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万米深井上部大尺寸井眼钻柱动力学特性研究

天然气工业 2024年第1期44卷 49-57页

作者：祝效华李柯李文哲贺明敏佘朝毅谭宾西南石油大学中国石油西南油气田公司中国石油川庆钻探工程有限公司

油气勘探已向更深、更复杂的超深层的万米勘探新领域推进,但上部大尺寸井眼给万米深井的钻井提出了巨大挑战:岩石硬和返速低导致钻速慢,大尺寸井眼内剧烈振动导致钻具裂纹多发,钻压小则钻速慢,钻压稍大则下部振动快速加剧从而导致大尺... 详细信息

油气勘探已向更深、更复杂的超深层的万米勘探新领域推进,但上部大尺寸井眼给万米深井的钻井提出了巨大挑战:岩石硬和返速低导致钻速慢,大尺寸井眼内剧烈振动导致钻具裂纹多发,钻压小则钻速慢,钻压稍大则下部振动快速加剧从而导致大尺寸钻具使用寿命远低于预期。为此,在对比研究了深地川科1井(以下简称SDCK-1井)和毗邻8000 m超深井上部井段钻柱振动问题基础上,基于全井钻柱系统动力学模型和数值仿真方法,针对性研究了大尺寸井眼中的钻柱动力学特性。研究结果表明:①井眼尺寸越大,钻头和下部钻具的振动越剧烈,SDCK-1井二开大尺寸井眼与邻井中等尺寸井眼相比(井深500 m处),其钻头及下部钻具振动强度均值分别增加了48.0%和41.5%,比SDCK-1井三开中等尺寸3000 m井深的钻头及下部钻具振动强度均值分别高了29.0%和2.9%;②相同井眼尺寸和岩石特性情况下,下部钻具组合比钻柱整体长度对钻头振动的影响更大,优化下部钻具组合能够明显改善钻头振动,保护钻头,同时还可以提高钻头破岩能量利用效率实现钻井提速;③在大尺寸井眼中钻头破岩激励向上传播,横向振动衰减慢于轴向振动衰减,大尺寸钻头扭矩更大且钻压和扭矩波动更加明显,因此从保护下部钻具的角度出发,大尺寸井眼钻具组合对抑制横振更加有效;④大尺寸井眼中下部钻具弯矩和弯矩波动更大,现场频繁出现的钻具裂纹除受控于整体振动强度较大以外,交变弯矩是裂纹发生的重要原因。结论认为,该研究成果揭示了超深井大尺寸井眼中钻柱的动力学特性,指出了应着重控制横振和交变弯矩,该认识可以为超深井上部大尺寸井眼钻井提供技术指导。

关键词：超深井科探井 SDCK-1井大尺寸井眼钻头振动钻柱动力学钻具裂纹

输气总站箱式变压器电力运行状态监测方法研究

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电气技术与经济 2024年第6期 112-115页

作者：刘阳孙奥熙何思慧景源马晴陈佳作中石油集团西南油气田分公司输气管理处

由于传统人工巡检方法仅限于查看箱变的电力参数,不能实时监控运行环境,导致在有效数据支撑的情况下,箱变运行状态的监测结果仍存在较大误差。因此,本文研究了一种输气总站箱式变压器电力运行状态监测方法。采集并预处理输气总站箱变的... 详细信息

由于传统人工巡检方法仅限于查看箱变的电力参数,不能实时监控运行环境,导致在有效数据支撑的情况下,箱变运行状态的监测结果仍存在较大误差。因此,本文研究了一种输气总站箱式变压器电力运行状态监测方法。采集并预处理输气总站箱变的电压、电流、功率以及功率因数、温湿度等电力运行数据作为监测指标,利用GRU神经网络分类识别监测指标数据,以此判断出输气总站箱式变压器电力运行状态。实验结果表明,设计方法监测箱变电力运行状态的准确率高达95.27%,监测精度符合预期设想。

