藏微观孔隙结构多尺度联合表征

断块油气田 2024年第1期31卷 34-41页

作者：甯波任大忠王虎张瀚澎郭建林付宁海李俊键李天李启晖中国石油大学(北京) 北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083 西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室陕西西安710065 中国石油长庆油田分公司第六采气厂陕西延安716000 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

致密砂岩的微观孔隙结构对气藏的开发至关重要。文中以临兴地区下石盒子组盒8段为研究对象,采用多种实验方法对致密砂岩孔隙结构进行精确表征。研究结果显示:致密砂岩主要孔隙类型为长石溶孔和岩屑溶孔,其次为粒间孔、晶间孔和微裂隙;... 详细信息

致密砂岩的微观孔隙结构对气藏的开发至关重要。文中以临兴地区下石盒子组盒8段为研究对象,采用多种实验方法对致密砂岩孔隙结构进行精确表征。研究结果显示:致密砂岩主要孔隙类型为长石溶孔和岩屑溶孔,其次为粒间孔、晶间孔和微裂隙;高压压汞、CO_(2)吸附、N_(2)吸附以及渗吸-核磁等实验结果均反映了研究区致密砂岩孔隙结构具有较好的连通性;多尺度联合法表征的致密砂岩孔径分布以微孔为主,介孔次之,大孔最少;微孔的大量分布为比表面积做出主要贡献,介孔、大孔贡献较少,孔容主要由微孔、介孔贡献,大孔贡献较少;核磁共振计算的孔径分布比例与多尺度联合法的计算值在介孔、大孔阶段具有较好一致性,在微孔阶段,多尺度联合法的计算值大于核磁共振法,表明微孔为气藏的主要气体储集空间,而介孔和大孔为气体运移的主要通道,多尺度联合法在致密砂岩储层孔隙结构精细表征方面更具特色。

关键词：致密砂岩气藏气体吸附高压压汞核磁共振孔隙表征

负载型零价过渡金属在双氧化体系下降解高稳定油田污染物

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工业水处理 2024年

作者：白兵兵杨晨烨豆龙龙周瑞张洁汤颖中国石油天然气集团公司长庆油田分公司第十采油厂西安石油大学油气田化学陕西省高校工程研究中心西安石油大学陕西省油气田环境污染控制技术与储层保护重点实验室

过硫酸盐单一氧化技术在过渡金属活化下可有效降解有机污染物，但存在氧化剂用量过大、pH适用范围窄和金属离子浸出造成二次污染等问题。为了应对上述问题，采用浸渍还原法将过渡金属Cu负载至水滑石(LDHs)载体上，得到高分散负载型零价... 详细信息

过硫酸盐单一氧化技术在过渡金属活化下可有效降解有机污染物，但存在氧化剂用量过大、pH适用范围窄和金属离子浸出造成二次污染等问题。为了应对上述问题，采用浸渍还原法将过渡金属Cu负载至水滑石(LDHs)载体上，得到高分散负载型零价铜固体催化剂(Cu0@LDHs)。通过Cu0@LDHs活化过氧化氢-过硫酸钠(H2O2-Na2S2O8)双氧化体系降解油田高聚物羟丙基瓜尔胶(HPG)。基于对反应条件的优化结果表明，在pH从3到11的范围内，H2O2-Na2S2O8双氧化体系对HPG仍能保持较高的降解效果，25 min降解率皆高于76.30%，且120 min后COD去除率可达93.91%。Cu0@LDHs循环再生5次后仍能保持良好的催化活性，其对HPG的降解效率能保持在80%以上。在此过程中，·OH和SO4·-是主要活性物种并且二者间存在协同作用。反应前后Cu0@LDHs的XRD、SEM、BET表征表明，该催化剂所表现出的高活性主要归结于高度分散于水滑石载体表面的Cu0具有良好的活性以及稳定性。

关键词：过氧化氢-过硫酸钠双氧化体系羟丙基瓜尔胶负载型零价金属催化剂

四川盆地蓬莱地区灯影组二段输导层古孔隙度演化及成藏期分布特征

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天然气地球科学 2024年

作者：钟原张宝收戴鑫乔艳萍豆霜张自力周路谷一凡天然气地质四川省重点实验室中国石油非常规重点实验室储层评价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分公司勘探开发研究院

