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致密砂岩储层微观孔喉结构及可动流体分布特征:以鄂尔多斯盆地东部神木地区盒8段储层为例

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地质科技通报 2024年第2期43卷 41-51页

作者：夏玉磊兰建平姚伟中国石油天然气集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司西安710018 中国石油天然气集团油气藏改造重点实验室-二氧化碳压裂增产研究室西安710018

致密砂岩复杂的孔喉结构导致多变的可动流体分布,而微观孔隙结构和可动流体分布又是研究致密砂岩储层的重点。基于核磁共振可动流体测试原理,采用离心试验、高压压汞、扫描电镜、X射线衍射及铸体薄片等方法,建立了神木地区盒8段储层孔... 详细信息

致密砂岩复杂的孔喉结构导致多变的可动流体分布,而微观孔隙结构和可动流体分布又是研究致密砂岩储层的重点。基于核磁共振可动流体测试原理,采用离心试验、高压压汞、扫描电镜、X射线衍射及铸体薄片等方法,建立了神木地区盒8段储层孔隙结构分类标准,明确了3类岩石孔隙结构参数及孔隙、喉道类型,提出了适用于目标储层转换系数的新方法,并定量评价了3类岩石可动流体分布特征。研究结果表明,目标储层中Ⅰ、Ⅱ类岩石孔隙以孔径大于10μm的残余粒间孔和孔径大于1μm的溶蚀孔为主,喉道以缩小型和弯片状喉道为主,孔隙结构参数较好,大孔隙发育程度高、孔喉间连通性好、可动流体赋存量大,大部分可动流体赋存于T_(2)谱右峰对应的大孔隙中,而左峰对应的小孔隙中可动流体含量低。Ⅲ类岩石孔隙结构参数差、可动流体百分比低、孔喉以晶间孔和管束状喉道为主。目标储层平均转换系数为0.029μm/ms,但Ⅰ、Ⅱ类岩石转换系数小于Ⅲ类,转换后的Ⅰ、Ⅱ类岩石T_(2)谱的右峰与压汞孔隙半径分布的主峰相对应,而Ⅲ类岩石T_(2)谱的左峰与压汞孔隙半径分布的主峰相对应。Ⅰ、Ⅱ类岩石孔径大于1μm的孔隙中可动流体百分比高,是未来勘探开发的主要方向。研究成果为提高致密油藏采收率提供了参考和借鉴。

关键词：致密砂岩储层高压压汞核磁共振可动流体微观孔喉结构

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Ce改性对CuLDH催化co_(2)加氢制甲醇性能的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第2期52卷 159-170页

作者：刘昊然于志庆黄文斌魏强姜鹏周亚松中国石油大学(北京)重质油全国重点实验室北京102249 中国石油集团昆仑资本有限公司海南海口571127

通过向CuMgAl水滑石(CuLDH)催化剂中添加不同量的Ce,合成了一系列Ce改性的CuLDH-Cex催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对催化剂的理化性质进行表征。结果表明,添加C... 详细信息

通过向CuMgAl水滑石(CuLDH)催化剂中添加不同量的Ce,合成了一系列Ce改性的CuLDH-Cex催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对催化剂的理化性质进行表征。结果表明,添加Ce会改变Cu-LDH催化剂的水滑石结构,适量的Ce会增大催化剂的比表面积,改善了Cu颗粒的分散度。同时,适量的Ce有利于增加催化剂表面强碱性位点的密度和氧空位的数量,促进了co_(2)的吸附和转化。Ce有利于调变催化剂表面的Cu^(+)/Cu^(0)比例,较高的Cu^(+)/Cu^(0)比例有利于甲醇的生成。当Ce/Cu比例为0.3时,在空速为9000 mL/(g·h),温度为240℃,压力为2.5 MPa的条件下,催化剂的co_(2)的转化率为7.5%,甲醇选择性为78.4%,甲醇的时空收率最高可达362.8 g/(kg·h)。通过原位红外光谱(in-situ DRIFTS)证明CuLDH-Ce0.3催化剂在co_(2)加氢合成甲醇过程中遵循HcoO*反应路径。

关键词： Ce 水滑石 co_(2)加氢碱性位氧空位甲醇

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泸州地区深层页岩气水平井套变成因机理探讨

天然气工业 2024年第2期44卷 99-110页

作者：金亦秋赵群牟易升位云生崔永平胡云鹏汪梦诗董腾超中国石油油气和新能源分公司中国石油勘探开发研究院中国石油集团工程材料研究院有限公司山东省地震局

四川盆地南部泸州地区深层页岩气储量丰富,是继长宁、威远等中浅层页岩气之后重要的天然气资源接替领域。但在泸州地区深层页岩气开发过程中水平井套管变形(以下简称套变)频发,对水平井压裂施工产生明显影响,制约了该区深层页岩气的规... 详细信息

