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烃源岩作为铀源岩的可能性:研究现状与展望

地学前缘 2024年第2期31卷 284-298页

作者：刘超付晓飞李扬成王海学孙冰郝炎胡慧婷杨子成李依霖谷社峰周爱红马成龙东北石油大学非常规油气研究院黑龙江大庆163318 东北石油大学应用技术研究院黑龙江大庆163318 东北石油大学“陆相页岩油气成藏及高效开发”教育部重点实验室黑龙江大庆163318 大庆油田有限责任公司黑龙江大庆163712 中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院辽宁盘锦124010

烃源岩与砂岩型铀矿通常同盆共生,除了提供矿化剂之外,烃源岩能否成为铀源岩对砂岩型铀矿的勘探范围向盆地纵深部位拓展具有重要意义。研究针对烃源岩能否成为铀源岩所涉及的三个关键问题,即“铀从烃源岩中迁出的比例、如何随地层流体... 详细信息

烃源岩与砂岩型铀矿通常同盆共生,除了提供矿化剂之外,烃源岩能否成为铀源岩对砂岩型铀矿的勘探范围向盆地纵深部位拓展具有重要意义。研究针对烃源岩能否成为铀源岩所涉及的三个关键问题,即“铀从烃源岩中迁出的比例、如何随地层流体运移、在何种条件下沉淀和聚集”,梳理了国内外相关研究进展,指出了有必要加强研究的薄弱环节。结果表明:热模拟实验证实烃源岩中的铀能够迁出,迁出的铀很可能以U(IV)/U(VI)混合的形式随含烃地层水和石油运移,温度、压力的降低以及pH、Eh变化会导致铀溶解度的下降和铀运移载体的分解而发生铀沉淀,沉淀物也可能重新被含氧的地层水溶解。问题与建议包括:(1)铀从烃源岩中迁出的比例存在不确定性,迁出的机制以及地质规律尚不清楚,需要开展进一步的生烃排铀模拟实验及排铀动力学表征研究;(2)铀在低温、含烃、还原性热液中的赋存状态是研究其迁移机制的基础,目前对与铀结合的优势配体的类型、产物热力学性质、铀在含烃地下水与石油中的分布比例所知甚少,有必要开展基于热模拟实验的原位测试研究;(3)携铀流体向浅部运移的过程中温度、压力、pH、Eh、有机无机组分的变化控制铀的迁移/沉淀,不同组合条件下铀赋存形式的转化规律、主控因素尚不清楚,有待开展多因素、多变量的烃铀运移模拟实验进行揭示。

关键词：烃源岩铀源油气砂岩型铀矿迁移成矿机制

基于增强多头注意力机制的Optuna-BiGRU测井岩性识别

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地球科学与环境学报 2024年第1期46卷 127-142页

作者：王婷婷王振豪李方赵万春东北石油大学电气信息工程学院黑龙江大庆163318 东北石油大学黑龙江省网络化与智能控制重点实验室黑龙江大庆163318 东北石油大学非常规油气研究院黑龙江大庆163318 东北石油大学陆相页岩油气成藏及高效开发教育部重点实验室黑龙江大庆163318

测井岩性识别是油气勘探开发中至关重要的内容。针对现有算法模型在处理测井曲线数据时,无法有效捕获曲线内部深层关联和深度方向关系、拟合能力较弱、难以准确提取关键特征、噪声干扰以及模型超参数调优过程复杂困难等问题,提出了一种... 详细信息

