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基于深度残差网络的走滑断层智能识别方法——以塔里木盆地富满油田为例

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石油物探 2024年第1期63卷 129-137页

作者：孙冲雷刚林张银涛康鹏飞谢舟郑明君曹佳佳赵海山陈彦虎毕建军中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000 北京中恒利华石油技术研究所北京100102

走滑断层精细识别是断控缝洞型碳酸盐岩油气藏勘探开发的关键环节之一,但走滑断层的水平位移在垂直断层走向的地震剖面上不易识别,为此,提出了一种基于深度残差网络的走滑断层智能识别方法。该方法的网络模型由特征提取子网络、结构提... 详细信息

走滑断层精细识别是断控缝洞型碳酸盐岩油气藏勘探开发的关键环节之一,但走滑断层的水平位移在垂直断层走向的地震剖面上不易识别,为此,提出了一种基于深度残差网络的走滑断层智能识别方法。该方法的网络模型由特征提取子网络、结构提取子网络和去噪卷积子网络3个子网络构成。特征提取子网络提取地震与断层预测映射的残差特征,结构提取子网络提取边界结构的残差映射实现断层解释的目标,去噪卷积子网络去除网络累计生成的噪声。网络在预测时采用了多层输出融合技术和迁移学习的方式,能有效避免高频特征信息的丢失,增强对不同规模断层分类解释的鲁棒性和泛化力。通过对合成记录验证分析可知,该方法对低信噪比地震资料情况下的小断距、弱走滑断层的识别精度高,预测的损失率低,预测断层连续性好,断层边界清晰,且抗噪性较好。塔里木盆地富满地区果勒西区块实际地震资料的应用结果表明,该方法对线性走滑断层、压扭辫状走滑断层和拉张辫状走滑断层等不同性质的走滑断层均有较好的识别效果。

关键词：断控缝洞体碳酸盐岩油气藏残差网络深度学习走滑断层智能识别

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富满地区断控缝洞型油藏试油初期产能预测方法

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油气井测试 2024年第1期33卷 72-78页

作者：郑函庆刘军严丁心鲁汪坤封猛冯光中国石油集团西部钻探工程有限公司试油公司新疆克拉玛依834000 中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院新疆库尔勒841000 中国石油塔里木油田分公司塔中采油气管理区新疆库尔勒841000

塔里木盆地富满地区碳酸盐岩缝洞型油藏产能预测分析多是定性认识,且产能预测方程可操作性较差。通过分析稳定渗流压裂井产量与井底压力关系,发现影响各井产能的主要因素是生产压差和裂缝发育程度。根据钻井期间目的层钻具放空和泥浆漏... 详细信息

塔里木盆地富满地区碳酸盐岩缝洞型油藏产能预测分析多是定性认识,且产能预测方程可操作性较差。通过分析稳定渗流压裂井产量与井底压力关系,发现影响各井产能的主要因素是生产压差和裂缝发育程度。根据钻井期间目的层钻具放空和泥浆漏失量情况将富满地区试油井分为3类,同时分别统计分析3类井生产压差和日产油、日产气的关系,最终形成了1套符合富满地区断控缝洞型油藏的产能预测方法。利用该方法对富满地区7口试油井进行产量预测,有5口井试油后验证产量误差在15%以内,符合率达到71.43%。该方法使用简单、可靠性强,可在塔里木盆地富满地区推广应用。

关键词：富满地区断控缝洞型油藏试油井地层压力井底流压生产压差产能预测方法现场应用

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破碎地层护壁防塌剂研制及性能评价

精细石油化工 2024年第2期41卷 10-14页

作者：李凡李大奇汤志川高伟页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京100101 中石化石油工程技术研究院有限公司北京100101 中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院新疆乌鲁木齐830001

针对顺北奥陶系碳酸盐岩地层揭开后坍塌掉块严重,遇阻卡钻频发的难题,以二甲基二烯丙基氯化铵、N,N-二甲基丙烯酰胺及自制含甲氧基硅烷基团的有机硅单体为原料,合成了可与碳酸盐岩地层发生键合反应的抗高温有机硅护壁防塌剂SMHB-1。通... 详细信息

针对顺北奥陶系碳酸盐岩地层揭开后坍塌掉块严重,遇阻卡钻频发的难题,以二甲基二烯丙基氯化铵、N,N-二甲基丙烯酰胺及自制含甲氧基硅烷基团的有机硅单体为原料,合成了可与碳酸盐岩地层发生键合反应的抗高温有机硅护壁防塌剂SMHB-1。通过红外光谱、核磁共振氢谱及热重等表征了产物的分子结构及稳定性,并评价了其搭接抗剪切强度、降滤失性能及封堵性能等进行了研究。结果表明,1.5%SMHB-1溶液处理过的碳酸盐岩岩心片的搭接抗剪强度可达到0.2 MPa, 160℃老化16 h后1%SMHB-1可使4%土浆滤失量降低60.7%,SMHB-1可降低体系渗透率降约61.68%,并且与现场钻井液的配伍性能好。以SMHB-1为核心的水基护壁防塌钻井液体系在顺北X井奥陶系地层进行应用,奥陶系井壁稳定性好,没有掉块产生,扭矩平稳,起下钻顺利,无阻卡,试验井段平均井径扩大率8.6%~11.4%。