关键词：输气总站箱式变压器电力运行状态监测方法

致密砂岩碎屑颗粒粒度定量表征及对产能的指示意义

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地质科技通报 2024年

作者：姚梦麟陶云贺贺洪举候克均刘海军熊宇张冲长江大学地球物理与石油资源学院中石油西南油气田开发事业部川庆钻探工程有限公司对外合作和市场开发处中国石油集团测井有限公司西南分公司

【目的】粒度分析可以判别地层沉积环境和评价储层渗透性，对碎屑岩油气储层评价十分重要。【方法】以四川盆地天府气田沙溪庙组致密砂岩储层为研究对象，首先分析了碎屑岩颗粒大小和形状对储层渗透性的影响，以此为基础，结合粒度中值... 详细信息

【目的】粒度分析可以判别地层沉积环境和评价储层渗透性，对碎屑岩油气储层评价十分重要。【方法】以四川盆地天府气田沙溪庙组致密砂岩储层为研究对象，首先分析了碎屑岩颗粒大小和形状对储层渗透性的影响，以此为基础，结合粒度中值、粒度C值、分选系数等参数，提出了一个综合表征粒度的指示参数PI，其次对颗粒粒度比较敏感的测井参数自然伽马、光电吸收截面指数和中子进行主成分分析，降维成一个主成分参数，并建立了粒度指示参数PI与主成分参数的指数关系模型，最后结合测试及测井资料，分析了粒度指示参数PI与储层产能的相关关系。【结果】统计了天府气田沙溪庙组7口井8个测试气层段，并通过上述方法计算出了7口井的粒度指示参数PI值，分析了测试段无阻流量与粒度指示参数PI的响应关系，结果显示：天府气田沙溪庙组测试段无阻流量与粒度指示参数PI的累加值X呈现指数关系，其相关系数R2达到0.85。【结论】研究说明：对于岩性主要以中—细粒砂岩为主，粒级变化大，且储集空间以残余粒间孔为主的储层，粒度指示参数PI一定程度上可以指示该种类型储层的产能大小。

关键词：粒度指示参数PI 粒度分析测井表征产能沙溪庙组

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基于场景聚类的天然气场站泄漏风险区域研究

西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 147-155页

作者：肖飞杨露王虓赵学清谢宗宝中国石油西南油气田公司输气管理处四川成都610200 中国石油西南油气田公司四川成都610051

泄漏风险区域划分可为天然气场站的维护管理和应急疏散提供依据,但当前相关研究多基于发生概率最大或损失最严重的单一泄漏场景。针对以上问题,提出了基于场景聚类分析的输配气场站泄漏风险区域划分方法,并以西部某天然气输配气站为例... 详细信息

泄漏风险区域划分可为天然气场站的维护管理和应急疏散提供依据,但当前相关研究多基于发生概率最大或损失最严重的单一泄漏场景。针对以上问题,提出了基于场景聚类分析的输配气场站泄漏风险区域划分方法,并以西部某天然气输配气站为例具体分析研究。通过K means聚类分析筛选出153个代表场景,借助数值模拟得到场站内天然气泄漏扩散后气云浓度分布,最终将场景概率和场站平面图中各网格浓度加权得到泄漏风险区域。与其他风险区域划分相比,提出的方法不仅解决现有单一泄漏场景考虑因素不够全面,普适性差的问题,而且进一步降低了数据冗余度,减少大量工作量和时间。

关键词：场景聚类天然气场站泄漏扩散风险区域数值模拟

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“1346”党建工作体系的构建与实践

国企 2024年第18期 36-38页

作者：香进刘航冯佳谢荣崇中石油西南油气田公司川中北部采气管理处

中国石油西南油气田公司川中北部采气管理处(以下简称管理处),是公司在深入推进三项制度改革和“油公司”模式改革进程中设立的首个新型采气管理区,是在能源领域进一步全面深化改革的生动实践。为认真贯彻落实党的二十大精神,管理处党... 详细信息

中国石油西南油气田公司川中北部采气管理处(以下简称管理处),是公司在深入推进三项制度改革和“油公司”模式改革进程中设立的首个新型采气管理区,是在能源领域进一步全面深化改革的生动实践。为认真贯彻落实党的二十大精神,管理处党委通过构建“1346”党建工作体系,探索出符合自身发展的“党业融合”工作模式,以高质量党建开创了管理处高质量发展新格局。