四川盆地南部泸州地区深层页岩气储量丰富,是继长宁、威远等中浅层页岩气之后重要的天然气资源接替领域。但在泸州地区深层页岩气开发过程中水平井套管变形(以下简称套变)频发,对水平井压裂施工产生明显影响,制约了该区深层页岩气的规模建产。业内普遍认为套管变形是地层中的断裂发生滑移并对水平井产生剪切和挤压作用引起的,但基于该理论的套变模型与诸多实测数据不相吻合。为了进一步明确套管变形机理,提高套变的防控效果,以泸203井区18口套管变形水平井为对象,基于多臂井径成像测井,逐个对比套变形态、套变层位以及平面断裂发育情况,建立了断裂滑移和层理面滑移2种地质模型,并分析了2种地质模型下的不同套管变形特征。研究结果表明:(1)断裂滑移诱发的套变具有以下规律,即平面上套变仅出现在水平井与断裂带的交会处;套管的变形长度理论上应在10 m以内;套管的变形程度应呈近似对称关系,中部变形强,向两侧逐渐减弱。(2)该区多数套变不在预测的断裂带内,且部分套变段变形长度与形态不符合断裂滑移的特征。(3)层理面滑移可诱发多个相似的套变,在该机制下套管变形长度等于井筒与滑移面相交的距离,且层理面滑移的垂向分布与地层的页理发育程度一致。(4)层理面滑移与断裂滑移具有相似的力学机理,通过三维莫尔圆可以分析钻井和压裂过程中诱发断裂/层理面滑移的关键参数变化。结论认为,除断裂滑移外,层理面滑移是诱发页岩气水平井套管变形的另一重要机理,该研究成果可为深层页岩气规模效益开发的套变防控提供理论指导。

关键词：水平井套变层理面滑移断裂滑移多臂井径测井多级断裂预测变形长度变形程度莫尔应力圆

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碳酸盐岩沉积储层研究前沿与未来发展方向

石油与天然气地质 2024年第4期45卷 929-953页

作者：周进高徐哲航黄世伟李文正段军茂朱永进郑剑锋吴东旭常少英中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023 中国石油集团公司碳酸盐岩重点实验室浙江杭州310023 中国石油大庆油田公司勘探事业部黑龙江大庆163714

碳酸盐岩蕴藏着丰富的油气资源,是当前和未来油气勘探开发的重要领域。为明确碳酸盐岩沉积储层研究现状,指出未来发展趋势,通过文献调研,分析了碳酸盐岩研究前沿与未来发展方向,研究了国内外碳酸盐岩沉积、储层研究取得的进展。在碳酸... 详细信息

碳酸盐岩蕴藏着丰富的油气资源,是当前和未来油气勘探开发的重要领域。为明确碳酸盐岩沉积储层研究现状,指出未来发展趋势,通过文献调研,分析了碳酸盐岩研究前沿与未来发展方向,研究了国内外碳酸盐岩沉积、储层研究取得的进展。在碳酸盐岩沉积学领域的进展包括:①完善了碳酸盐工厂分类,明确了5类工厂的生产者、生产环境和产物之间的成生关系,为碳酸盐岩沉积环境恢复、源-储确定以及碳酸盐岩“源-汇”体系研究提供了新思路;②系统阐明了微生物造氧固碳、微生物造岩固碳、微生物诱导形成碳酸盐组构以及微生物参与沉积演化的机理,为重建地质历史时期碳循环、大气氧化和生物演化以及碳封存提供了新的理论依据;③建立了盆地级岩相古地理恢复及个性化沉积模式,推动了油气勘探向碳酸盐台地内部和深层-超深层古老碳酸盐岩领域拓展。在碳酸盐岩储层地质学领域的进展是:①创新白云石形成机理,建立了微生物诱导白云石化、溶蚀-沉淀驱动白云石化和高二氧化硅浓度驱动白云石化3种新模式,为破解“白云石问题”提供了新的理论模型;②阐明了沉积相、白云石化、溶蚀作用和构造改造是储层形成的主控因素,明确了微生物岩储层和断控储层形成与分布规律,推动碳酸盐岩油气勘探取得新突破。在碳酸盐岩实验技术方面的进展是:建立了碳酸盐岩矿物铀-铅(U-Pb)同位素定年技术及碳酸盐团簇同位素和Mg、S同位素测试技术,为储层孔隙演化、储层形成过程和成藏演化恢复提供了新的技术方法。研究认为,物理模拟、数值模拟和智能化是碳酸盐岩沉积储层及实验技术的未来发展方向。

