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海上拖缆窄方位地震数据裂缝预测方法

Applied Geophysics 2024年第1期21卷 1-12,203页

作者：刘道理杨学奇邹雅铭刘徐敏王国权陈双全中海石油深海开发有限公司深圳518054 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室 CNPC物探重点实验室北京102249

由于受勘探成本和作业效率的影响,海上油气勘探地震数据主要以拖缆采集为主。海上拖缆采集的地震数据方位角较窄,在后续利用方位各向异性进行裂缝性储层预测中存在较大困难。为了解决上述难题,本文针对常规海上窄方位拖缆数据,建立了一... 详细信息

由于受勘探成本和作业效率的影响,海上油气勘探地震数据主要以拖缆采集为主。海上拖缆采集的地震数据方位角较窄,在后续利用方位各向异性进行裂缝性储层预测中存在较大困难。为了解决上述难题,本文针对常规海上窄方位拖缆数据,建立了一套基于叠前成像处理和叠前各向异性反演的裂缝预测方法及技术流程,包括局部角度域偏移成像方法和基于HTI模型Rüger近似公式的叠前各向异性反演方法。首先,采用局部角度域全方位偏移成像方法对窄方位拖缆地震数据进行叠前成像处理,获得具有方位信息的叠前道集数据。然后,利用叠前各向异性参数反演方法实现储层裂缝发育强度的预测。最后,将本文提出的方法及技术流程应用到南海北部深水区潜山油气藏的裂缝性储层描述中。实际工区裂缝预测结果验证了方法技术在海上拖缆窄方位地震数据裂缝预测中的可行性和有效性。文中提出的针对海上拖缆窄方位地震数据裂缝预测方法及技术流程可以在类似工区的裂缝性储层描述中进行推广应用。

关键词：拖缆数据窄方位局部角度域裂缝预测各向异性反演

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利用化学助剂强化CO埋存实验设计

实验技术与管理 2024年 130-135页

作者：王文东王程伟任慈孙庆豪苏玉亮李蕾中海石油(中国)有限公司上海分公司中国石油大学(华东)石油工程学院非常规油气开发教育部重点实验室

结合储层CO2埋存技术，自主搭建了地层温度压力条件下CO2埋存实验装置，开展了多介质辅助CO2埋存实验研究。研究结果表明，乙醇-KOH体系能够有效进行CO2矿化埋存，其中96%乙醇+3 g KOH 500 mL溶液捕集CO2能力最强，是最佳的CO2矿化埋存... 详细信息

结合储层CO2埋存技术，自主搭建了地层温度压力条件下CO2埋存实验装置，开展了多介质辅助CO2埋存实验研究。研究结果表明，乙醇-KOH体系能够有效进行CO2矿化埋存，其中96%乙醇+3 g KOH 500 mL溶液捕集CO2能力最强，是最佳的CO2矿化埋存溶液配比。经CO2矿化埋存后，低渗透岩心孔隙度平均降低7.07%，孔隙度变化率与孔隙度呈正相关关系，渗透率平均降低16.01%。因此，96%乙醇+3 g KOH能够加速CO2在储层中的CO2沉淀过程，缩短CO2在储层中的矿化埋存时间。该研究可重复性、准确性和可扩展性较强，能够激发学生自主设计实验的积极性及创新意识，培养学生的独立思考能力，有利于学生将理论知识与实际工程问题相结合，实现科研能力与创新能力的相互促进。

关键词：低渗透油藏乙醇+KOH+CO CO 埋存矿化埋存创新性实验

基于三相Biot速度应力波动方程的水合物储层波场数值模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 57-64页

作者：石仁刚魏周拓葛新民邓少贵祁磊姚志广中国石油大学(华东)理学院山东青岛266580 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)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究有限公司天津300451

天然气水合物储层可以看作由骨架、水合物和孔隙水构成的三相孔隙介质。以三相Biot一阶速度应力波动方程作为声波在水合物储层传播的控制方程,用有限差分法(FDTD)进行数值模拟。波场快照可以清楚展现3个纵波和两个横波,与Biot理论相符... 详细信息