测井岩性识别是油气勘探开发中至关重要的内容。针对现有算法模型在处理测井曲线数据时,无法有效捕获曲线内部深层关联和深度方向关系、拟合能力较弱、难以准确提取关键特征、噪声干扰以及模型超参数调优过程复杂困难等问题,提出了一种通过Optuna超参数优化双向门循环单元(Optuna-BiGRU)结合增强多头注意力机制(EMHA)的测井岩性识别模型——Optuna-BiGRU-EMHA模型。该模型引入残差机制和层归一化以改进多头注意力机制模块,并结合双向门循环单元(BiGRU)解决了处理测井数据时的问题,同时使用Optuna超参数优化框架和小波包自适应阈值方法分别解决了超参数调优和噪声干扰问题。首先通过交会图分析和敏感性箱线图分析选取自然伽马、深感应电阻率、中子-密度孔隙度、平均中子-密度孔隙度和岩性密度5个特征参数的测井数据,通过小波包自适应阈值方法对数据进行去噪,并将测井数据分割成数据块,然后利用Optuna框架优化BiGRU-EMHA模型超参数,最后通过实验对比K-近邻算法(KNN)、随机森林(RF)、极端梯度提升算法(XGBoost)、长短期记忆(LSTM)神经网络、BiGRU、双向长短期记忆(BiLSTM)神经网络、BiGRU-MHA、Optuna-BiGRU-EMHA等8种模型在测井岩性识别中的精度。结果表明:Optuna-BiGRU-EMHA模型识别准确率达到80%,相对于传统机器学习模型和深度学习模型,综合岩性识别准确率分别提高15.94%~23.14%和3.93%~15.94%,该模型为常规测井岩性识别提供了坚实的理论支持。

关键词：岩性识别深度学习 BiGRU 增强多头注意力机制小波包自适应阈值超参数优化

松辽盆地大情字井地区砂–页复合储层可压性评价

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岩石力学与工程学报 2024年

作者：索彧苏显蘅何文渊付晓飞潘哲君东北石油大学石油工程学院大庆油田股份有限公司博士后资源中心东北石油大学陆相页岩油气成藏与高效开发教育部重点实验室黑龙江省油气储层压裂与评价重点实验室中国石油国际勘探开发有限公司

储层可压性评价是判断储层被有效改造的难易程度以及确定压裂“甜点”的有效方法。然而，目前国内外的储层可压性评价方法主要集中在单一岩性上，未考虑多岩性组合情况。选取松辽盆地大情字井地区青山口组砂–页夹层型储层为研究对象，... 详细信息

储层可压性评价是判断储层被有效改造的难易程度以及确定压裂“甜点”的有效方法。然而，目前国内外的储层可压性评价方法主要集中在单一岩性上，未考虑多岩性组合情况。选取松辽盆地大情字井地区青山口组砂–页夹层型储层为研究对象，通过对不同深度的砂岩和页岩进行X射线衍射和岩石力学实验，利用模糊层次分析法建立一种新的基于能量演化与应力–应变曲线中不同阶段脆性敏感指数的脆性评价方法。同时，对复合岩石脆性破坏程度进行分析和定量评价，将复合岩石脆性指数与矿物含量和黏聚力结合，建立多岩性复合储层的可压性评价体系。实验结果表明，复合岩样的单轴和三轴抗压强度随着页岩夹层厚度减少而降低，但脆性指数随页岩夹层厚度减少先降低后增加，可压性指数随围压增加而降低。基于连续取芯进行的力学实验和矿物含量实验，绘制可压性指数随埋深变化的曲线，将现场微地震监测结果与对应埋深储层段的可压性指数进行比较，验证了该可压性评价方法的准确性。研究结果为多岩性复合储层的压裂设计提供了关键参数和理论依据。

关键词：岩石力学多岩性储层脆性评价可压性评价复合岩石模糊层次分析法

致密砂砾岩成储界限及分级评价标准——以松辽盆地徐家围子断陷白垩系沙河子组为例

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石油实验地质 2024年第3期46卷 553-564页

作者：王军杰卢双舫林子智周能武张鹏飞黄宏胜郅琪李柏知东北石油大学三亚海洋油气研究院海南三亚572025 东北石油大学陆相页岩油气成藏及高效开发教育部重点实验室黑龙江大庆163318 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

徐家围子断陷下白垩统沙河子组砂砾岩储层是松辽盆地深部重要的致密气藏储层,其孔渗关系复杂,给成储界限的厘定和储层分级评价带来挑战。针对沙河子组砂砾岩储层,采用水膜厚度法、充注动力法、试气产能法和力学平衡法厘定了理论下限、... 详细信息