油气成藏过程是地质历史时期的事件之一，恢复输导层在关键成藏阶段的孔隙度可以帮助定量恢复成藏期的地质条件，更好地认识油气成藏过程。综合利用薄片鉴定、矿物微区U-Pb测年、流体包裹体分析、岩石物性测试等多种技术方法，建立了蓬... 详细信息

油气成藏过程是地质历史时期的事件之一，恢复输导层在关键成藏阶段的孔隙度可以帮助定量恢复成藏期的地质条件，更好地认识油气成藏过程。综合利用薄片鉴定、矿物微区U-Pb测年、流体包裹体分析、岩石物性测试等多种技术方法，建立了蓬莱地区灯影组灯二段输导层成岩演化序列，并以“成岩作用演化序列—油气成藏期”时间耦合关系为条件，利用输导层岩石相孔隙反演回剥的方法恢复了各关键成藏阶段灯二段输导层的古孔隙度特征。利用丰富的岩心实测孔隙度数据来标定测井孔隙度，而后根据波阻抗与孔隙度关系，通过三维地震波阻抗反演结果转化为现今孔隙度值，并利用古孔隙度与现今孔隙度关系恢复灯二上段输导层各关键成藏期古孔隙分布特征，以明确输导层在关键成藏阶段的输导能力。古油藏期和裂解成气期的输导层古孔隙度比现今孔隙度略有增大，第一次调整期和第二次调整期与现今孔隙度基本一致。在各个关键成藏期，灯二段上亚段3小层的储集空间发育程度最高，高孔隙度分布范围大，油气输导性能好，有利于油气大规模聚集成藏。灯二段上亚段2小层的储集空间欠发育，高孔隙度呈零星分布，油气输导性能下降，不利于油气大规模聚集成藏。

关键词：孔隙演化孔隙度预测油气成藏期四川盆地蓬莱地区灯二段输导层

同步挤压S变换与τ⁃p变换联合的微地震信号消噪方法

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石油地球物理勘探 2024年第2期59卷 219-229页

作者：秦亮李唐律曹脊翔黄忠来张建中王锦西海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 中国石油西南油气田公司川西北气矿四川绵阳621000 中国石油西南油气田公司致密油气勘探开发项目部四川成都610066

微地震监测是指导页岩气开采水力压裂作业和评价压裂效果的常用手段。地面监测所采集的微地震信号能量弱、信噪比低,微地震事件识别困难,严重影响定位的准确性。针对低信噪比地面微地震监测资料,联合使用同步挤压S变换、谱分解和τ⁃p变... 详细信息

微地震监测是指导页岩气开采水力压裂作业和评价压裂效果的常用手段。地面监测所采集的微地震信号能量弱、信噪比低,微地震事件识别困难,严重影响定位的准确性。针对低信噪比地面微地震监测资料,联合使用同步挤压S变换、谱分解和τ⁃p变换,提出一种新的消噪方法。首先对监测资料进行时差校正,将微地震信号的同相轴校平;之后使用同步挤压S变换对校平后的资料进行谱分解获取单频切片;再对每个单频切片进行τ⁃p变换,并根据τ⁃p变换的结果获取微地震信号位置;最后根据信号的位置在时频域完成消噪。实际低信噪比地面微地震监测数据的处理结果表明,新方法可以获得理想的消噪结果。

关键词：地面微地震监测微地震信号消噪同步挤压S变换 τ⁃p变换谱分解

基于物理约束的分布式神经网络三维地应力预测模型

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地球物理学报 2024年第8期67卷 3211-3228页

作者：马天寿向国富桂俊川贾利春唐宜家西南石油大学"油气藏地质及开发工程"全国重点实验室成都610500 国家管网集团储能技术有限公司上海200122 中国石油西南油气田分公司页岩气研究院成都610051 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 中国石油西南油气田分公司工程技术研究院成都610017

地应力是油气藏全生命周期中井壁稳定分析、水力压裂设计、地层出砂预防、套损预测防治和油气开采措施制定的重要基础参数.针对缺乏三维地震资料情况下的三维地应力场预测问题,以工区已钻井地应力测井解释结果为基础,建立了一种基于物... 详细信息