天然气水合物储层可以看作由骨架、水合物和孔隙水构成的三相孔隙介质。以三相Biot一阶速度应力波动方程作为声波在水合物储层传播的控制方程,用有限差分法(FDTD)进行数值模拟。波场快照可以清楚展现3个纵波和两个横波,与Biot理论相符。根据实测速度优化控制方程参数,使数值速度与实测速度相符。结果表明:孔隙度对水合物剪应力分量影响最显著,对水合物、孔隙水和骨架速度分量的影响次之,所以储层中孔隙度最适合用水合物剪应力分量来分析。骨架速度分量和应力分量受饱和度的影响较小,水合物剪应力分量受饱和度的影响最大,所以分析储层中水合物饱和度的最佳选择是水合物剪应力分量。

关键词：水合物储层可视化三相Biot波动方程有限差分法孔隙度水合物饱和度完全匹配层

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氨三乙酸配位辅助原位合成Ni@B-HZSM-5对苯和甲醇烷基化反应的影响

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石油学报（石油加工） 2024年第1期40卷 46-57页

作者：蔡润代小平王琦冯博曹轶华霍猛黄星亮中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油国家重点实验室北京102249

利用氨三乙酸离子(NTA3-)与Ni2+的配位作用在强碱溶液中原位合成了负载B-Ni的HZSM-5分子筛(Ni@B-HZSM-5)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线荧光光谱(XRF)、低温N_(2)吸附-脱附、吡啶红外光谱(Py-... 详细信息

利用氨三乙酸离子(NTA3-)与Ni2+的配位作用在强碱溶液中原位合成了负载B-Ni的HZSM-5分子筛(Ni@B-HZSM-5)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线荧光光谱(XRF)、低温N_(2)吸附-脱附、吡啶红外光谱(Py-IR)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)等手段对Ni@B-HZSM-5催化剂进行了表征,采用固定床反应器评价其苯和甲醇烷基化反应性能,并与浸渍法负载的Ni/HZSM-5分子筛催化剂进行了对比。结果表明:原位合成的Ni@B-HZSM-5催化剂中B和Ni分布均匀,具有丰富的弱酸和适宜的加氢能力,甲醇加氢形成甲烷的副反应在一定程度上被抑制;在温度460℃、H_(2)压力0.4 MPa、n(苯)∶n(甲醇)=1.2∶1和质量空速2 h^(-1)条件下,4%Ni@B2-HZSM-5催化苯和甲醇烷基化反应,苯转化率可达46.4%,甲苯和二甲苯总选择性达到95.9%,其中C8芳烃选择性为35.1%,C8芳烃中乙苯摩尔分数为6.1%;并表现出优异的稳定性,比浸渍法Ni/HZSM-5分子筛催化剂性能更佳。

关键词： Ni@B-HZSM-5 原位合成苯甲醇烷基化

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地热储能技术研究进展及未来展望

石油科学通报 2024年第2期9卷 260-281页

作者：芮振华刘月亮张政李根生中国石油大学(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)碳中和未来技术学院中国石油大学(北京)克拉玛依校区

地热储能技术是以地下流体为热载体，利用地下多孔介质空间存储能量，在必要时将其采至地面进行综合利用的一类技术。该技术从20世纪六十年代至今不断发展，针对不同行业的取能及减排需求，形成了基于不同热载体、不同规模、不同储能方... 详细信息

