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苏北盆地古近系阜宁组二段页岩油储层岩石力学特征及其控制因素

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石油与天然气地质 2024年第2期45卷 502-515页

作者：高和群高玉巧何希鹏聂军中国石化华东油气分公司勘探开发研究院江苏扬州225007

为查明苏北盆地页岩油储层可压性特征及压后孔、缝变化规律,以古近系阜宁组二段(阜二段)为研究对象,对岩石力学特征、压裂效果及其影响因素进行研究。用计算机高分辨断层扫描成像技术(多尺度CT扫描)对岩样进行三维重构,获取孔、缝结构参... 详细信息

为查明苏北盆地页岩油储层可压性特征及压后孔、缝变化规律,以古近系阜宁组二段(阜二段)为研究对象,对岩石力学特征、压裂效果及其影响因素进行研究。用计算机高分辨断层扫描成像技术(多尺度CT扫描)对岩样进行三维重构,获取孔、缝结构参数;开展地层围压下三轴力学实验,获取岩石力学参数;将压裂后的岩样按相同位置和方向再次进行多尺度CT扫描,获取压裂后三维孔、缝结构图像。根据应力-应变曲线特征,将本区页岩划分为3种类型。①1型页岩,为破裂曲线波浪下降,压后形成复杂网状缝页岩。②2型页岩,为破裂曲线类型多样,具波浪下降和垂直下降形状,压后缝网较发育的页岩。③3型页岩,为破裂曲线垂直下降,破裂后整体较完整,压后多形成纵向劈裂缝、缝网不发育的页岩。这3种类型页岩压后孔隙变化特征是:1型和2型页岩直径10~50μm孔隙占比减少,直径50~100μm孔隙增多,直径300μm以上孔隙孔容贡献增大;3型页岩压裂前、后孔径分布及孔容贡献变化不明显。研究表明,抗压强度与弹性模量、剪切模量具有正相关关系,与泊松比具有V型曲线关系;碳酸盐和黏土矿物含量是控制本区页岩力学性质的主要因素,石英和有机碳含量为次要因素。孔隙度及纹层发育特征是页岩储层可压性特征的重要影响因素。

关键词：三轴应力 CT扫描岩石力学参数应力-应变曲线储层类型页岩油古近系苏北盆地

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莺歌海盆地黄流组一段沉积物源综合识别

海洋地质前沿 2024年第6期40卷 62-74页

作者：胡高伟刘显童陈杨邱隆伟李彦丽中海石油(中国)有限公司海南分公司海口570100 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266000

通过重矿物直观比对法确定了莺歌海盆地黄流组一段沉积物中各物源区的重矿物特征,并初步认识了其古母岩特征。研究区周围存在三大主要物源区,即海南岛、越南北部(红河)及越南中部。结果表明,越南物源以铁矿物、钛矿等沉积岩型重矿物组... 详细信息

通过重矿物直观比对法确定了莺歌海盆地黄流组一段沉积物中各物源区的重矿物特征,并初步认识了其古母岩特征。研究区周围存在三大主要物源区,即海南岛、越南北部(红河)及越南中部。结果表明,越南物源以铁矿物、钛矿等沉积岩型重矿物组合为主;海南物源以锆石、电气石、金红石等酸性火山岩型重矿物组合为主。基于余弦距离及皮尔森相关系数的谱系聚类结果表明,莺歌海盆地黄流组一段锆石、电气石、金红石、锐钛矿、白钛矿等矿物受成岩作用影响较小,为该时期的稳定矿物组合。综合稳定重矿物复杂拓扑网络、地震属性、地震剖面及锆石年龄等方法对主导物源区进行划分,确定了莺歌海盆地东方13区及东方1区的部分扇体主要受控于越北红河物源,东方13区及东方29区的绝大多数扇体主要受越中物源及海南北部物源的双重影响,乐东区受控于海南南部物源。基于海南南部物源的古物源分布模式,建立了重矿物-地震特征-锆石年代学的物源识别方法。

关键词：物源识别重矿物指数拓扑复杂网络地震属性莺歌海盆地

低渗储层岩石物理建模新方法及其在东海Z气田中的应用

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海洋地质前沿 2024年第2期40卷 59-67页

作者：李炳颖涂齐催刘江娄敏张佳佳黄鑫王腊梅中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580

低渗储层孔隙结构复杂,非均质性强,不同类型低渗储层之间也常存在较大物性变化,难以采用统一的岩石物理模型表征储层参数与弹性参数之间的关系。针对上述难题,提出了低渗储层分层岩石物理建模方法:针对中低孔-中低渗储层采用基于DEM理... 详细信息