徐家围子断陷下白垩统沙河子组砂砾岩储层是松辽盆地深部重要的致密气藏储层,其孔渗关系复杂,给成储界限的厘定和储层分级评价带来挑战。针对沙河子组砂砾岩储层,采用水膜厚度法、充注动力法、试气产能法和力学平衡法厘定了理论下限、成藏下限、有效渗流下限和成储上限,根据不同成岩作用主控因素下的孔渗关系确定成储界限物性值。在此基础上,结合储层微观孔隙结构差异划分储层类型,建立致密储层分级评价标准,并利用测井资料将分级评价标准进行应用,为研究区致密气甜点区优选提供依据。将沙河子组砂砾岩分为常规储层、Ⅰ—Ⅳ级致密砂砾岩储层和非储层,成储界限与分级评价结果具有很好的匹配关系。其中,常规储层孔隙度大于9%,渗透率大于0.05×10^(-3)μm^(2);Ⅰ级致密储层孔隙度为8%~9%,渗透率为(0.01~0.05)×10^(-3)μm^(2);Ⅱ级致密储层孔隙度为5%~8%,渗透率为(0.001~0.01)×10^(-3)μm^(2);Ⅲ级致密储层孔隙度为3.5%~5%,渗透率为(0.2~1)×10^(-6)μm^(2);Ⅳ级致密储层孔隙度为2%~3.5%,渗透率为(0.05~0.2)×10^(-6)μm^(2);非储层的孔隙度小于2%,渗透率小于0.05×10^(-6)μm^(2)。致密砂砾岩气产量受控于致密储层类型;Ⅰ级、Ⅱ级致密储层是致密气高产的有利层段;徐家围子断陷北部安达—宋站地区有利储层厚度较大,为致密气勘探开发甜点区。

关键词：致密砂砾岩气成储界限分级评价甜点评价徐家围子断陷沙河子组松辽盆地

鄂尔多斯盆地临兴-神府地区上古生界致密砂岩成岩作用与成储关系研究

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科学技术与工程 2024年第4期24卷 1378-1391页

作者：刘阳刘彦成林利明周能武王子轶卢双舫乔露中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580 中国石油大学(华东)深层油气重点实验室青岛266580 中联煤层气有限责任公司北京100016 东北石油大学三亚海洋油气研究院三亚572025 东北石油大学陆相页岩油气成藏及高效开发教育部重点实验室大庆163318

鄂尔多斯盆地临兴-神府地区上古生界致密砂岩气藏具备良好的勘探前景。但在强烈的成岩作用改造下,临兴-神府地区上古生界砂岩储层非均质性强,严重制约了勘探效果。根据铸体薄片和扫描电镜数据,对研究区致密砂岩储层的成岩作用开展了系... 详细信息

鄂尔多斯盆地临兴-神府地区上古生界致密砂岩气藏具备良好的勘探前景。但在强烈的成岩作用改造下,临兴-神府地区上古生界砂岩储层非均质性强,严重制约了勘探效果。根据铸体薄片和扫描电镜数据,对研究区致密砂岩储层的成岩作用开展了系统研究;基于岩芯孔渗测试,高压压汞测试,表征了研究区致密砂岩的微观孔隙结构;结合探井产气特征,依据水膜厚度法、充注动力法、试气产能法及浮力平衡法确定了研究区致密砂岩储层的理论下限、成藏下限、有效渗流下限和致密上限。结果表明:研究区致密砂岩储层现今正处于中成岩A-B演化阶段,压实和各类胶结作用的差异发育是导致储层非均质强的原因。根据致密储层成岩改造的差异划分出5种成岩相:绿泥石包裹相、溶蚀相、石英胶结相、混合胶结相及致密相。根据成储界线划分出:常规储层、Ⅰ级致密储层、Ⅱ级致密储层、Ⅲ级致密储层。常规储层与Ⅰ级致密储层对应致密上限,常规储层主要包括以绿泥石包裹相和溶蚀相,Ⅰ级致密储层以溶蚀相为主,混合胶结相次之;Ⅱ级致密储层和Ⅲ级致密储层对应有效渗流下限,Ⅱ级致密储层以溶蚀相和混合胶结相为主,Ⅲ级致密储层以混合胶结相和致密相为主。其中常规储层和Ⅰ级致密储层是最具潜力的勘探目标。

