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适用于超临界/密相二氧化碳管输的稳态水力热力耦合计算模型

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化工进展 2025年

作者：王梓丞张海帆袁鹏孙晨邹炜杰李欣泽邢晓凯中国石油新疆油田公司采油工艺研究院(监理公司) 中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院新疆多介质管道安全输送重点实验室

超临界/密相CO2管道输送是当前国际上实现长距离、大规模碳运输最为安全且经济的方式。适用于超临界/密相CO2的水力热力计算模型可为CO2管道工艺设计参数选择及方案优选提供理论支撑。针对现有模型存在的不足，本文以考虑高程差的管道... 详细信息

超临界/密相CO2管道输送是当前国际上实现长距离、大规模碳运输最为安全且经济的方式。适用于超临界/密相CO2的水力热力计算模型可为CO2管道工艺设计参数选择及方案优选提供理论支撑。针对现有模型存在的不足，本文以考虑高程差的管道稳态连续性方程、运动方程和能量守恒方程为基础，采用PR状态方程计算CO2物性参数，结合焓、熵、温度、压力、密度的热力学关系式，通过提出合理假设条件，全面联立运动方程和能量方程，推导建立了一维非等温超临界/密相CO2管道稳态输送水力热力耦合计算模型。分别通过实验和OLGA软件从多个方面验证了模型具有较高的精度。模型简洁易用，避免了繁琐复杂且耗时耗力的数值求解过程，大幅降低了计算难度。可为超临界/密相CO2管道输送工艺仿真软件国产化提供理论支持与技术支持。

关键词：超临界CO 管道输送稳态水力热力耦合

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超深井安全提速提产地质工程一体化关键技术

天然气工业 2021年第11期41卷 104-114页

作者：胥志雄张辉尹国庆徐珂王海应王志民刘新宇董仁周建平中国石油塔里木油田公司中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院中国石油塔里木油田公司工程技术处

塔里木盆地库车坳陷白垩系砂岩气藏效益开发面临着超深、高温、高压、高应力等挑战,亟待解决巨厚高抗钻砾石层和复合盐层的钻井安全提速,以及极低的基质孔隙度和渗透率储层的改造提高产量这两大难题。为此,以库车坳陷克拉苏构造带西部... 详细信息

塔里木盆地库车坳陷白垩系砂岩气藏效益开发面临着超深、高温、高压、高应力等挑战,亟待解决巨厚高抗钻砾石层和复合盐层的钻井安全提速,以及极低的基质孔隙度和渗透率储层的改造提高产量这两大难题。为此,以库车坳陷克拉苏构造带西部的博孜3号构造为例,在系统梳理钻完井工程问题与地质因素之间的关联性基础上,建立了相应的地质和地质力学三维模型,形成了超深井安全提速提产地质工程一体化关键技术。研究结果表明:①钻前为保证储层钻遇、安全提速和完井提高产量来确定井位、井型和井轨道;②以盐岩、砾岩、断层等特殊地质体的描述,地层可钻性评价,异常高压预测、井壁稳定性和漏失压力预测的结果,确定井身结构、钻头与提速工具及钻井液设计;③随钻过程中,根据实钻信息及时修正地质力学模型,实时更新钻井“三压力”数据,支持钻井参数动态调整;④建立了包括储层基质、裂缝、地应力、岩石力学属性等多因素综合的可压裂性预测方法,模拟人工裂缝与天然裂缝交互的压裂网络,优化储层改造方案。通过现场实践,平均钻井复杂率由原来的8%降低至4.6%,气井天然气无阻流量提高3~10倍,所形成的提产提速地质工程一体化关键技术为超深层油气资源的开发积累了技术方法和实践经验。

关键词：塔里木盆地库车坳陷超深气井地质力学地质工程一体化提速提高产量

博孜9井的发现与塔里木盆地超深层天然气勘探潜力

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天然气工业 2020年第1期40卷 11-19页

作者：田军杨海军吴超莫涛朱文慧史玲玲中国石油塔里木油田公司中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院

