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主成分分析方法识别和评价碳酸盐岩有效储层

西南石油大学学报(自然科学版) 2025年

作者：徐文圣孙耀玺刘奇广庞雄奇张虎中国石油塔里木油田分公司中国石油大学(北京)地球科学学院油气资源与工程国家重点实验室

塔西南拗陷柯克亚地区卡拉塔尔组为碳酸盐岩储层，其孔-缝系统决定着油气的富集程度，应用单一测井参数识别和评价孔-缝系统非常困难且效果差。以主成分分析方法为核心，在损失很少信息条件下，将多个成分耦合后并在保证数据信息丢失最... 详细信息

塔西南拗陷柯克亚地区卡拉塔尔组为碳酸盐岩储层，其孔-缝系统决定着油气的富集程度，应用单一测井参数识别和评价孔-缝系统非常困难且效果差。以主成分分析方法为核心，在损失很少信息条件下，将多个成分耦合后并在保证数据信息丢失最小的原则下提出了一种基于常规测井数据资料对碳酸盐岩孔-缝系统储集空间解释与评价的新方法，对未实施成像测井区域实现储层纵向高密度孔-缝系统联合量化分析与评价。研究利用声波测井、密度测井、中子测井、深侧向测井及浅侧向测井曲线等测井曲线数据资料，结合研究区实测孔渗数据及压汞测试数据等，建立塔西南柯克亚地区次生孔隙-裂缝储层解释数学模型，量化表征碳酸盐岩孔-缝系统储集空间。研究结果表明，柯克亚卡拉塔尔组孔隙-裂缝储层解释模型的识别结果与成像测井解释结果吻合率较高，可达73%，表明该方法的有效，研究结果可为致密碳酸盐岩油气藏的高效勘探提供有力保障。

关键词：致密碳酸盐岩孔-缝系统主成分分析储集空间识别卡拉塔尔组

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焦耳热催化

中国科学:化学 2025年

作者：崔国庆姜桂元徐春明段雪中国石油大学(北京)重质油全国重点实验室北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室

随着可再生能源发电技术的迅速发展,利用绿电供能生产高值化学品和燃料成为大规模储能和推进清洁低碳发展的重要途径,有望为促进国家能源结构转型和实现“双碳”目标提供全新解决方案.利用电流流经催化剂产生的焦耳热对化学反应直接供热... 详细信息

随着可再生能源发电技术的迅速发展,利用绿电供能生产高值化学品和燃料成为大规模储能和推进清洁低碳发展的重要途径,有望为促进国家能源结构转型和实现“双碳”目标提供全新解决方案.利用电流流经催化剂产生的焦耳热对化学反应直接供热,具有强化传热和提高性能等诸多优势,其在重整、脱氢、降解等能源和环境催化领域开始有报道,是化工、物理和材料等领域交叉融合的新方向,正在成为国际科学研究前沿,但对焦耳热作用机制、相匹配催化剂设计及化学品可控合成等理解仍存在不足.为进一步深化认识并推进相关领域的深入研究,本文尝试提出“焦耳热催化”概念,阐释其基本原理、科学内涵及作用机制.在此基础上,探讨焦耳热催化的应用场景及未来发展的机遇与挑战.

关键词：焦耳热催化传热反应机理

基于傅里叶神经算子代理模型的地热开采生产制度优化

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大庆石油地质与开发 2025年

作者：叶家巍吴克柳陈掌星李靖王楠哲毕剑飞朱清源彭斐中国石油大学(北京)人工智能学院中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室卡尔加里大学石油与化学工程系斯坦福大学能源工程系

中国地热资源分布广泛，开采地热能源可以减少对化石燃料的依赖。优化地热开采的生产制度是实现地热开发收益最大化的重要途径之一，因此提出了一种基于深度学习的代理模型与优化算法的联合应用方法。利用傅里叶神经算子（FNO）构建地... 详细信息

中国地热资源分布广泛，开采地热能源可以减少对化石燃料的依赖。优化地热开采的生产制度是实现地热开发收益最大化的重要途径之一，因此提出了一种基于深度学习的代理模型与优化算法的联合应用方法。利用傅里叶神经算子（FNO）构建地热开发模拟代理模型，该模型能够准确预测不同生产制度和不同开采阶段下的储层温度场和压力场，从而避免直接求解偏微分方程组；在此基础上为了实现地热开发生产制度的最优设计，采用具有全局搜索能力的遗传算法，对多变量和复杂约束条件下的参数进行优化。应用结果表明：FNO代理模型在准确性和模拟效率方面表现突出，遗传算法则能显著提升生产制度的优化速度和净现值。研究成果为提高地热开采的效率和经济性提供了新的方法和依据。

