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爆炸0区风机关键技术研究进展及展望

中国机械工程 2025年

作者：程龙军刘刚陈雷李东泽邢潇崔淦中国石油大学(华东)山东省油气与新能源储运安全重点实验室中石化安全工程研究院有限公司化学品安全全国重点实验室

油气储运过程普遍存在可燃气与空气混合的爆炸0区环境，0区风机是保障0区环境安全的重要装置，目前被国外垄断。针对0区风机关键技术，分类综述了狭小受限空间燃爆规律、流场优化计算、叶轮离心应力与振动、安全轴封技术和阻爆测试领域... 详细信息

油气储运过程普遍存在可燃气与空气混合的爆炸0区环境，0区风机是保障0区环境安全的重要装置，目前被国外垄断。针对0区风机关键技术，分类综述了狭小受限空间燃爆规律、流场优化计算、叶轮离心应力与振动、安全轴封技术和阻爆测试领域的研究进展，并提出了五点展望：①建立0区风机燃爆测试方法是首要目标，搭建循环回路测试系统评价抗爆性能；②较狭小受限空间，风机内部旋转结构爆燃转爆轰演化规律存在差异，应通过实验与计算来揭示；③分析阻火器对流场的扰动规律，开展流场优化研究提升风机通气性能；④研究高转速叶轮应力分布与振动规律，提出安全应力极限与提升方法；⑤研发抗爆、导静电耐磨型轴封材料及高效轴封结构。结论：通过关键技术研究，可实现国内0区风机零的突破。

关键词： 0区风机阻火器爆燃转爆轰流场优化应力轴封

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灰岩倾斜微裂缝对横波衰减影响的实验

岩性油气藏 2025年

作者：周庆文伍东蔡明章成广陈渊博林旺张远君李治油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 长江大学地球物理与石油资源学院中国石油集团工程技术研究院有限公司信息中心中国石化西北油田分公司采油一厂

针对灰岩储层微裂缝精细评价难题，基于声传播原理，开展了不同裂缝条件（裂缝倾角、裂缝张开度）下的声波物理实验，建立了灰岩裂缝参数表征模型，定量分析了裂缝倾角、裂缝张开度对横波衰减的影响，并将模型在渤海湾盆地曹妃甸地区古... 详细信息

针对灰岩储层微裂缝精细评价难题，基于声传播原理，开展了不同裂缝条件（裂缝倾角、裂缝张开度）下的声波物理实验，建立了灰岩裂缝参数表征模型，定量分析了裂缝倾角、裂缝张开度对横波衰减的影响，并将模型在渤海湾盆地曹妃甸地区古近系沙河街组一段进行了应用。研究结果表明：(1)灰岩储层微裂缝岩心声波物理实验设计了0,25°，40°，55°和70°等5组不同倾角的人造裂缝岩心；以25μm,50μm,100μm,150μm,200μm,300μm,400μm,500μm和1 000μm共9张PET薄膜作为9种不同的裂缝张开度；维持声波频率为250 kHz，对5组岩心分别测量9个裂缝张开度条件下的横波波形，每组实验都连续采集32道波形数据，通过噪声滤除程序对32道波形滤波并叠加得到效果最佳波形信号。(2)实验结果显示，横波衰减受裂缝影响大，衰减趋势随裂缝张开度增大而减小，衰减系数随着裂缝张开度的增大呈对数规律增大，当裂缝张开度小于等于300μm时，衰减系数的变化更敏感；裂缝张开度相同条件下，裂缝倾角为0～40°时，横波衰减系数随裂缝倾角的增大而减小，而当裂缝倾角大于40°时，衰减系数随裂缝倾角的增大而增大。(3)基于实验得到裂缝倾角θ分别为0,25°，40°，55°和70°时，衰减系数α与裂缝张开度w的表征模型α=c ln w+b（式中c,b为常数），当θ为0～40°时，常数c逐渐减小，分别为1.990 4,1.613 3和0.932 2；当θ为55°～70°时，常数c逐渐上升，分别为1.375 1和1.380 1。(4)利用裂缝参数表征模型计算的渤海湾盆地曹妃甸地区古近系沙河街组一段裂缝张开度与电成像测井得到的裂缝张开度相对误差为4.57%，平均绝对误差为5.5μm，吻合度较高。

