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基于各向异性梯度约束的裂缝弱度贝叶斯反演方法

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石油物探 2024年第3期63卷 645-653页

作者：刘成芳魏华动刘瑞中国石油化工股份有限公司西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011

发育定向排列垂直裂缝的油气储层可以等效为具有水平对称轴的横向各向同性(HTI)介质,裂缝的发育程度可以用裂缝弱度参数来刻画。在贝叶斯理论的框架下,利用方位地震振幅差异,提出了一种基于各向异性梯度的裂缝弱度AVAZ反演方法。首先,... 详细信息

发育定向排列垂直裂缝的油气储层可以等效为具有水平对称轴的横向各向同性(HTI)介质,裂缝的发育程度可以用裂缝弱度参数来刻画。在贝叶斯理论的框架下,利用方位地震振幅差异,提出了一种基于各向异性梯度的裂缝弱度AVAZ反演方法。首先,基于线性滑动模型理论求取干裂缝的法向与切向弱度之间的相关性,推导了各向异性梯度与裂缝弱度的关系式。其次,利用叠前地震数据提取HTI介质AVO各向异性梯度属性,构建了裂缝弱度参数的初始模型,为后续裂缝参数反演提供更加准确的先验约束信息。为了提高储层的裂缝预测精度,利用方位地震数据振幅差异,消除了背景介质的干扰。最后,开展基于贝叶斯理论的AVAZ叠前反演,实现了HTI介质储层裂缝弱度的估算。该方法的优势在于能够获得较为准确的初始模型,突出裂缝参数在反演过程中的贡献。模型和实际地震数据的应用结果与测井解释结果以及地质认识吻合较好,表明该方法具有良好的稳定性与可行性,是一种可靠的裂缝型储层预测方法。

关键词：裂缝型储层预测裂缝型油气藏 HTI介质贝叶斯反演各向异性梯度裂缝弱度

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径向井辅助前置液酸压裂缝扩展数值模拟

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 101-110页

作者：齐宁甘俊冲章泽辉刘毅龙申玉洋刘练中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油长庆油田分公司天然气评价项目部陕西西安710018 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011

基于扩展有限元及双尺度连续模型理论建立径向井辅助前置液酸压裂缝扩展模型,引入偏离系数作为量化评价指标,分析各因素对裂缝形态的影响,并利用灰色关联分析方法明确主控因素。结果表明:径向井对前置液酸压裂缝扩展具有显著引导作用,... 详细信息

基于扩展有限元及双尺度连续模型理论建立径向井辅助前置液酸压裂缝扩展模型,引入偏离系数作为量化评价指标,分析各因素对裂缝形态的影响,并利用灰色关联分析方法明确主控因素。结果表明:径向井对前置液酸压裂缝扩展具有显著引导作用,裂缝优先沿径向井方向起裂并扩展一定距离,而后逐渐偏向最大水平主应力方向;径向井方位角、水平地应力差和地层弹性模量越小,径向井长度越长,偏离系数越小,径向井引导效果越好,其中水平地应力差为主控因素;当径向井方位角为15°时,前置液酸压裂缝沿着径向井方向扩展14.32 m后偏向最大水平主应力方向,径向井的引导效果最好,偏离系数为0.005。

关键词：径向井前置液酸压裂缝扩展扩展有限元双尺度模型

优化遗传算法在天然气管网流量分配过程模拟计算中的应用

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计量学报 2024年第6期45卷 848-856页

作者：刘明亮中国石油化工股份有限公司天然气榆济管道分公司山东济南250000

在天然气管网流动过程中,多根管道连接处气体流动不均匀,流量分配的损失难以精确计算,对下游管道天然气参数带来计算误差。以管网实际数据为基础,构建了流量分配多目标优化模型,采用线性化方法处理控制方程,通过对边界条件的选取,将多... 详细信息