塔里木盆地克拉苏构造带西部的博孜—大北区段为超深、高温、超高压、构造变形强的复杂构造区,油气勘探程度低,近期部署在该区段的一口油气预探井——博孜9井取得了突破,压裂测试获得了高产工业油气流。为了加快该区的油气勘探进程,分... 详细信息

塔里木盆地克拉苏构造带西部的博孜—大北区段为超深、高温、超高压、构造变形强的复杂构造区,油气勘探程度低,近期部署在该区段的一口油气预探井——博孜9井取得了突破,压裂测试获得了高产工业油气流。为了加快该区的油气勘探进程,分析了克拉苏构造带断裂分级组合、古构造对构造变形的控制作用,研究了下白垩统巴什基奇克组和巴西改组储层的物源、应力场及油气成藏特征,并评价了其天然气勘探潜力。研究结果表明:①该构造带发育博孜—克拉、克拉苏、克深、拜城等4条一级断裂,形成并控制了4个断裂构造带;②该构造带西部发育博孜、大北2个早白垩世开始发育的古构造,形成了5种构造模式;③该构造带发育巴什基奇克组和巴西改组两套砂岩储层,巴什基奇克组储层属于7500 m超深层优质储层,受粗岩性、弱压实、低应力等3个因素的控制,巴西改组有利储层主要位于第二段,属于辫状河三角洲前缘亚相沉积的裂缝—孔隙型储层;④该构造带西部的原油来源于中侏罗统恰克马克组烃源岩,经历了“早期聚油、晚期聚气”两期成藏,东部干气主要来自上三叠统黄山街组烃源岩,为一期成藏,并形成东部干气、西部凝析气的成藏特征。结论认为,博孜—大北区段发育超过万亿立方米天然气资源的有利圈闭,目前已发现博孜9等一大批千亿立方米级气藏并持续取得油气勘探突破,博孜—大北万亿立方米大气区即将落实。

关键词：塔里木盆地克拉苏构造带博孜—大北区段早白垩世超深层圈闭储集层天然气成藏勘探发现

塔里木盆地寒武系盐下白云岩油气成藏条件与勘探方向

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石油勘探与开发 2016年第3期43卷 327-339页

作者：杜金虎潘文庆中国石油勘探与生产公司中国石油塔里木油田公司

综合地震资料解释、钻井及盆地周缘露头地质资料,研究塔里木盆地寒武系盐下白云岩生、储、盖等石油地质条件,并优选有利勘探区带。研究认为:塔里木盆地发育寒武系玉尔吐斯组优质烃源岩和南华系—震旦系潜在烃源岩,塔西台地地层小区下寒... 详细信息

综合地震资料解释、钻井及盆地周缘露头地质资料,研究塔里木盆地寒武系盐下白云岩生、储、盖等石油地质条件,并优选有利勘探区带。研究认为:塔里木盆地发育寒武系玉尔吐斯组优质烃源岩和南华系—震旦系潜在烃源岩,塔西台地地层小区下寒武统肖尔布拉克组台内丘滩、台缘礁滩白云岩储集层规模发育,中寒武统膏盐岩类优质盖层分布面积约11×104km2,3个继承性古隆起控制沉积储集层展布、岩性-地层圈闭的发育及油气聚集成藏,具备形成大油气田的优越石油地质条件。评价优选了塔中—巴东台内滩带、塔北台缘—礁后滩带、柯坪台缘—礁后滩带、玉龙—墨玉半蒸发云盐坪带及轮南—古城台缘带5大油气有利区带,为寒武系盐下白云岩的油气勘探提供了理论依据。

关键词：塔里木盆地寒武系白云岩油气成藏寒武系勘探区带裂陷槽断折带双滩沉积模式古隆起

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塔里木盆地低电阻率油层成因分析与评价

石油勘探与开发 2004年第6期31卷 69-71页

作者：赵军宋帆中国石油塔里木油田分公司

塔里木盆地台盆区的轮南侏罗系JⅣ、吉拉克三叠系TⅡ和哈得逊石炭系CⅢ低电阻率油层的电阻率最低达0.45Ω·m.与水层的电阻率几乎相当。在分析其特点及成因的基础上,分别针对导致低电阻率的黄铁矿、黏土矿物以及高矿化度束缚水等附加导... 详细信息