关键词：实验技术研究前沿发展方向储层地质学沉积学白云岩微生物岩碳酸盐岩

四川盆地含裂缝海相页岩储层正交各向异性岩石物理建模

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地球科学 2024年第1期49卷 299-312页

作者：程绩伟张峰李向阳中国石油大学CNPC物探重点实验室北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司河北涿州072751

含裂缝页岩具有复杂的各向异性,建立合理的岩石物理模型有助于裂缝参数的准确预测.针对四川威荣含裂缝五峰-龙马溪组页岩,在准确表征其固有各向异性(VTI)的基础上,建立了具有裂缝倾角分布特征的正交各向异性岩石物理模型.分析表明:页岩... 详细信息

含裂缝页岩具有复杂的各向异性,建立合理的岩石物理模型有助于裂缝参数的准确预测.针对四川威荣含裂缝五峰-龙马溪组页岩,在准确表征其固有各向异性(VTI)的基础上,建立了具有裂缝倾角分布特征的正交各向异性岩石物理模型.分析表明:页岩中高角度裂缝的倾角平均值、倾角标准差、倾角变化范围对方位各向异性有显著的影响;横波各向异性参数γ^((2))和γ^((3))仅对裂缝密度敏感,可用于裂缝密度的预测;纵波各向异性参数ε^((2))、δ^((2))、δ^((3))、ε^((3))受到裂缝密度和填充流体的影响,与横波各向异性参数相结合可用于裂缝流体的检测.将提出的岩石物理模型应用于实际测井数据,实现了井中各向异性参数的估测,为裂缝性五峰-龙马溪组页岩的地震裂缝预测提供了重要的理论依据.

关键词：页岩储层裂缝预测地震岩石物理正交各向异性地球物理

核磁共振长短等待时间极化增强在低阻油层识别中的应用——以环庆地区西部长8油层为例

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地球物理学进展 2024年第2期39卷 678-688页

作者：雷琳琳唐海忠张虔陈建军赵燕红曾利刚中国石油集团测井有限公司地质研究院西安710021 中国石油集团玉门油田分公司酒泉735019

勘探开发表明,鄂尔多斯盆地环庆地区长8普遍发育低阻油层,为进一步探明研究区低阻油层的富集区并进行高效开发,须明确低阻油层的成因,并提出针对性的流体识别方法.文中充分结合地层水、束缚水及全岩矿物X衍射实验等资料,分析后认为:高... 详细信息

勘探开发表明,鄂尔多斯盆地环庆地区长8普遍发育低阻油层,为进一步探明研究区低阻油层的富集区并进行高效开发,须明确低阻油层的成因,并提出针对性的流体识别方法.文中充分结合地层水、束缚水及全岩矿物X衍射实验等资料,分析后认为:高地层水矿化度和高束缚水饱和度共同作用导致低阻油层的形成.在明确低阻成因的基础上,充分挖掘核磁测井中的信息,利用长短等待时间(双TW)对应的可动流体之差指示的FLAG参数及T_(2)几何均值重叠表征流体性质之间的微弱差异,构建研究区低阻油层定量化解释图版,并确定相关参数标准.应用效果表明,核磁双TW极化增强法有效提高了环庆地区长8低阻油层流体识别的准确性,可为研究区邻区低阻油层识别提供一定的借鉴意义.

关键词：环庆地区核磁共振测井(双TW) 低阻油层流体识别

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基于扩展卡尔曼滤波的水中放电阶段辨识方法

电工技术学报 2024年第11期39卷 3475-3485页

作者：高崇邵在康康忠健傅雪原侯腾飞中国石油大学(华东)石大山能新能源学院青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206

水中脉冲放电的电弧通道发育具有强随机性,难以固定时域进行放电阶段划分,故水中脉冲放电阶段的辨识方法研究极为重要。首先,该文建立了水中脉冲放电等效电路模型并阶段化分析了电阻时变特性,得到了判定放电阶段的临界参数阈值;其次,采... 详细信息

水中脉冲放电的电弧通道发育具有强随机性,难以固定时域进行放电阶段划分,故水中脉冲放电阶段的辨识方法研究极为重要。首先,该文建立了水中脉冲放电等效电路模型并阶段化分析了电阻时变特性,得到了判定放电阶段的临界参数阈值;其次,采用扩展卡尔曼滤波算法将离散电阻数据连续化,同时降低随机放电带来的噪声,从而获得辨识时变电阻模型;再次,计算辨识电阻斜率,并依据斜率变化特性及变化系数判定预击穿放电阶段和剧烈放电阶段;最后,通过水中脉冲放电观测试验平台验证了该辨识方法的有效性。结果表明,基于扩展卡尔曼滤波算法得到的水中脉冲放电电阻较试验值的方差小于1.717Ω^(2),电阻斜率方差小于1.899,故该方法可用于水中脉冲放电阶段的判定。