在天然气管网流动过程中,多根管道连接处气体流动不均匀,流量分配的损失难以精确计算,对下游管道天然气参数带来计算误差。以管网实际数据为基础,构建了流量分配多目标优化模型,采用线性化方法处理控制方程,通过对边界条件的选取,将多目标优化模型简化为单目标优化模型,并将控制矩阵改写为可以使用TDMA方法求解的三点格式。使用遗传算法求解流量分配后各参数,通过监测计算误差对计算模型及时修正,对管网后续流量分配过程进行计算。结果表明,该方法可以准确模拟天然气管网流量分配过程,压力、流量的最大相对误差分别为0.15%、0.31%,温度误差为0.16 K,满足能量计量要求。

关键词：能量计量天然气管网流量分配线性化遗传算法

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新疆油田某超临界CO_(2)管道安全停输时间预测

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化工进展 2024年第5期43卷 2823-2833页

作者：李欣泽邹炜杰孙晨付璇陈潜袁亮王梓丞邢晓凯熊小琴郭良辉中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院新疆克拉玛依834000 新疆多介质管道安全输送重点实验室新疆乌鲁木齐830000 长江大学石油工程学院湖北武汉430100 中国石油新疆油田分公司开发公司新疆克拉玛依834000 中国石油新疆油田分公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000

为得到超临界CO_(2)管道安全停输时间,本文采用商业软件OLGA建立了多因素协同作用下管道安全停输时间计算模型。基于中国石油新疆油田分公司规划的超临界CO_(2)管道工程参数范围,开展了对输量、管径、管长、首站出站温度、土壤环境温度... 详细信息

为得到超临界CO_(2)管道安全停输时间,本文采用商业软件OLGA建立了多因素协同作用下管道安全停输时间计算模型。基于中国石油新疆油田分公司规划的超临界CO_(2)管道工程参数范围,开展了对输量、管径、管长、首站出站温度、土壤环境温度、总传热系数、末站进站压力等管道安全停输时间影响因素研究,并基于灰色关联度分析方法,得出了土壤环境温度、管长等为敏感因素。为预测管道的安全停输时间,基于以上参数化分析得到的1728组安全停输时间计算结果,建立了管道安全停输时间数据库,结合量纲分析方法,利用Python拟合得到了用于映射七大可变参数(自变量)与超临界CO_(2)管道安全停输时间(因变量)的高度非线性回归计算公式。结果表明:该拟合公式预测结果的最大相对误差小于10%,预测准确性良好,且该方法具有较高的计算效率。

关键词：超临界CO_(2) 安全停输时间灰色关联公式化预测

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碳酸盐岩储层闭合酸化模拟研究

科学技术与工程 2024年第7期24卷 2690-2698页

作者：罗攀登张士诚李永寿卢盼盼牟建业马新仿中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司乌鲁木齐830011

酸压裂缝生产一段时间后导流能力会逐渐降低,常采用闭合酸化来提高已酸压裂缝的导流能力,闭合酸化模拟对闭合酸化设计意义重大,因此,针对该问题进行闭合酸化建模及数值模拟。首先,基于达西定理、物质平衡原理、酸岩反应动力学建立闭合... 详细信息

酸压裂缝生产一段时间后导流能力会逐渐降低,常采用闭合酸化来提高已酸压裂缝的导流能力,闭合酸化模拟对闭合酸化设计意义重大,因此,针对该问题进行闭合酸化建模及数值模拟。首先,基于达西定理、物质平衡原理、酸岩反应动力学建立闭合酸化数学模型;然后通过地质统计学中的序贯高斯模拟算法生成具有非均质性和空间关联性的初始裂缝宽度空间分布和裂缝表面基质渗透率分布;利用有限体积法对模型进行数值求解,用C++编制模拟计算程序;最后基于该模型进行广泛的数值模拟研究,分析酸液分布规律、裂缝表面溶蚀规律、酸液作用距离的影响因素及规律,并形成各种条件下的酸液作用距离图版。研究表明,初始裂缝宽度和裂缝表面粗糙度对裂缝表面溶蚀形态起主导作用,裂缝面溶蚀形态有均匀推进、指进溶蚀和沟槽溶蚀;裂缝宽度越小、粗糙度越大,裂缝表面溶蚀竞争越强烈,越容易形成沟槽,酸液作用距离越远;排量、注酸量正相关于活酸作用距离,酸液传质系数负相关于活酸作用距离;典型的施工排量、酸液用量、常用的酸液类型下,闭合酸化中酸液作用距离为20~60 m。此模型可以预测不同条件下酸液作用距离和酸蚀裂缝表面溶蚀形态,优化闭合酸化参数,为现场闭合酸化施工设计提供理论依据和指导。