关键词：鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩成岩作用储层评价

四川盆地红星地区二叠系页岩岩相及其微观孔隙结构特征

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科学技术与工程 2024年第3期24卷 994-1006页

作者：赵帅刘皓天姜新雨卢双舫周能武李文镖李柏知中国石化汉江油田分公司勘探开发研究院武汉430000 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院深层油气实验室青岛266580 东北石油大学三亚海洋油气研究院三亚572025 东北石油大学陆相页岩油气成藏及高效开发教育部重点实验室大庆163318

四川盆地红星地区二叠系是页岩气勘探的重要接替领域,目前整体勘探程度低,页岩岩相类型不清、储层微观孔隙结构特征不明。利用铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、总有机碳(total organic carbon,TOC)和低温氮气吸附实验等技术手段,明确了... 详细信息

四川盆地红星地区二叠系是页岩气勘探的重要接替领域,目前整体勘探程度低,页岩岩相类型不清、储层微观孔隙结构特征不明。利用铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、总有机碳(total organic carbon,TOC)和低温氮气吸附实验等技术手段,明确了二叠系茅口组四段-吴家坪组页岩岩相类型及其微观孔隙结构特征,探讨了优质储层主控因素。结果表明:①红星地区二叠系页岩发育高碳高硅类、高碳低硅类、低碳高硅类、高黏土类和灰质混合类共5种岩相类型;②高碳高硅类岩相储集特征以微孔-小孔为主,高碳低硅类页岩储集特征以微孔为主,低碳高硅类页岩储集特征以小孔-中孔为主,高黏土类页岩储集特征以中孔-大孔为主;灰质混合类页岩储集特征以大孔为主;③高碳高硅类岩相孔隙度、孔体积和比表面积最大,其次为高碳低硅类、高黏土类和低碳高硅类,灰质混合类岩相最小;④微孔主要受有机质含量控制,微孔体积与有机质含量成正比,小孔体积与长英质矿物含量成正比,中孔体积与黏土矿物含量成正比,大孔基本不发育;⑤综合岩相发育占比和储集特征认为,高碳高硅类和高碳低硅类岩相是最优质的岩相类型,高黏土类和低碳高硅类次之,灰质混合类相对最差。

关键词：岩相页岩储集特征茅口组四段吴家坪组红星地区四川盆地

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氢能管道输送技术最新进展

化工进展 2024年

作者：张家俊国丽萍东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室

在当前“双碳”背景下，氢能因其清洁、零碳、高效，储量丰富等特点，将逐渐发展成为世界能源的重要组成部分。氢能的长距离管道输送技术是其产业规模化应用的关键技术，亦是制约其发展的瓶颈技术。管道输送被认为是氢能长距离运输的最... 详细信息

在当前“双碳”背景下，氢能因其清洁、零碳、高效，储量丰富等特点，将逐渐发展成为世界能源的重要组成部分。氢能的长距离管道输送技术是其产业规模化应用的关键技术，亦是制约其发展的瓶颈技术。管道输送被认为是氢能长距离运输的最佳方式，具有安全、高效、节能的特点。该论文对氢能管道输送技术最新进展进行全面的概述和总结，分析表明：在国内对于氢能管道输送技术研究中，受限于掺氢比、安全性和相关技术工艺、设备不完善等问题，氢能长输管道技术规范标准和风险评估体系尚未完整建立，氢能的规模化应用尚未实现;要实现氢能大规模应用，关键在于氢能管道输送核心技术的突破和氢能管道输送技术标准体系的建立和完善。