低渗储层孔隙结构复杂,非均质性强,不同类型低渗储层之间也常存在较大物性变化,难以采用统一的岩石物理模型表征储层参数与弹性参数之间的关系。针对上述难题,提出了低渗储层分层岩石物理建模方法:针对中低孔-中低渗储层采用基于DEM理论的流体均匀饱和模型;针对特低孔、特低渗储层采用基于KT理论的流体非均匀饱和模型。基于分层岩石物理建模预测的纵、横波速度与测井真实速度吻合较好,验证了该方法的可靠性。在建立准确岩石物理模型的基础上,进一步分析了弹性参数受泥质含量、孔隙度、孔隙形状等因素影响的变化规律,从而指导低渗储层的岩性及“甜点”预测。

关键词：低渗储层孔隙结构岩石物理建模弹性参数体积模量剪切模量

珠江口盆地白云凹陷东部地区油气充注历史研究

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地球科学 2024年

作者：张丽丽张向涛刘可禹翟普强孙辉张应鳞杨鹏中海石油(中国)有限公司深圳分公司中海石油深海开发有限公司深层油气全国重点实验室中国石油大学(华东) 崂山实验室

白云凹陷位于珠江口盆地南部，是我国海洋深水油气勘探热点区，明确该地区的油气充注历史对于指导油气勘探至关重要。在油气藏解剖工作的基础上，基于流体包裹体分析、PVT和盆地模拟等手段，本研究对白云凹陷东部的油气充注历史开展系... 详细信息

白云凹陷位于珠江口盆地南部，是我国海洋深水油气勘探热点区，明确该地区的油气充注历史对于指导油气勘探至关重要。在油气藏解剖工作的基础上，基于流体包裹体分析、PVT和盆地模拟等手段，本研究对白云凹陷东部的油气充注历史开展系统分析。研究结果表明：（1）白云凹陷东部以凝析气藏为主，局部发育少量油藏，整体表现出“上气下油”的分布格局，构造高点凝析气干燥系数和GOR相对较高；（2）储层中发育两类不同的石油包裹体组合（OIA）：I类OIA在室温条件下呈气-液两相，发黄白色、黄绿色荧光，气体充填度一般小于10%，均一温度为86.2～93.2 °C，伴生盐水包裹体均一温度和冰点温度分别为100.9～104.1 °C以及-4.3～-4.2 °C；II类OIA为气-液或气-液-固三相，呈黄绿色、蓝绿色以及蓝白色等荧光，气体充填度为10%～30%，均一温度为71.1～112.4 °C，伴生盐水包裹体的均一温度和冰点温度分别为96.8～108.6 °C和-2.8～-2.4 °C；（3）I类石油包裹体对应的油气充注事件大约发生在10.8 Ma，整体表现为常压充注；II类石油包裹体对应的油气充注年龄为2.8 Ma左右，整体表现出弱超压；（4）白云凹陷东部在珠江组沉积期-韩江组沉积期形成一些油藏，粤海组沉积期至现今，深层天然气沿断裂与砂体输导通道向上运移调整，并对早期的油藏进行改造，通过运移分馏作用形成现今一系列的凝析气藏。

关键词：油气充注历史运移分馏流体包裹体 PVT模拟白云凹陷珠江口盆地

琼东南盆地中部隆起带断裂对天然气成藏的控制作用

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断块油气田 2024年

作者：何小胡杜彦男欧阳杰任丽娟李彦颖吴孔友季芬杨富财中海石油(中国)有限公司海南分公司山东佳业石油科技有限公司中国石油大学(华东)地球科学与技术学院

琼东南盆地中部隆起带断块圈闭中天然气成藏的有效性评价和控制因素分析是制约该地区油气勘探的主要因素之一。文中利用高精度三维地震资料和测、录井资料，选取研究区3个典型含气构造区，开展断裂对天然气成藏控制作用研究。改进了原... 详细信息