关键词：地热开采生产制度代理模型傅里叶神经算子遗传算法

准噶尔盆地车排子凸起石炭系油气成藏主控因素及成藏模式

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岩性油气藏 2025年第1期37卷 126-136页

作者：桂诗琦罗群贺小标王千军王仕琛汪亮中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257000

利用地震、测井、试油、岩心的铸体薄片和物性分析资料及物理模拟实验,探讨了准噶尔盆地车排子凸起石炭系油气成藏要素的配置关系、富集规律以及油气成藏主控因素,总结了成藏模式。研究结果表明:①准噶尔盆地车排子凸起石炭系储层岩性... 详细信息

利用地震、测井、试油、岩心的铸体薄片和物性分析资料及物理模拟实验,探讨了准噶尔盆地车排子凸起石炭系油气成藏要素的配置关系、富集规律以及油气成藏主控因素,总结了成藏模式。研究结果表明:①准噶尔盆地车排子凸起石炭系储层岩性主要为凝灰岩、安山岩及角砾岩,储集空间主要为次生孔隙与裂缝,孔隙度多小于8%,渗透率多为0.1~10.0 mD,属于特低孔、超低渗储层。②研究区油藏富集运聚为“断-储-壳”3要素联合控制,深大断裂是油气垂向运移通道;风化淋滤作用改善了储层物性,为油气富集提供了有效储集空间;石炭系及其上覆泥岩均较致密,与裂缝发育的火山岩储层形成了良好的储盖组合;走滑断裂与盖层的配置关系对油气垂向与横向运移具有重要控制作用。③研究区油藏整体上具有“双源供烃、多体系输导、多类型盖层、多层系含油、多种油藏类型、复式含油气区”的特征。不同区域、不同深度的油藏具有明显的差异,横向上,近源为“断毯输导、侧向充注、近源风化壳成藏模式”,远源为“双源供烃、多种输导类型、硬壳封盖、远源断壳体成藏模式”;纵向上,浅部为“双源供烃、多种输导类型、硬壳封盖、浅部风化壳成藏模式”,深部为“双源供烃、断裂输导、致密岩层封盖、深部断缝体成藏模式”。

关键词：火山岩油藏物理模拟深大断裂风化淋滤作用双源供烃石炭系车排子凸起准噶尔盆地

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川西坳陷新场须二段致密气藏气水分布成因机制

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天然气地球科学 2025年

作者：王翘楚陈冬霞李莎陈雨荷岳大力王福伟屈林博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

针对四川盆地川西坳陷新场地区须二段致密气藏气水分布特征复杂，气水分布成因及演化过程不清的问题，本研究采用宏观—微观尺度分析结合的方法，在对研究区致密砂岩气藏气水分布特征分析的基础之上，划分主要的气水分布类型，并结合天... 详细信息

针对四川盆地川西坳陷新场地区须二段致密气藏气水分布特征复杂，气水分布成因及演化过程不清的问题，本研究采用宏观—微观尺度分析结合的方法，在对研究区致密砂岩气藏气水分布特征分析的基础之上，划分主要的气水分布类型，并结合天然气充注物理模拟实验和微观尺度孔隙结构分析剖析了不同类型气水分布关系的主控因素，开展了三类气水分布成因演化过程的分析。研究结果表明：新场地区须二段在整体气上水下的背景之下，发育类边底水型、多层叠置型和孤立型3种气水关系。类边底水型受控于古构造发育过程，多层叠置型气水分布与多期断缝的发育演化过程密切相关，而孤立型气层和水层的发育则主要由储层非均质演化过程及其导致的天然气充注过程差异有关。总体而言，新场地区须二段现今的气水复杂分布是古构造、断缝体及储层非均质性等地质过程演化及天然气充注成藏过程的耦合叠加作用的结果。

关键词：气水分布致密砂岩川西坳陷演化过程成因机理

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油气藏相变岩石力学理论方法及应用场景探讨

石油勘探与开发 2025年

作者：金衍林伯韬高彦芳庞惠文郭旭洋申屠俊杰中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)石油工程学院中国石油大学(北京)人工智能学院西北大学地质学系中国石油大学(北京)理学院