关键词：闭合酸化数值模拟酸液作用距离裂缝面刻蚀形态序贯高斯模拟

塔里木盆地顺北油气田少井高产地质工程一体化做法与关键技术

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中国石油勘探 2024年第3期29卷 45-57页

作者：杨敏鲍典焦保雷张娟罗发强罗攀登中国石油化工股份有限公司西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011 中国石油化工集团公司碳酸盐岩缝洞型油藏提高采收率重点实验室

塔里木盆地顺北油气田埋藏深度为7300~9000m,脆性地层破碎形成的缝洞型储层沿高陡走滑断裂带发育,断裂破碎带内部非均质性极强,且流体性质差异大。面对这类超深复杂的断控缝洞型油气藏,高效成井面临世界级挑战,单井费用高,效益开发难度... 详细信息

塔里木盆地顺北油气田埋藏深度为7300~9000m,脆性地层破碎形成的缝洞型储层沿高陡走滑断裂带发育,断裂破碎带内部非均质性极强,且流体性质差异大。面对这类超深复杂的断控缝洞型油气藏,高效成井面临世界级挑战,单井费用高,效益开发难度大,没有现成的经验、技术可借鉴。顺北油气田以项目管理为抓手,建立了独有的“五有五提升”地质工程一体化管理模式,创新形成了“少井高产”七要素关键技术。近几年,少井高产地质工程一体化实现了质的飞跃,落实了4号、8号断裂带2个亿吨级资源阵地,新增石油探明储量为1.53×10^(8)t、天然气探明储量为1620×10^(8)m^(3),4号断裂带共部署井位20口,两年建成了130×10^(4)t油当量产能阵地。与2016年开发动用的1号断裂带相比,高产井成功率提升了35%、单井产能提升了316%、单井发现探明储量提升了55%,实现了高效勘探,效益开发,其经验对其他同类型油藏开发具有较好的借鉴意义。

关键词：顺北油气田断控缝洞型油气藏地质工程一体化少井高产

不同分子结构表面活性剂复配体系对超稠油乳化降黏影响实验研究

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化工进展 2024年

作者：陈阳罗进王典林杨祖国杨鹏陈勇钟翔唐丽西南石油大学石油与天然气工程学院西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室乌法国立石油技术大学管道系中国石油化工股份有限公司西北油田分公司中国石油化工集团有限公司中国石油塔里木油田分公司中国石油塔里木石化分公司

为了实现塔河油田超稠油高效乳化降黏，本文对八种表面活性剂（阴离子、阳离子、非离子、两性离子）进行筛选复配，构建了一种高效降黏的超稠油降黏体系。通过Anton Par MCR302旋转流变仪在宏观尺度对超稠油进行物性分析，对单一、复配... 详细信息

为了实现塔河油田超稠油高效乳化降黏，本文对八种表面活性剂（阴离子、阳离子、非离子、两性离子）进行筛选复配，构建了一种高效降黏的超稠油降黏体系。通过Anton Par MCR302旋转流变仪在宏观尺度对超稠油进行物性分析，对单一、复配表面活性剂及其影响因素进行降黏效果评价；通过偏光显微镜（DM2700P）、Phenmo pro X扫描冷冻电镜（SEM）在微观尺度对表面活性剂微观形貌、粒径尺寸及交联结构进行了表征，获得了宏观和微观尺度下复配体系乳化性能与稠油降黏性能的关系。实验结果表明：十二烷基硫酸钠（SDS）与辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）的复配体系，在质量比1:1、复配浓度1.0%、油水比3:7、掺稀比0.5:1条件下降黏效果最佳，降黏率最高达到98.81%；表面活性剂微观交联网状结构、微观OP-10聚氧乙基长链和SDS硫酸根基团可与超稠油油分子充分结合，促进油水界面膜形成，最终乳化超稠油降黏，本文构建的超稠油降黏体系为塔河油田的高效降黏提供了技术支持。