琼东南盆地中部隆起带断块圈闭中天然气成藏的有效性评价和控制因素分析是制约该地区油气勘探的主要因素之一。文中利用高精度三维地震资料和测、录井资料，选取研究区3个典型含气构造区，开展断裂对天然气成藏控制作用研究。改进了原有断裂封闭性评价方法，计算了断面正应力、泥岩削刮比、断面紧闭指数和断裂泥质充填率等参数，并利用加权赋值的数学模型建立断裂侧向封闭指数和垂向封闭指数，明确了各含气构造区断裂封堵天然气的界限值，揭示了断裂控藏影响因素。研究认为：在研究区断裂封堵天然气的界限值存在差异，其中崖城A地区断裂更易形成天然气的侧向封堵，而松涛C地区断裂垂向封闭性更好；NE向断裂侧向和垂向封闭性要优于NW向和近EW向断裂；反向断块封闭性要优于顺向断块；砂泥厚度比与断裂侧向、垂向封闭指数呈负相关关系，且与垂向封闭指数相关性更大。该研究结果对于预测含气区和含气区勘探潜力评价具有一定的指导意义。

关键词：断裂发育特征侧向封堵指数垂向封堵指数断裂控藏琼东南盆地

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一种页岩气井的缝网沟通诊断方法

断块油气田 2024年第2期31卷 225-231页

作者：刘欣任建华王伟中国石化华东油气分公司重庆页岩气有限公司重庆408400 中国石化华东油气分公司勘探开发研究院江苏南京210000

随着对页岩气藏地质认识的深化,页岩气藏立体开发调整已是提高页岩气储量动用率和采收率的一种常用方式。受井距小、天然裂缝发育、老井动用不均等影响,页岩气立体开发井之间的压裂干扰不可避免且干扰类型多样,老井表现出的动态特征差... 详细信息

随着对页岩气藏地质认识的深化,页岩气藏立体开发调整已是提高页岩气储量动用率和采收率的一种常用方式。受井距小、天然裂缝发育、老井动用不均等影响,页岩气立体开发井之间的压裂干扰不可避免且干扰类型多样,老井表现出的动态特征差异明显,故以生产响应为基础的缝网沟通诊断必不可少。文中以南川工区页岩气藏为研究对象,采用水力压裂模拟、气藏工程动态分析等手段,开展了页岩气井缝网沟通诊断方法研究。结果表明:1)按照裂缝导流能力,立体开发井缝网沟通机理可表现为天然裂缝与压裂缝所组成缝网的4种沟通形式。2)响应于不同的缝网沟通形式,在立体开发井压裂施工期间,老井关井套压呈现平稳上涨、上涨波动、轻微波动回落、剧烈波动等4种波动类型,套压涨幅主控因素为天然裂缝发育程度、井间采出程度及新井强改造规模等。3)结合老井复产后生产指标、递减规律、试井曲线等的变化特征,建立了南川工区页岩气立体开发井压裂干扰缝网沟通预测表。在矿场实践中,可以根据预测表中的某几个特征,预测井间生产干扰或缝网沟通情况,为精细化数值模拟和立体开发井分段压裂优化提供科学指导。

关键词：页岩气井立体开发缝网沟通动态响应压裂干扰数值模拟

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干式连接装配式风电混塔非线性特征研究

太阳能学报 2024年第6期45卷 564-571页

作者：师振贵王云超黄赐荣张栋梁王宇航王滨中国石化集团新星石油有限责任公司北京100083 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122 重庆大学土木工程学院重庆400044

为探究干式连接装配式风电混塔在复杂耦合载荷作用下的非线性行为特征,利用ANSYS和ABAQUS两种软件分别建立涵盖风电机组基础、混凝土塔筒、钢混过渡段、钢绞线、钢塔筒、风电机组的一体化有限元模型,采用风电机组厂家提供的截面载荷进... 详细信息

为探究干式连接装配式风电混塔在复杂耦合载荷作用下的非线性行为特征,利用ANSYS和ABAQUS两种软件分别建立涵盖风电机组基础、混凝土塔筒、钢混过渡段、钢绞线、钢塔筒、风电机组的一体化有限元模型,采用风电机组厂家提供的截面载荷进行静力加载分析,验证两种有限元模型计算结果的正确性。在此基础上,分别针对塔架结构的边界非线性、材料非线性、几何非线性行为特征开展系统研究,分析拼缝接触状态、混凝土塑性损伤模型、几何大变形对于塔架承载能力以及变形能力的影响。研究表明:干式连接混塔在极限大弯矩作用下,塔架迎风侧水平接缝会出现脱开等现象,从而让竖向接缝有空间进行切向滑动,导致上下管片相互挤压,管片出现大范围的应力集中现象,开启几何大变形后挤压现象更为明显;当管片应力超过混凝土抗拉强度后,混凝土发生开裂,钢筋发挥作用,协同受力,混凝土进行应力重分布,保障了塔架在极限荷载作用下的整体承载力和稳定性。