关键词：水中脉冲放电时变电阻扩展卡尔曼滤波放电阶段辨识

一种具有“盐响应”特性的两性离子聚合物增黏降滤失剂

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天然气工业 2024年第5期44卷 118-126页

作者：常晓峰中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司

随着深层、超深层及非常规油气开采的不断深入,钻井过程中盐污染已成为水基钻井液在极端盐度和高温条件下面临的严峻挑战,盐污染会导致钻井液流变性和滤失性能的急速恶化。为避免上述问题发生,通过自由基聚合反应研发了一种具有“盐响... 详细信息

随着深层、超深层及非常规油气开采的不断深入,钻井过程中盐污染已成为水基钻井液在极端盐度和高温条件下面临的严峻挑战,盐污染会导致钻井液流变性和滤失性能的急速恶化。为避免上述问题发生,通过自由基聚合反应研发了一种具有“盐响应”特性的两性离子聚合物增黏降滤失剂(PAMN),并利用红外光谱分析(FT-IR)、核磁共振氢谱分析(1H-NMR)、热重分析(TGA)、分子模拟技术(MS)、扫描电镜(SEM)及钻井液流变和滤失分析等实验方法,表征了PAMN的分子结构、热稳定性及增黏降滤失性能,并揭示了PAMN的“盐响应”机理。研究结果表明:①合成的PAMN热降解温度高达285℃,PAMN分子链在饱和盐水中的均方位移、扩散系数及回转半径远大于其在纯水中,其回转半径分别为12.5Å和3.8Å;②当氯化钠含量为0时,PAMN分子链内或分子链间正负离子基团通过静电吸引力形成空间网络形态而卷曲成类球状结构,随着氯化钠含量增加,其分子链逐渐转变为溶解性更好的柔性链状结构,对氯化钠表现出正响应性;③PAMN可将饱和盐水钻井液表观黏度增加542.9%,滤失量从194 mL降低至4.8 mL,具有良好的增黏和降滤失性能。结论认为,PAMN的研发成功从根本上实现了传统钻井液处理剂从“抗盐”到“盐响应”的转变,该产品在含盐膏的深层、超深层油气开发工程中具有广阔的应用前景。

关键词：深层、超深层盐膏地层水基钻井液盐响应型增黏降滤失两性离子聚合物

页岩气运移证据及其动态富集模式——以四川盆地南部深层页岩气为例

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天然气工业 2024年第5期44卷 29-44页

作者：缪欢姜振学吴建发伍秋姿石学文邓泽唐相路吴伟陶传奇郑洪扬油气资源与工程全国重点实验室•中国石油大学(北京) 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院中国石油西南油田公司页岩气研究院中国石油勘探开发研究院中国石油集团非常规油气重点实验室辽宁石油化工大学土木工程学院

页岩气存在运移现象,但页岩气运移现象对页岩气富集的影响尚不明确。为了查明深层页岩气运移证据及其富集模式,以四川盆地南部下志留统龙马溪组深层页岩气藏为例,基于页岩气藏天然气地球化学特征、赋存于顺层低角度裂缝中方解石脉包裹... 详细信息

页岩气存在运移现象,但页岩气运移现象对页岩气富集的影响尚不明确。为了查明深层页岩气运移证据及其富集模式,以四川盆地南部下志留统龙马溪组深层页岩气藏为例,基于页岩气藏天然气地球化学特征、赋存于顺层低角度裂缝中方解石脉包裹体特征、储层孔隙结构,查明了页岩气运移通道及运移能力,并结合典型气藏解剖,划分了龙马溪组页岩气动态富集模式。研究结果表明:①页岩气藏流体势场指示运移方向与气体组分指示方向一致,表明页岩气存在运移现象,且赋存于顺层裂缝中的流体包裹体揭示了研究区龙马溪组页岩气存在2期运移,分别发生在生烃高峰和后期抬升阶段;②现今研究区龙马溪组页岩储层存在满足页岩气运移的孔隙,且龙马溪组页岩孔隙以满足菲克扩散的孔隙为主,其次为满足滑脱渗流的孔隙和满足达西渗流的孔隙;③页岩气运移对页岩气富集具有重要的影响,研究区可划分出高抬升过渡带富集型、断裂散失背斜过渡带富集型、断裂散失向斜核部富集型、高部位富集型、弱运移能力断裂散失型5种页岩气动态富集模式。结论认为,在地质历史时期,页岩气存在运移现象,多期次的运移现象决定了现今的页岩气富集程度与富集区的优选。

关键词：四川盆地南部下志留统龙马溪组深层页岩气页岩气运移动态富集模式

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