关键词：超稠油乳化降黏表面活性剂微观形貌分子模型

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含表面双裂纹的钻杆管体断裂性能研究

应用力学学报 2024年第3期41卷 516-523页

作者：张智亮林莹莹钱光阳李文军李安军西南石油大学机电工程学院成都610500 四川中利源建设工程有限公司成都610044 国家管网集团西南管道有限责任公司成都610213 中国石油乌鲁木齐石化分公司乌鲁木齐831400 国家管网集团西部管道有限责任公司乌鲁木齐831400

钻杆刺漏是钻杆在服役过程中最常见的失效形式,而钻杆表面裂纹的扩展是钻杆发生刺漏的直接原因。为更有效地评估钻杆表面含有多条裂纹时的安全性能,以某超深直井G105钻杆井口段为研究对象,建立管体外表面双裂纹有限元模型,分析了拉扭载... 详细信息

钻杆刺漏是钻杆在服役过程中最常见的失效形式,而钻杆表面裂纹的扩展是钻杆发生刺漏的直接原因。为更有效地评估钻杆表面含有多条裂纹时的安全性能,以某超深直井G105钻杆井口段为研究对象,建立管体外表面双裂纹有限元模型,分析了拉扭载荷下裂纹间距、次裂纹尺寸以及走向对环向主裂纹前缘J积分的影响。结果表明:轴向排列的环向次裂纹是相对最安全的,可大幅消减钻杆主裂纹前缘的J积分;环向排列的环向次裂纹相对最危险,可大幅增大钻杆主裂纹前缘的J积分;轴向次裂纹可增大钻杆主裂纹前缘或部分前缘的J积分,但增幅相对环向排列的环向次裂纹来说要微弱得多。次裂纹对主裂纹前缘J积分的影响强度随两裂纹间距的增大或次裂纹尺寸的减小而减小。因此在对含表面双裂纹的钻杆进行分析时,在次裂纹尺寸较大且距离较近的情况下应考虑次裂纹的影响;在次裂纹尺寸较小或距离较远时则可忽略次裂纹,将模型简化为单裂纹钻杆模型进行分析。

关键词：钻杆双裂纹 J积分安全评估

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基于Q弹性阻抗流体因子反演研究

石油物探 2024年第4期63卷 826-832页

作者：张如一文欢马永强田建华黄超赵茂强中石化石油物探技术研究院有限公司江苏南京211103 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院山东东营257000

流体因子反演的难题在于地层介质的正问题从弹性过渡到非弹性介质后如何建立非弹性介质的反射系数表达式,从而更精确地描述传播介质。针对地震波在非弹性介质中的衰减问题,建立了基于Q弹性流体因子理论,结合衰减系数对弹性流体因子项进... 详细信息

流体因子反演的难题在于地层介质的正问题从弹性过渡到非弹性介质后如何建立非弹性介质的反射系数表达式,从而更精确地描述传播介质。针对地震波在非弹性介质中的衰减问题,建立了基于Q弹性流体因子理论,结合衰减系数对弹性流体因子项进行扰动获得Q弹性流体因子,在相似介质和弱衰减假设条件下推导了Q弹性流体因子在介质分界面上的散射方程,该表达式与复数条件下的纵、横波速度项及密度项有较高的相关度;进一步通过Q弹性流体因子推导了与纵横波速度的关系,获得了近似条件下Q弹性流体因子纵波反射系数表达式,并分析了该表达式与完全弹性介质反射系数表达式的联系,该方法消除了反演剖面中存在的虚假亮点干扰,从而对衰减弹性介质假设下的储层流体响应进行了更准确的描述。在胜利油田某实际工区的应用结果表明:对流体和围岩进行了区分,获得了相比于常规流体因子反演结果更准确的储层流体响应特征,该流体检测方法在一定程度上降低了流体检测的多解性,消除了仅考虑振幅影响的识别假象。

关键词： Q弹性阻抗粘弹性介质流体因子储层反演衰减系数流体检测