针对部分油气藏钻采过程中的固态烷烃相关混合物受热相变、超压砂体瞬间泄压触发砂体液化流动和孔隙充填物降压气化引发骨架垮塌3个典型的相变岩石力学现象，系统分析了目前在理论认识、实验方法、数学表征方面的研究进展，同时探讨了3... 详细信息

针对部分油气藏钻采过程中的固态烷烃相关混合物受热相变、超压砂体瞬间泄压触发砂体液化流动和孔隙充填物降压气化引发骨架垮塌3个典型的相变岩石力学现象，系统分析了目前在理论认识、实验方法、数学表征方面的研究进展，同时探讨了3个相变岩石力学现象对应的工程应用场景，揭示了其力学规律及工程应用效果，在此基础上，讨论了油气藏相变岩石力学目前所面临的挑战、潜在的发展趋势与亟待探索的方法。研究表明：不同的油气藏相变岩石力学现象需要采用相应的、特殊的实验及数学方法开展研究，确定其独特的多场耦合力学响应机制，以有效指导资源开采控制、致灾程度评价、地层稳定分析等。为满足该学科的发展需要，未来需挖掘更多油气资源开采中的相变岩石力学问题，开发特定的新型实验设备，借助人工智能与数字孪生技术，实现岩石相态变化力学过程的实时仿真与动态可视化。

关键词：油气藏相变岩石力学相态变化工程应用多场耦合实验设备人工智能

塔里木盆地构造流体作用对超深层断控碳酸盐岩缝洞型储层的控制

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石油勘探与开发 2025年

作者：曾联波宋逸辰韩俊韩剑发姚迎涛黄诚张银涛谭笑林李浩中国石油大学(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西北油田分公司中国石油塔里木油田公司

基于露头、岩心、测井、录井、三维地震、地球化学实验和生产测试等资料，利用生产动态分析、流体包裹体测温及碳氧同位素测试等多种方法，系统探讨塔里木盆地的构造和流体作用对超深层断控碳酸盐岩缝洞型储层规模、储层质量及其有效性... 详细信息

基于露头、岩心、测井、录井、三维地震、地球化学实验和生产测试等资料，利用生产动态分析、流体包裹体测温及碳氧同位素测试等多种方法，系统探讨塔里木盆地的构造和流体作用对超深层断控碳酸盐岩缝洞型储层规模、储层质量及其有效性与连通性的控制机理。研究表明：走滑断层规模、构造部位与岩石力学层共同控制了缝洞储层的发育规模。断层规模越大，储层规模越大；叠接挤压段的储层规模大于叠接拉分段，纯走滑段的储层规模相对较小；走滑断层的交汇部位、转折部位与端部的储层规模较大；垂向上储层发育的差异性受岩石力学层控制，脆性指数高的岩石力学层更有利于缝洞储层的发育。多期走滑断层活动及流体改造共同控制了缝洞储层的有效性演化及其非均质性。加里东晚期—海西早期的大气淡水活动期为缝洞储层主要形成期；海西晚期热液活动进一步加剧了有效储集空间分布的非均质性。走滑断层构造部位和现今地应力控制了缝洞储层连通性。叠接拉分段缝洞储层连通性好于纯走滑段，叠接挤压段较差；与现今地应力方向近平行的走滑断层控制的缝洞储层连通性好。优质缝洞型储层平面上主要分布于走滑断层的叠接拉分段两侧断层交汇区域，叠接挤压段中部区域、纯走滑段交叉部位、转折部位和端部的羽状断层区；剖面上集中于高脆性指数的岩石力学层段。

关键词：构造流体缝洞型储层走滑断层岩石力学层碳酸盐岩超深层塔里木盆地

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3.1 Ga左右全球岩浆事件和地壳演化

地质论评 2025年

作者：边天一孟凡超杨飞深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东) 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室崂山国家实验室

全球克拉通90%的陆壳可能是在太古宙形成,集中在3.5～3.1 Ga、2.8～2.7 Ga、2.6～2.5 Ga 3个阶段,2.8～2.7 Ga和晚期2.6～2.5 Ga时期的岩石保留较多,地壳增生与改造机制研究较多,受样品稀少限制,3.0 Ga之前的岩浆事件与陆壳形成演化研... 详细信息