塔里木盆地台盆区的轮南侏罗系JⅣ、吉拉克三叠系TⅡ和哈得逊石炭系CⅢ低电阻率油层的电阻率最低达0.45Ω·m.与水层的电阻率几乎相当。在分析其特点及成因的基础上,分别针对导致低电阻率的黄铁矿、黏土矿物以及高矿化度束缚水等附加导电因素,利用毛管压力资料,建立了油藏物性、油层高度与含油饱和度的关系以及采用高温高压岩电参数等不同的解释评价方法,取得了良好的应用效果。

关键词：低电阻率粘土附加导电束缚水黄铁矿矿化度饱和度

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一种基于油气驱替理论的饱和度预测方法

天然气工业 2004年第8期24卷 36-38,124页

作者：赵军李进福中国石油塔里木油田分公司

文章从油气藏形成机理出发 ,分析了油气藏中孔隙结构和聚集驱动力对原始饱和度形成所起的作用。油气在驱动力的作用下 ,首先在构造顶部较大的孔隙喉道相连接的大孔隙中聚集 ,随着油气柱高度的增加 (即驱动力的增加 ) ,油气才能进一步进... 详细信息

文章从油气藏形成机理出发 ,分析了油气藏中孔隙结构和聚集驱动力对原始饱和度形成所起的作用。油气在驱动力的作用下 ,首先在构造顶部较大的孔隙喉道相连接的大孔隙中聚集 ,随着油气柱高度的增加 (即驱动力的增加 ) ,油气才能进一步进入较小的孔隙喉道中 ,油藏中距自由水界面越高 ,油气饱和度则越大。据此 ,建立了油气藏高度和孔隙物性参数与气藏饱和度的关系 ,进而可对油气藏饱和度进行预测。经实际应用并用毛管压力资料和核磁实验资料获得的饱和度进行对比 ,饱和度的平均误差在 1%以内。该方法还可用于缺少电阻率测井资料或电阻率曲线受井眼和泥浆侵入严重影响而无法使用等情况的饱和度预测中。

关键词：油气藏驱动模型毛细管压力饱和度储层分布规律

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准噶尔盆地哈山地区风城组页岩含油性评价

大庆石油地质与开发 2025年第1期 25-34页

作者：贾凡建王建伟郭瑞超赵乐强张卓吴智平李艳丽中国石油大学(华东)地球科学与技术学院中国石化胜利油田分公司山东地质调查院

为了明确准噶尔盆地西北缘哈山地区二叠系风城组页岩的岩相发育特征及页岩油含油性，利用露头、钻井、地震、地化分析等资料，对风城组页岩层段的岩性、展布、沉积环境等地质特征进行研究，并分析其源岩品质、储层特征和含气性。结果表... 详细信息

为了明确准噶尔盆地西北缘哈山地区二叠系风城组页岩的岩相发育特征及页岩油含油性，利用露头、钻井、地震、地化分析等资料，对风城组页岩层段的岩性、展布、沉积环境等地质特征进行研究，并分析其源岩品质、储层特征和含气性。结果表明：风城组页岩有机质丰度较高，w （TOC）为0.12%～5.13%，平均为1.16%，是一套以Ⅰ、Ⅱ1型为主的未熟-低熟源岩；残留烃含量较低，主要为吸附油，其体积分数平均高达72.57%；孔径以中孔为主，体积分数为40.68%～83.98%，平均为66.25%，微小孔体积分数次之；凤城组页岩主要发育白云质凝灰岩、灰质凝灰岩、凝灰质泥页岩、白云质泥页岩、灰质泥页岩和白云质粉砂岩6种岩相，其中灰质泥页岩为优势岩相，储集空间最发育，主要为石英粒间孔和碳酸盐粒间孔，微小孔的体积分数较高，平均面孔率最高，可达9.97%；灰质泥页岩的含油量最高，w （TOC）大于2%，游离油含量大于1 mg/g。研究成果可为哈山及其他地区页岩含油性评价提供借鉴。