关键词：党建工作体系中国石油西南油气田公司三项制度改革质量党建全面深化改革油公司构建与实践发展新格局

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高含硫气田集输SCADA安全评估方法

西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期46卷 117-129页

作者：杨力秦红梅谢添一耿新宇西南石油大学计算机与软件学院四川成都610500 中国石油西南油气田公司输气管理处四川成都610215

油气能源基础设施安全越来越受到组织化攻击威胁,因此,对能源基础设施尤其是对高含硫气田集输SCADA系统安全状态识别就显得尤为必要。为了揭示高含硫气田集输SCADA系统安全评估中随机性和不完全性对安全状态评估结果的影响,提出了基于... 详细信息

油气能源基础设施安全越来越受到组织化攻击威胁,因此,对能源基础设施尤其是对高含硫气田集输SCADA系统安全状态识别就显得尤为必要。为了揭示高含硫气田集输SCADA系统安全评估中随机性和不完全性对安全状态评估结果的影响,提出了基于云模型改进白化权函数的灰云安全评估方法。首先,对评估结果进行等级划分,设计了组合权重优化模型;然后,按照专家评分细则确定出样本矩阵,利用云模型改进白化权函数,形成灰色评估权矩阵;最后,结合优化后的权重通过逐级评估得到系统最终的风险值并确定系统风险评估状态。以3个实际应用场景为例,验证了方法的有效性。研究结果表明,与层次分析法、变异系数法、线性加权和乘法加权法比较,组合优化赋权方法的离散度为0.456,线性加权和乘法加权的离散度为0.514和0.860,层次分析法和变异系数法的离散度为1.294和1.225,提出的组合优化赋权模型的离散度最小,表明此方法比其他方法更有效;将SCADA安全评估中风险指标信息不完全性与专家知识的不完全性和随机性结合起来,不仅能定性评估和预测整体SCADA系统的安全状态,而且实现二级指标风险量化;该模型能揭示各风险指标的脆弱程度,为下一步安全加固提供方向。本研究不仅有利于识别高含硫气田SCADA系统安全状态,而且为其他行业安全评估提供了参考。

关键词： SCADA 高含硫气田安全风险评估云模型层次分析法

四川盆地蓬莱—中江地区震旦系灯影组二段成藏特征

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岩性油气藏 2024年第2期36卷 89-98页

作者：岑永静梁锋王立恩刘倩虞张鑫哲丁熊中国石油西南油气田公司川中北部采气管理处四川遂宁629000 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500

通过钻井、岩心、测录井及地震资料的综合分析,系统研究了四川盆地蓬莱—中江地区震旦系灯影组二段气藏的成藏特征。研究结果表明:(1)四川盆地灯影组沉积期,随着海水侵入,古陆多被淹没或侵蚀夷平,盆地逐渐演变为碳酸盐岩台地。灯二上亚... 详细信息

通过钻井、岩心、测录井及地震资料的综合分析,系统研究了四川盆地蓬莱—中江地区震旦系灯影组二段气藏的成藏特征。研究结果表明:(1)四川盆地灯影组沉积期,随着海水侵入,古陆多被淹没或侵蚀夷平,盆地逐渐演变为碳酸盐岩台地。灯二上亚段沉积期,川中北斜坡蓬莱—中江地区以发育台地边缘滩相和台地边缘丘相为特色,并可细分为滩核、滩缘、滩间海、丘核、丘缘、丘间海6种亚相,是储层发育的有利相带。(2)研究区灯二上亚段储层以藻云岩、藻砂屑云岩为主要储集岩,发育残余粒间孔+粒间溶孔型、粒内溶孔+藻格架孔型、裂缝型与孔洞型4种类型的储层,储层厚度分布特征与沉积相分布特征较吻合,位于台地边缘丘滩核的储层累积厚度大。(3)研究区灯二上亚段气藏的天然气主要来源于筇竹寺组烃源岩,烃源岩厚度大、有机碳含量及热演化程度高,气藏具备较好的烃源条件和封盖条件,具有“上生下储上盖”和“旁生侧储上盖”2种较好的生-储-盖配置关系。(4)研究区油气充注主要发生于三叠纪—白垩纪,为多期“准连续”型,灯二上亚段气藏主要经历了奥陶纪—志留纪古油气藏聚集阶段、志留纪—石炭纪古油藏破坏阶段、二叠纪—三叠纪再次生烃成油藏阶段和三叠纪—侏罗纪原油裂解生气阶段。