关键词：岩石物理实验横波衰减裂缝倾角裂缝张开度裂缝参数反演模型阵列声波测井灰岩沙河街组一段曹妃甸地区

川西新场-丰谷地区须二段致密砂岩储层有效构造裂缝成因及发育规律

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成都理工大学学报(自然科学版) 2025年

作者：李厂何建华蒋睿邓虎成叶泰然相泽厚李可赛曹峰刘岩成都理工大学能源学院油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 中国石化西南油气分公司勘探开发研究院

川西地区致密砂岩储层埋深大、非均质性强且致密化程度高，呈大规模发育的有效构造裂缝系统对致密气的高效勘探开发具有重要影响，但目前对川西新场-丰谷一带须家河组二段（须二段）构造裂缝有效性的受控因素及分布规律认识不清。以川... 详细信息

川西地区致密砂岩储层埋深大、非均质性强且致密化程度高，呈大规模发育的有效构造裂缝系统对致密气的高效勘探开发具有重要影响，但目前对川西新场-丰谷一带须家河组二段（须二段）构造裂缝有效性的受控因素及分布规律认识不清。以川西新场-丰谷地区须二段为研究对象，综合利用野外露头、钻井岩心、测井资料等，结合薄片观察、含裂缝覆压孔渗等实验。明确了须二段有效构造裂缝的成因类型与发育特征，查明了有效构造裂缝发育主控因素，揭示了有效构造裂缝平面的分布规律，并建立了有效构造裂缝发育的地质模式。研究表明：（1）四川盆地新场-丰谷地区须二段发育区域构造缝、构造变形缝、断层附近裂缝3种天然裂缝；（2）区域构造裂缝主要受到岩性和岩相控制；断层附近裂缝有效性主要受到断裂规模和应力释放程度影响，构造变形裂缝有效性主要受到构造变形强度和应力方向偏转影响；（3）划分出双断夹持褶缝体型、单断褶缝型、单断缝型、纵弯褶缝型、构造复合型5种地质模式，南北向或与北东向断裂形成的双断夹持褶缝型有效裂缝发育程度最高。采用考虑早期破裂的“二元破裂”法和有效缝受控因素约束，须二段有效裂缝发育程度由新场到丰谷地区逐渐变差，新场-合兴场四级以上南北向断缝体与复合褶缝体、合兴场-丰谷北东-北东东向断褶缝体与斜接复合褶缝体内有效裂缝发育程度最高，为最有利勘探目标区。研究成果可为我国深层-超深层致密砂岩储层有效裂缝形成机制与分布规律研究提供重要参考和借鉴。

关键词：川西地区须家河组二段致密砂岩有效裂缝发育规律

苏北盆地高邮凹陷阜二段页岩稀土元素特征及地质意义

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地球学报 2025年

作者：宋言段宏亮孙雅雄王永辉薛锴唐远涛高先志中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)地球科学学院中国石化江苏油田分公司中国石油华北油田公司勘探开发研究院中国石油浙江油田公司

阜二段为苏北盆地的主力烃源岩发育层系和勘探重点,近年来,随着高邮凹陷HY1等页岩油水平井的成功试采,展现出了巨大的页岩油勘探潜力。然而,目前对阜二段页岩的沉积速率、后期是否受到成岩作用影响以及物源区的构造背景、母岩属性和物... 详细信息

阜二段为苏北盆地的主力烃源岩发育层系和勘探重点,近年来,随着高邮凹陷HY1等页岩油水平井的成功试采,展现出了巨大的页岩油勘探潜力。然而,目前对阜二段页岩的沉积速率、后期是否受到成岩作用影响以及物源区的构造背景、母岩属性和物源方向研究比较薄弱,严重制约了阜二段页岩油的进一步勘探。本文以苏北盆地高邮凹陷重点井阜二段页岩为研究对象,开展稀土元素地球化学特征研究,并讨论其对阜二段页岩成岩作用、沉积环境和物源区特征的指示意义。结果表明,苏北盆地高邮凹陷阜二段轻稀土元素含量富集,重稀土元素含量亏损,配分曲线表明为明显的右倾,Eu负异常明显,Ce正异常微弱。表明:苏北盆地高邮凹陷阜二段沉积环境属于相对稳定的缺氧还原环境,氧化还原条件纵向上没有明显变化,沉积速率自下而上逐渐减小。苏北盆地高邮凹陷阜二段构造背景为与大陆岛弧有关的活动大陆边缘;母岩属性为大陆上地壳长英质/基性物质形成的沉积岩和花岗岩混合;高邮凹陷阜二段物源主要来自于苏北盆地北西侧苏鲁造山带、西侧大别山造山带和南西侧张八岭隆起三个物源供给区。