关键词：准噶尔盆地哈山地区二叠系风城组页岩油岩相特征含油性

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大庆长垣一类油层聚合物驱后孔隙结构变化特征

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大庆石油地质与开发 2025年

作者：刘海波曹瑞波乔婷婷闫伟王宏伟陈文林樊宇刘国超梁国良王立辉国家能源陆相砂岩老油田持续开采研发中心中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院

针对大庆长垣一类油层聚合物驱后孔隙结构特征不明确，对优势渗流通道形成的影响尚不清楚的问题，运用物理模拟、高压压汞、恒速压汞、扫描电镜等实验方法，结合大量取心井数据分析，对聚驱前后储层物性和孔隙结构的变化进行了研究。结... 详细信息

针对大庆长垣一类油层聚合物驱后孔隙结构特征不明确，对优势渗流通道形成的影响尚不清楚的问题，运用物理模拟、高压压汞、恒速压汞、扫描电镜等实验方法，结合大量取心井数据分析，对聚驱前后储层物性和孔隙结构的变化进行了研究。结果表明：聚驱后储层平均渗透率较聚驱前增加0.245μm2，平均泥质含量（质量分数）较聚驱前降低1.96百分点；聚驱后黏土矿物质量分数由8.9%下降至3.9%，其中高岭石的绝对含量增加，其他黏土矿物的绝对含量均有所下降；聚驱后低渗透岩心中小孔隙和小喉道的比例增加，与高渗透岩心大孔隙和大喉道的尺寸及规模的差距进一步增大；聚驱后高低渗透层间的孔喉微观非均质性和复杂程度的差距增大，渗流能力的差距进一步增大，导致聚驱后更易形成优势渗流通道。研究成果可为研发聚驱后提高采收率技术提供理论指导。

关键词：聚驱后油层微观孔隙结构一类油层高压压汞恒速压汞扫描电镜优势渗流通道大庆长垣

基于地质力学方法的深层致密气藏高效勘探技术:以库车坳陷迪北气藏为例

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地球科学 2023年第2期48卷 621-639页

作者：徐珂杨海军张辉赵斌尹国庆王志民王海应中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000

为了明确库车坳陷迪北致密气藏有利储层分布及配套工程技术,提高勘探效率,在气藏分析基础上,基于地质力学方法,综合运用地质资料、钻井资料、测井资料,开展现今地应力场预测、裂缝有效性评价等研究,兼顾甜点钻遇和压裂改造效率,从地质... 详细信息

为了明确库车坳陷迪北致密气藏有利储层分布及配套工程技术,提高勘探效率,在气藏分析基础上,基于地质力学方法,综合运用地质资料、钻井资料、测井资料,开展现今地应力场预测、裂缝有效性评价等研究,兼顾甜点钻遇和压裂改造效率,从地质工程一体化角度,量化优选定向井井眼轨迹.结果表明:(1)现今地应力和天然裂缝很大程度决定了深层致密气藏品质和压裂改造效率,影响气井产能;(2)迪北气藏非均质性强,岩石物理特征、现今地应力、裂缝有效性在井间差异明显,迪北气藏裂缝甜点分布离散,储层改造难度受地质因素的制约程度大;(3)天然裂缝是深层致密气藏优质甜点区发育的重要控制因素,并能降低压裂施工难度、提高压裂改造效率;(4)定向井应多穿低应力带、多穿天然裂缝,并充分考虑天然裂缝走向和地应力方向的匹配,以提高单井产量.直井钻探模式在迪北致密气藏的高效勘探上存在局限,定向井不但能兼顾甜点钻遇和压裂改造效率,在钻井安全稳定方面也具有优势,是深层致密气藏少井高效勘探的有效途径.

关键词：深层致密气藏油气勘探地质力学定向井地质工程一体化库车坳陷石油地质