地应力是油气藏全生命周期中井壁稳定分析、水力压裂设计、地层出砂预防、套损预测防治和油气开采措施制定的重要基础参数.针对缺乏三维地震资料情况下的三维地应力场预测问题,以工区已钻井地应力测井解释结果为基础,建立了一种基于物理约束的分布式神经网络三维地应力预测模型.首先,采用测井解释方法获得工区已钻井地应力单井剖面,并通过Kriging插值构建三维地质模型;其次,将测井数据和三维地质模型的三维空间坐标喂入3个并行的全连接神经网络,引入地应力物理约束条件,提出了数据和物理双约束的条件,进而通过三维空间坐标实现三维地应力场的预测;再次,优选了数据和物理双约束的权重参数,与人工神经网络、支持向量回归、随机森林等三种机器学习模型以及克里金插值模型进行了对比;最后,评价了不同机器学习模型预测地应力的效果.研究结果表明:(1)研究区域的地应力满足潜在正断层应力状态,即垂向地应力>最大水平地应力>最小水平地应力;(2)数据和物理双约束权重参数取值对预测结果有显著影响,当权重参数λ=0.2时,三维地应力预测效果最优;(3)与人工神经网络、支持向量回归、随机森林、克里金插值等模型相比,本文模型预测得到的地层三维地应力和孔隙压力更准确,在工区内测试集预测得到的垂向地应力、最大水平地应力、最小水平地应力和地层孔隙压力的最大相对误差分别为0.63%、7.59%、7.16%、3.21%,而且,本文模型能够更加准确捕捉地应力梯度的三维变化特征,水平井段地应力和地层孔隙压力参数的正态分布特征明显.结论认为,物理约束的分布式神经网络模型能有效融合地形构造与地应力之间的联系,提高三维地应力预测的准确性和可解释性,为油田三维地应力场的预测提供了一种新的思路.

关键词：三维地应力孔隙压力神经网络物理约束数据驱动地质模型

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

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复合磨损套管爆裂失效机理及剩余强度预测

天然气工业 2024年第3期44卷 172-183页

作者：邓宽海张明彭阳周念涛姚明远林元华油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学中国石油石油管工程重点实验室·西南石油大学

超深井、水平井、大位移井等复杂油气井服役工况异常恶劣,套管复合磨损严重,将对井筒完整性构成巨大威胁,且磨损套管剩余强度难以精准预测。为此,基于塔里木盆地塔中北坡顺南区块501井套管磨损数据及P110管材应力—应变本构关系,建立了... 详细信息

超深井、水平井、大位移井等复杂油气井服役工况异常恶劣,套管复合磨损严重,将对井筒完整性构成巨大威胁,且磨损套管剩余强度难以精准预测。为此,基于塔里木盆地塔中北坡顺南区块501井套管磨损数据及P110管材应力—应变本构关系,建立了充分考虑钻杆本体和接头联合造成的磨损模式、夹角、磨损重叠深度及磨损深度的复合磨损套管有限元力学模型,并开展了多种复合磨损模式下套管弹塑性变形、屈服、裂纹萌生、扩展及爆裂行为模拟,得到了不同复合磨损套管应力分布、剩余抗内压屈服强度及爆裂强度。研究结果表明:(1)月牙夹角在0°~90°时,应力干涉削弱应力集中,月牙夹角在90°~180°时,应力干涉增强应力集中,这种交互作用机制导致磨损套管剩余强度随着月牙夹角增加而先增加后降低;(2)裂纹萌生并起始于等效应力最大的位置即磨损月牙中心,并垂直于最大环向应力沿径向从套管内壁向外壁扩展,且裂纹一旦萌生,裂纹将迅速扩展并发生爆裂失效;(3)灰色关联度分析确定了复合磨损套管剩余强度对磨损深度、月牙夹角、复合磨损形式、月牙重叠深度的敏感性,分析结果表明磨损深度是决定套管剩余强度的主控因素。结论认为,该认识为套管强度设计与优化提供了技术参考,并对准确预测复合磨损套管剩余强度和确保井筒安全及完整性具有重要意义。

关键词：油气井复合磨损套管失效机理应力干涉应力集中应力交互剩余强度