全球克拉通90%的陆壳可能是在太古宙形成,集中在3.5～3.1 Ga、2.8～2.7 Ga、2.6～2.5 Ga 3个阶段,2.8～2.7 Ga和晚期2.6～2.5 Ga时期的岩石保留较多,地壳增生与改造机制研究较多,受样品稀少限制,3.0 Ga之前的岩浆事件与陆壳形成演化研究相对薄弱,早前寒武纪岩浆事件与地壳增生方式仍存在争议。本文系统总结了全球中太古代（主要为3.2～3.0 Ga期间）岩石的锆石年龄、岩石类型、全岩地球化学和锆石Lu—Hf—O同位素特征。主要认识包括:（1）3.2～3.0 Ga时期岩石在全球各大洲均有分布,现今主要集中在北半球,而南半球的数量相对较少;（2）岩石的锆石年龄峰值集中在约3.05Ga和约3.15 Ga两个时期;（3）岩石的主要岩性为英云闪长岩和奥长花岗岩,具有过铝质的特征,不同地区呈现出不同的岩石组合,展现出一定的地区独特性;（4）不同地区岩石锆石的εHf（t）值表现出明显差异,反映了岩石起源和演化历史的差异性。大部分锆石的δ18O值与地幔熔体处于平衡状态,也有部分锆石的δ18O值较高,可达+8.93‰,暗示岩石源区经历了一定的低温蚀变或地壳物质的混染;（5）岩石呈现轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾模式,铕元素异常明显。整体上Th、U、K、Pb等元素相对富集,而Nb、Ta、P、Sm、Ti等元素相对亏损。综合研究表明:（1）3.1 Ga左右TTG岩石可能由经历低温蚀变的玄武质岩石部分熔融形成。Hf同位素特征显示,该时期玄武质岩石多数为3.3 Ga左右时期由轻度亏损的地幔部分熔融形成。（2）中太古代早期（主要为3.2～3.0 Ga期间）发生了一次全球性质的岩浆活动和地壳增长事件,峰值期在约3.05 Ga和约3.15 Ga。（3）类似于现代板块运动的构造体制在中太古代已经启动。

关键词：中太古代地壳增生岩浆事件 TTG岩石

气藏抬升过程中孔隙结构差异特征及演化模式——以四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩储层为例

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地质学报 2025年

作者：王丹丹姜振学杜威刘达东陈文逸杨宇冯霞油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京) 非常规油气科学技术研究院中国石油大学(北京) 贵州省油气勘查开发工程研究院

岩相和超压是影响储层孔隙结构最重要的因素,但二者谁更占据主导作用存在较大争议,导致气藏抬升过程中孔隙结构差异特征及演化模式尚不清楚。以四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩为研究对象。通过矿物组成、有机地球化学分析、场发射... 详细信息

岩相和超压是影响储层孔隙结构最重要的因素,但二者谁更占据主导作用存在较大争议,导致气藏抬升过程中孔隙结构差异特征及演化模式尚不清楚。以四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩为研究对象。通过矿物组成、有机地球化学分析、场发射扫描电镜观察、数字图像处理与提取、全孔径表征（CO2、N2和高压压汞）等方法,探讨了页岩气藏最大埋深后抬升过程中岩相及超压对页岩孔隙结构的影响作用,并建立了气藏抬升过程中页岩孔隙演化模式。研究结果表明:（1）同一压力区富有机质硅质页岩较贫有机质黏土质页岩具有更大的孔隙比表面积、孔隙体积及分形维数,TOC相对于黏土矿物对孔隙比表面积和孔隙体积影响更大;（2）不同压力区富有机质硅质页岩相抬升时期晚,抬升幅度小的页岩具有更大的孔隙比表面积、孔隙体积、圆度系数和分形维数,超压对孔隙具有保持作用,孔隙免遭压实而变形程度小;（3）岩相对页岩孔隙比表面积的影响主要体现在微孔,而超压对页岩孔隙孔体积的影响主要体现在介孔和宏孔。建立了气藏抬升过程中页岩石英抗压保孔和储层超压保孔模式。本研究成果可以丰富页岩气成藏机制的再认识,对页岩气储层保存及破坏评价具有重要意义。

关键词：岩相构造抬升储层孔隙结构四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