地热储能技术是以地下流体为热载体，利用地下多孔介质空间存储能量，在必要时将其采至地面进行综合利用的一类技术。该技术从20世纪六十年代至今不断发展，针对不同行业的取能及减排需求，形成了基于不同热载体、不同规模、不同储能方式的技术体系，在技术创新过程中，在地热储能理念上实现了从“地球电池”的单一储能形式向“地球充电/热宝”多能互补储/供能系统的转变，充分利用地热储能技术“规模大、应用广、跨季节以及成本低”的特点，具有储热空间大、热利用效率高、安全性好以及绿色低碳等优点，目前全球范围内已经有多个项目试验了工业余热以及可再生能源的地热化存储并取得了良好的效果，展现了较好的技术实用性和广阔的发展空间。对能源的稳定供应和高效利用意义重大。地热储能与热提取的主要机理有热传导、对流换热、热弥散、热虹吸效应以及物理化学作用等，同时通过流体与岩石之间的热—流—固耦合作用实现能量在地下的储存、传递与转换，因此地热储能的效果取决于流体—岩石相互作用以及地热储能的方式等，且储热层内流体类型越多，所涉及到的机理越复杂。本文首先阐述了地热储能技术在国内外的发展历程，归纳总结了地热储能过程中基于流体—岩石相互作用的传热与储能机理，在总结前人工作的基础上对地热储层过程中储热层选址、含水层深度选取以及储能载体选择等关键技术难题及其研究现状进行了分析，同时对全球范围内主要的地热储能项目概况及运营现状进行了梳理和总结。研究认为，储热层的孔隙度、渗透率、厚度、各向异性及非均质性等参数对其储热效率及规模有较大影响，在选址过程中应当综合考虑储热层性质、热载体性质以及与地面热源的匹配程度。在此基础上，本文对地热储能技术的应用前景进行了展望，同时从储热机理上指出了该技术可能面临的一系列挑战，认为未来地热储能技术的研究突破点在于与碳捕集、利用与封存技术以及风、光、电等可持续能源的联合存储与利用，寻找隔热性能好的地下空间，研发和利用高性能的热能载体以及防堵塞与腐蚀技术的攻关等。作为对现有能源体系的进一步高效利用方式以及有益补充，地热储能以其在削峰填谷、节能减排以及能源综合利用等方面的独特优势，具有巨大的潜在资源量与市场潜力，是未来低碳地质能源发展方向。

关键词：地热储能储热层选址含水层热能载体 CO2封存

来源：博看期刊

TY含水页岩气藏产量递减规律及可采储量预测

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断块油气田 2024年第3期31卷 395-402页

作者：赵康陈民锋王艺文东珺珲袁道财中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 油气资源与探测国家重点实验室北京102249

含水页岩气藏具有产量递减快、能量消耗大的特点。文中结合页岩气藏生产过程理论研究,提出表征页岩气藏产能、产水和产出效率变化的3类指标,分析了含水页岩气藏在不同生产阶段的生产动态变化特点;在对比不同页岩气藏产量递减分析方法的... 详细信息

含水页岩气藏具有产量递减快、能量消耗大的特点。文中结合页岩气藏生产过程理论研究,提出表征页岩气藏产能、产水和产出效率变化的3类指标,分析了含水页岩气藏在不同生产阶段的生产动态变化特点;在对比不同页岩气藏产量递减分析方法的基础上,建立了可描述含水页岩气藏生产全过程的产量递减预测模型;利用衰竭开发条件下的产量-能量置换守恒原则,提出了一个基于累计产气量与累计能耗关系的可采储量预测方法,并分析了其适用性。研究结果表明,该方法可以较全面、准确地预测含水页岩气藏的产量递减规律和可采储量,为此类气藏的合理开发提供技术支持。

关键词：页岩气藏生产特征递减规律压能损耗可采储量

多任务Transformer下的小样本叠前AVO反演方法研究

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地球物理学进展 2024年

作者：杨柳青王守东李婧铭中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学(北京)海洋石油勘探国家工程实验室

叠前AVO反演是油藏表征的关键方法之一，从中可以得到地下介质中丰富的弹性参数，进而有助于开展油气储层的识别。叠前角道集记录到弹性参数的反问题求解在适定性和分辨率等方面存在挑战。为了解决这些问题，本文提出了一种基于Transfor... 详细信息

叠前AVO反演是油藏表征的关键方法之一，从中可以得到地下介质中丰富的弹性参数，进而有助于开展油气储层的识别。叠前角道集记录到弹性参数的反问题求解在适定性和分辨率等方面存在挑战。为了解决这些问题，本文提出了一种基于Transformer框架的叠前AVO反演网络来求解纵横波速度和密度。直接使用叠前地震数据作为单向输入的网络存在反演结果不稳定与横向连续性差的问题，因此在训练中引入先验知识约束来提高反演结果的稳定性和精确度。为了减少实际资料反演时对井资料的依赖，本文使用迁移学习策略，将训练有素的模型迁移至实际资料反演中。数据预处理阶段采用数据增广方法扩充训练样本，使得提出的网络可以充分提取叠前道集信息，并建立叠前道集与弹性参数之间的复杂非线性映射关系。本文采用多任务学习的方式来实现对纵波速度，横波速度和密度的同时反演，从而提升反演精度和计算效率。通过对Marmousi2合成数据和实际资料的反演测试并对比经典的深度学习框架，本文提出的多任务Transformer框架具更高的精度和高分辨率的反演结果。