关键词：苏北盆地高邮凹陷阜二段稀土元素沉积环境物源

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电磁阀控制井下增压器输出特性

中国石油大学学报(自然科学版) 2025年

作者：何宇航廖华林王敏生王华健牛继磊魏俊中国石油大学(华东)石油工程学院非常规油气开发教育部重点实验室(中国石油大学(华东) 中国石化石油工程技术研究院有限公司中石化经纬有限公司中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心

超高压水射流井底岩石切槽应力卸载方法是提高破岩效率的有效手段,然而现有井下增压装置为被动增压,超高压脉冲射流输出持续时间短且难以实现输出频率可控可调,导致切槽效率低。设计一种新型电磁阀控制井下增压器,通过室内实验和数值模... 详细信息

超高压水射流井底岩石切槽应力卸载方法是提高破岩效率的有效手段,然而现有井下增压装置为被动增压,超高压脉冲射流输出持续时间短且难以实现输出频率可控可调,导致切槽效率低。设计一种新型电磁阀控制井下增压器,通过室内实验和数值模拟相结合的方式分析其增压性能和输出特性。结果表明:增压装置的输出特性为高压射流和低压射流组合而成的混合脉冲射流,输出波形近似方波且输出频率可调;输出特性受输入压力与结构参数的影响较大,输入压力和活塞面积比增大,使得峰值压力升高而增大了射流切槽能力,活塞行程增大延长了超高压水射流的持续时间,提高了水射流切槽效率。

关键词：深部硬岩高压水射流切槽井下增压装置射流特性可控可调

京津冀地区典型石化园区VOCs排放特征及影响评价

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中国环境科学 2025年

作者：张香蕊魏巍李国昊白画画刘晓宇吕喆北京工业大学环境科学与工程学院区域大气复合污染防治北京市重点实验室城市大气挥发性有机物污染防治技术与应用北京市重点实验室北京市生态环境保护科学研究院国家城市环境污染控制工程技术研究中心

本研究以京津冀地区某石化园区为研究对象，选取园区内5个代表性点位进行采样并分析，识别了该区域内85种挥发性有机物（VOCs）的排放特征，评估其对环境及健康的影响.研究发现，五个点位总挥发性有机化合物（TVOCs）浓度为546.0-4472.2... 详细信息

本研究以京津冀地区某石化园区为研究对象，选取园区内5个代表性点位进行采样并分析，识别了该区域内85种挥发性有机物（VOCs）的排放特征，评估其对环境及健康的影响.研究发现，五个点位总挥发性有机化合物（TVOCs）浓度为546.0-4472.2 μg/m3，烷烃和烯烃是主要组成部分，芳香烃和卤代烃次之.对比各站点VOCs组分的日变化发现谷峰出现的时间有所差异，且各站点的特征污染物不同，合成橡胶区OFP最高(13239.8 μg/m3)，烯烃对O3的贡献最高（62.8%-90.5%），其次是烷烃（3.8% - 34.8%）和芳香烃（2.2%-22.1%）.除此之外，仅合成橡胶区发生恶臭污染，1，3-丁二烯（0.68）、正己烷（0.30）等是产生恶臭的主要VOCs物种，且通过使用US EPA方法计算健康风险，合成橡胶区域高于其他点位.研究结果为石化园区VOCs的排放控制以及保护人群身体健康方面提供了科学依据.

关键词：挥发性有机化合物(VOCs) 石化行业臭氧生成潜势恶臭污染健康风险

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智能钻头技术研究与应用探索

石油机械 2023年第10期51卷 67-76页

作者：黄哲吴仲华李成耿应春李绪锋燕修良曹继飞中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院中国石化超深井钻井工程技术重点实验室

实际钻井过程中,在多主频、多维度、多振幅复合的六自由度复杂振动作用下,极易引发井下钻具疲劳损坏与岩石重复破碎,钻井工程在效率、安全、效益和质量层面面临着严峻挑战。作为破岩钻进的直接执行机构,钻头动力学响应是钻进参数、地质... 详细信息