关键词：台地边缘相藻云岩藻砂屑云岩旁生侧储上生下储原油裂解生气筇竹寺组烃源岩灯影组二段震旦系蓬莱—中江地区四川盆地

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基于物理引导的集输管道内腐蚀速率预测及可解释性分析

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中国腐蚀与防护学报 2024年

作者：陈潜黄伟张昌会管奥成张宸叶晓芃长江大学石油工程学院中国石油西南油气田分公司川中油气矿中国石油西南油气田分公司重庆气矿中国西南油气田分公司川中北部采气管理处

由于恶劣的服役环境，集输管道的腐蚀问题愈发严重，亟需提出一种准确的模型来预测集输管道的内腐蚀速率。本文首先提出了一种基于物理引导神经网络（PGNN）与改进粒子群算法（IPSO）相结合的管道腐蚀预测方法。通过分析电化学腐蚀机理... 详细信息

由于恶劣的服役环境，集输管道的腐蚀问题愈发严重，亟需提出一种准确的模型来预测集输管道的内腐蚀速率。本文首先提出了一种基于物理引导神经网络（PGNN）与改进粒子群算法（IPSO）相结合的管道腐蚀预测方法。通过分析电化学腐蚀机理，总结不同腐蚀因素变化对腐蚀速率的普适性影响规律。然后基于这些普适性规律提出损失函数表征方法，构建物理引导的内腐蚀速率预测模型。使用改进粒子群算法优化模型的超参数。最后结合电化学腐蚀机理和部分依赖图、SHAP算法对预测模型进行可解释性分析。结果表明，PGNN-IPSO方法可以避免模型学习到与物理相悖的错误规律，提升模型预测准确度。该研究对集输管道的腐蚀防护、可靠性评估和维修决策具有重要意义。

关键词：集输管道内腐蚀物理引导神经网络可解释性改进粒子群算法 SHAP算法部分依赖图

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流固耦合下破碎性煤系地层坍塌规律研究

钻采工艺 2024年 24-32页

作者：邢林庄周泽南刘可成尹泽斌于永生王贵中国石油新疆油田公司工程技术处中国石油新疆油田公司工程技术研究院西南石油大学

破碎性地层广泛存在裂隙结构,其井壁稳定分析一直是研究难点。文章基于流固耦合理论开展了破碎性煤系地层井壁稳定研究,推导了非稳定渗流模型,结合岩石力学实验确定渗流作用对煤岩力学参数的影响,建立了流固耦合下的坍塌压力计算模型,... 详细信息

破碎性地层广泛存在裂隙结构,其井壁稳定分析一直是研究难点。文章基于流固耦合理论开展了破碎性煤系地层井壁稳定研究,推导了非稳定渗流模型,结合岩石力学实验确定渗流作用对煤岩力学参数的影响,建立了流固耦合下的坍塌压力计算模型,并结合实钻数据完成模型验证与分析。研究结果表明:渗流初期以非稳定渗流为主,当渗流时间超过6 min后,渗流量随渗流时间增加而线性增加,表明已从非稳定渗流转变为稳定渗流;渗流作用下,煤岩内摩擦角降幅较大,内聚力降幅相对较小;渗流作用对轴向应力影响较小,对径向和周向应力影响较大;考虑渗流作用后,坍塌压力当量密度上升了约0.3 g/cm3;对比分析X01井和X04井煤层段井壁稳定预测结果,文章基于流固耦合理论的井壁稳定预测模型能够准确预测煤系地层的坍塌压力。研究成果有助于保障破碎性地层井壁稳定,为合理确定钻井液密度提供理论依据。

关键词：破碎性地层流固耦合坍塌压力非稳定渗流煤岩力学参数