关键词：叠前AVO反演多任务学习深度学习 Transformer

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页岩气井间压裂窜扰机理及影响规律

天然气工业 2024年第1期44卷 128-138页

作者：王文东喻文锋高攀曾波苏玉亮唐登济黄浩勇孙昊非常规油气开发教育部重点实验室•中国石油大学(华东) 中国石油西南油气田公司中国石油西南油气田公司页岩气研究院

四川盆地南部地区(以下简称川南地区)页岩气水平井体积压裂改造过程中,受地质及工程等因素影响,水力裂缝易与单一方向大尺度天然裂缝沟通并过度扩展,从而诱导邻井压力快速上涨,最终导致压裂窜扰、套管变形等问题,直接影响页岩气单井产... 详细信息

四川盆地南部地区(以下简称川南地区)页岩气水平井体积压裂改造过程中,受地质及工程等因素影响,水力裂缝易与单一方向大尺度天然裂缝沟通并过度扩展,从而诱导邻井压力快速上涨,最终导致压裂窜扰、套管变形等问题,直接影响页岩气单井产量。为此,针对川南地区页岩气储层压裂窜扰模式多样、机制认识不清以及防控效果有限等问题,建立了全耦合页岩气水平井压裂多簇同步扩展数值模拟模型,并阐明了不同类型压裂窜扰的影响规律,最后提出了有效治理压裂窜扰的方法。研究结果表明:①天然裂缝发育的储层中,水平井裂缝易沿单一方向大尺度天然裂缝优势条带扩展,直接或间接对邻井产生影响,造成其压力涨幅异常;②页岩气水平井通过避免在风险段压裂或降低改造强度在一定程度上可减轻压裂窜扰的影响;③压裂井附近存在衰竭邻井时,裂缝更易往邻井低应力区扩展产生压裂窜扰,窜扰程度与岩石孔隙弹性密切相关。结论认为,合理避开风险段射孔、控制压裂改造强度可有效降低页岩气水平井压裂窜扰的风险,该研究成果可为同类国内外页岩气区块页岩气水平井压裂开发提供技术指导。

关键词：川南地区页岩气压裂窜扰模式大尺度天然裂缝全耦合数值模拟压裂窜扰影响因素

LNG储罐BOG气体三塔-氮膨胀法低温提氦工艺设计与模拟优化

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低碳化学与化工 2024年

作者：阎凤元郑国婷孙恒代龙宇郑恒飞徐嘉明中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程研究中心/石油工程教育部重点实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室

液化天然气（LNG）储罐产生的蒸发气（BOG）中氦气含量较高，故可以BOG为原料提纯氦气。传统两塔-膨胀制冷提氦工艺分离效率不高，生产的氦气产品浓度有限。为此提出了三塔-氮膨胀法低温提氦工艺，并利用HYSYS软件进行了模拟和优化。结... 详细信息

液化天然气（LNG）储罐产生的蒸发气（BOG）中氦气含量较高，故可以BOG为原料提纯氦气。传统两塔-膨胀制冷提氦工艺分离效率不高，生产的氦气产品浓度有限。为此提出了三塔-氮膨胀法低温提氦工艺，并利用HYSYS软件进行了模拟和优化。结果表明，三塔-氮膨胀法低温提氦工艺在LNG液化率、氦气产品浓度和氦气回收率等指标上明显优于传统两塔-膨胀制冷提氦工艺流程。三塔-氮膨胀法低温提氦工艺经过进一步优化，可在总功耗少量增加的条件下，使氦气产品浓度达到95.60%，氦气回收率达到99.99%。该工艺仅采用低温精馏即得到了高回收率高浓度的氦气，综合性能优势明显。

关键词： BOG 提氦氮膨胀三塔工艺