实际钻井过程中,在多主频、多维度、多振幅复合的六自由度复杂振动作用下,极易引发井下钻具疲劳损坏与岩石重复破碎,钻井工程在效率、安全、效益和质量层面面临着严峻挑战。作为破岩钻进的直接执行机构,钻头动力学响应是钻进参数、地质特性、钻具结构数据关系的直接体现。开展钻头位置数据采集与融合挖掘,是统筹钻进效率、经济效益、风险控制关系,针对性开展提速增效工具改进与钻井参数优化的根本需要。智能钻头技术是解决上述问题的重要手段。由此对智能钻头技术硬件研发与数据分析过程中的部分关键问题进行了探索,针对性地提出了中心式模块应力测量的刚性连接方案,设计了运动测量的棱柱式阵列构型及数据推算方法,开展了模块结构水力学优化;研制智能钻头样机,基于实测数据开展了BHA井下听诊与钻井参数优化应用探索;开展现场应用测试5井次、累计入井超140 h,工艺与方法可靠、有效。

关键词：智能钻头传感器阵列井下听诊优化钻井多智体决策

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镧改性碳纤维对水体中磷吸附性能的研究

中国环境科学 2025年

作者：陈安童张鹏夏江楠杨瑾晟赵浩赵贤广南京工业大学环境科学与工程学院中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室中国科学院大学

利用镧浸渍法处理活性碳纤维制备出了新型高效磷酸根吸附剂(CF-La).并进行了吸附等温线、吸附动力学、单因素实验、实际水样试验.吸附等温线实验表明其吸附过程更符合Langmuir模型，吸附属于单层吸附;动力学实验表明CF-La吸附过程符合... 详细信息

利用镧浸渍法处理活性碳纤维制备出了新型高效磷酸根吸附剂(CF-La).并进行了吸附等温线、吸附动力学、单因素实验、实际水样试验.吸附等温线实验表明其吸附过程更符合Langmuir模型，吸附属于单层吸附;动力学实验表明CF-La吸附过程符合二级动力学模型，包含物理、化学吸附;pH和竞争离子实验表明，CF-La在中性环境下吸附效果最佳且不受干扰离子影响;通过5次吸附-解吸循环实验进行可回收性评价，结果表明CF-La对磷酸根的吸附率和脱附率均保持在80%以上;通过SEM、BET对改性前后材料进行表征，表明镧已成功负载在材料表面;XPS、FTIR对吸附前后材料进行吸附机理分析，表明合成材料具有介孔结构且表面存在两种不同价态的镧有利于提高吸附效果.通过实际水样试验，验证了CF-La对安徽巢湖水体中无机磷、有机磷均体现出优异的吸附性能.

关键词：富营养化碳纤维镧改性磷离子

岩石材料史氏硬度标准测试影响因素敏感性分析

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工程地质学报 2024年第2期32卷 359-369页

作者：周忠鸣中石化石油工程技术研究院有限公司北京102206 中国石化超深井钻井工程技术重点实验室北京102206

在油气工程领域,岩石史氏硬度是刻画地层抗钻特性,优化钻头和钻井工艺的重要技术参数。然而,目前史氏硬度测试缺乏统一的测试方法和标准,各种测试因素对结果的影响不明确,导致各实验室的硬度测试结果缺乏可比性。本研究以有机玻璃,水泥... 详细信息

在油气工程领域,岩石史氏硬度是刻画地层抗钻特性,优化钻头和钻井工艺的重要技术参数。然而,目前史氏硬度测试缺乏统一的测试方法和标准,各种测试因素对结果的影响不明确,导致各实验室的硬度测试结果缺乏可比性。本研究以有机玻璃,水泥及露头砂岩3种材料为例,综合密度、波速、CT图像、史氏硬度测试等多个角度探讨了标准测试样品的选取、制备及物理力学特性的评估过程,并开展了史氏硬度测试敏感性分析。结果表明,岩性类型控制着压入曲线形态、史氏硬度值及压入破坏特征;史氏硬度测试结果还受试样尺寸、加载速率、压头直径、压痕点位置等因素的显著影响,硬度值与试样尺寸、加载速率呈正相关关系,但与压头直径呈负相关关系;压痕点位于样品中心一点比位于边缘点时测试的硬度值更高。此研究深度探讨了史氏硬度测试结果稳定性与准确性所依赖的核心因素,研究成果有助于推动岩石硬度测评与分级标准的建立。

关键词：油气工程史氏硬度压入曲线破坏特征敏感性分析

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