关键词：氢管道输送天然气安全性相容性

硬脂酸改性铜基金属有机框架及油水分离性能评价

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精细化工 2024年

作者：付沅峰范振忠刘庆旺仝其雷才力张雪松东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室

为提升铜基金属有机框架（HKUST-1）材料的水稳定性，用于油水混合物中选择性吸附有机溶剂或油相，以硬脂酸（SA）为改性剂对HKUST-1晶体进行疏水改性，制备了疏水/亲油HKUST-1@SA晶体。采用FTIR、XRD、SEM、TGA和接触角测量仪对改性前... 详细信息

为提升铜基金属有机框架（HKUST-1）材料的水稳定性，用于油水混合物中选择性吸附有机溶剂或油相，以硬脂酸（SA）为改性剂对HKUST-1晶体进行疏水改性，制备了疏水/亲油HKUST-1@SA晶体。采用FTIR、XRD、SEM、TGA和接触角测量仪对改性前后晶体进行了表征，通过油水分离、吸油性能和循环利用实验，对HKUST-1@SA的选择性吸附油相性能进行了测试，并从分子角度对疏水改性及油水分离的机理进行了推测。结果表明，HKUST-1与质量分数1.5%的硬脂酸-乙醇溶液在90 ℃下反应2 h，得到的KUST-1@SA晶体表面水接触角为135.0°，油接触角为0°；HKUST-1@SA晶体在300 ℃下水接触角保持在120.4°，暴露在水环境中14 d后晶体结构及润湿性未发生明显变化，表现出一定的热稳定性及水稳定性；HKUST-1@SA晶体对原油、汽油、煤油、柴油及正己烷的吸附量分别为5.54、8.11、7.68、7.22、8.32 g/g。经250 ℃处理可去除晶体内部的吸附残余轻质油（汽油、正己烷）。重复20次吸附-解吸后，正己烷的吸附量减小10.2%，表明HKUST-1@SA具有循环利用性。硬脂酸提供的长碳链烷基显著提升了HKUST-1@SA晶体的水稳定性，使其可以选择性吸附水相中的微小油滴。

关键词：金属有机框架水稳定性润湿反转油水分离吸油能力功能材料

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南海涠洲中低渗油藏SMG深部调驱体系研究

石油与天然气化工 2024年第2期53卷 101-106,111页

作者：杜俊辉周彦霞郑旭林蒋志伟陈丹丰丁亚慧东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室

目的针对涠洲12-1油田中低渗油藏注水开发效果差,注入凝胶调剖容易导致注入压力过高产生欠注,泡沫驱泡沫体积及半衰期受高温高盐环境影响大等实际问题,提出使用合成粒径可控,性质稳定且具有优秀的注入能力以及耐温耐盐性能的SMG微球作... 详细信息

目的针对涠洲12-1油田中低渗油藏注水开发效果差,注入凝胶调剖容易导致注入压力过高产生欠注,泡沫驱泡沫体积及半衰期受高温高盐环境影响大等实际问题,提出使用合成粒径可控,性质稳定且具有优秀的注入能力以及耐温耐盐性能的SMG微球作为深部调驱剂,以期满足现场进一步增产需求。方法利用扫描电镜、激光粒度仪以及物理模拟实验针对SMG深部调驱体系的水化膨胀性能、注入性能、封堵性能和提高采收率效果进行分析。结果SMG具有良好的膨胀及封堵性能,其初始粒径为0.71μm,7天后粒径膨胀速度减缓,达到5.32μm,最终粒径膨胀倍数约7倍。岩心渗透率在69.8×10^(-3)~308.0×10^(-3)μm^(2)时,封堵率均在90%以上,且随着岩心渗透率的增加,SMG的阻力系数、封堵率呈小幅度波动后逐步下降趋势,实验组中最高采收率增幅为15.49%。结论注入SMG可以实现深部滞留,有效封堵高渗层大孔喉,改善储层非均质性,改变驱替液流向及压力分布,提高波及面积,从而提高采收率;并且注入SMG的时机越早,增压调驱能力越强,提高采收率效果越好。

关键词：中低渗透油藏 SMG 注入参数优化封堵机理提高采收率