关键词：陆上风电装配式混塔连接拼缝非线性行为

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差压步进钻头提高破岩速度原理及现场试验

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 101-108页

作者：刘永旺李坤管志川刘嘉雄呼怀刚陈小元王委赵国山张曙辉深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛266580 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京102200 中国石化集团华东石油工程有限公司江苏钻井公司江苏邵博212001 中石化经纬有限公司胜利定向井公司山东东营257061 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500

井底岩石承受较大的原地应力作用,且随着井深增加原地应力呈增大趋势。原地应力的存在增加了岩石的压实程度,导致岩石坚硬、可钻性差、研磨性强等问题,成为破岩工具切削效率低、使用寿命短和钻井速度慢的最主要原因之一。针对此背景,提... 详细信息

井底岩石承受较大的原地应力作用,且随着井深增加原地应力呈增大趋势。原地应力的存在增加了岩石的压实程度,导致岩石坚硬、可钻性差、研磨性强等问题,成为破岩工具切削效率低、使用寿命短和钻井速度慢的最主要原因之一。针对此背景,提出释放井底部分原地应力弱化地层抗钻特性提高破岩速度的理念,研发一种可释放井底部分原地应力弱化地层抗钻特性且能够集中钻压强化攻击能力的差压步进钻头,该钻头充分利用钻井过程中的井底钻压波动,实现扩眼钻头与领眼钻头钻压动态分配及钻进过程交替进行的目标,通过弱化地层、强化攻击及转化振动三重效果提高破岩速度。为验证差压步进钻头的应力释放效应,建立三维流固耦合的阶梯井底应力场模型,并在江苏油区某区块砾石层井段开展3口井的实钻试验。结果表明:阶梯井底能够使阶梯处岩石更易破碎;小直径领眼钻头应力释放效果较好;随着地层深度的增加,差压步进钻头应力释放效果更加显著,应力释放比约为60.2%;差压步进钻头提速效果显著,砾石层钻速较牙轮钻头提升可达161.89%,最高提速318.11%。

关键词：钻井井底原地应力地层抗钻特性差压步进钻头应力释放岩石破碎

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基于RS-Conv的多尺度神经网络LiDAR点云断裂带提取方法

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地震地质 2024年第3期46卷 739-755页

作者：宋冬梅王浩冯家兴单新建王斌中国石油大学(华东) 海洋与空间信息学院青岛266580 东方通用航空摄影有限公司太原030032 中国地震局地质研究所北京100029

断裂带与地震、滑坡等自然灾害的发生有着密切关系,精准提取断裂带不仅可为地震断层的定量化研究提供指导,还可为地震灾害风险评估及防震减灾决策的制定提供科学依据。针对现有方法中LiDAR点云断裂带提取不完整、连续性差及错误率高等问... 详细信息

断裂带与地震、滑坡等自然灾害的发生有着密切关系,精准提取断裂带不仅可为地震断层的定量化研究提供指导,还可为地震灾害风险评估及防震减灾决策的制定提供科学依据。针对现有方法中LiDAR点云断裂带提取不完整、连续性差及错误率高等问题,文中提出了一种基于RS-Conv的多尺度神经网络LiDAR点云断裂带提取方法,以便更好地解决复杂地形区域的断裂带自动提取问题。该方法首先构建不同空间尺度的邻域点集,从而更全面地考察点云的局部几何结构特征。考虑到RS-Conv算子能够很好地表征中心点与邻域点的空间关系,文中以RS-Conv算子作为卷积模块构建了多尺度神经网络模型,以提取出LiDAR点云不同尺度的深层次特征,对其进行堆叠并输入到全连接层,以完成对断裂带点的提取。最后,在ISPRS点云数据集、川滇点云数据集和鲜水河数据集上对文中所述方法与张量分解方法和Deep Neural Networks(DNN)方法进行了对比实验,结果表明,文中方法的分类精度最高,分类总误差最低仅为0.3%,较其他方法降低了0.91%~2.79%,证实了该方法在点云断裂带提取方面的优越性。

关键词： LiDAR点云多尺度邻域点集深度学习断裂带提取