关键词：破碎地层有机硅井壁稳定钻井液护壁剂

新型胺醚类双子表面活性剂驱油性能评价及应用

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油气地质与采收率 2024年

作者：张翔宇孙玉海渠慧敏毛振强徐永辉齐迪王聪中国石化胜利油田分公司纯梁采油厂中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院

针对胜利油田低渗透油藏水驱开发中低注入能力、低采液速度、低采出程度的难题，提出了新型胺醚类双子表面活性剂驱油技术。对驱油用新型胺醚类双子表面活性剂进行了分子结构设计，评价了不同分子结构时的界面性能，优选出界面性能最好... 详细信息

针对胜利油田低渗透油藏水驱开发中低注入能力、低采液速度、低采出程度的难题，提出了新型胺醚类双子表面活性剂驱油技术。对驱油用新型胺醚类双子表面活性剂进行了分子结构设计，评价了不同分子结构时的界面性能，优选出界面性能最好的样品G-3，进行了不同浓度时的乳化性能和驱油性能评价，并结合微观刻蚀玻璃模型阐明了驱油机理。实验结果表明，质量分数为0.2%的新型胺醚类双子表面活性剂溶液能将油水界面张力降低到0.003 9 mN/m，此时能与原油形成稳定的乳状液，乳状液液滴粒径为12μm；对于渗透率为6.966 mD的岩心，水驱后注入0.5 PV质量分数为0.2%的新型胺醚类双子表面活性剂G-3溶液，再次水驱采收率提高值达9.6%，降压率达17.4%；微观驱油机理为降低油水界面张力和残余油乳化聚并。该驱油技术在胜利油田低渗透区块进行了矿场试验，实施后区块水井的注入能力提高了2倍，油井的日增油量为5.7 t/d，含水率下降了11.0%，截至2023年6月区块累积增油量为1 791 t，取得良好的开发效果。

关键词：分子结构设计高活性强乳化低渗透新型胺醚类双子表面活性剂性能评价

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耐180℃稠化酸体系的制备及性能评价

科学技术与工程 2024年第23期24卷 9827-9833页

作者：杨明张莉伟王瑞谢虎郑存川中国石油塔里木油田公司塔里木841000 中国石油新疆油田分公司工程技术研究院克拉玛依834000 中国石油新疆油田分公司采气一厂克拉玛依834000 西南石油大学化学化工学院成都610500

在油气开采与生产过程中,稠化酸中常见问题是稠化剂自身的耐温性能和耐酸性能不佳,导致不能达到高温下深度酸化的目的;此外,当前酸化用高温缓蚀剂与酸液体系配伍性差,防腐蚀能力不足。因此,导致目前高温深井的碳酸盐岩储层酸化难度增加... 详细信息

在油气开采与生产过程中,稠化酸中常见问题是稠化剂自身的耐温性能和耐酸性能不佳,导致不能达到高温下深度酸化的目的;此外,当前酸化用高温缓蚀剂与酸液体系配伍性差,防腐蚀能力不足。因此,导致目前高温深井的碳酸盐岩储层酸化难度增加。为解决上述问题,设计并制备了一系列聚丙烯酰胺基阳离子型耐温耐酸的稠化剂,并研究了其基本性能。同时,筛选出适合高温酸液用缓蚀剂,结合其余助剂形成耐高温稠化酸,进一步研究稠化酸的性能。结果表明,自制的SH4稠化剂耐酸性能和增黏性能极佳,20%的盐酸中,0.6%的稠化剂黏度可达到59.88 mPa·s。加入缓蚀剂1后形成的稠化酸体系配伍性良好,经180℃高温高压动态腐蚀测试,N80钢片腐蚀速率仅为41.614 g/(m^(2)·h)。在180℃,170 s^(-1)下稠化酸体系黏度保持在33.258 mPa·s,证明其耐温耐剪切能力强,可用于高温酸化。

关键词：制备稠化酸聚合物耐酸黏度缓蚀剂

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水平井膨胀管井筒重构技术研究及现场试验

钻采工艺 2024年第5期47卷 67-73页

作者：张利伟李杰于会永周毅游红娟易勇刚熊启勇刘尚红中国石油新疆油田公司采油工艺研究院中国石油集团工程技术研究院有限公司

针对新疆玛湖强非均质致密砾岩油藏低产水平井精准重复压裂工艺不成熟的难题,开展了膨胀管井筒重构技术的研究及现场试验。通过膨胀管抗内压、环空密封等系列室内全尺寸物理模拟实验,验证了膨胀管各项指标均满足高压重复压裂工况的要求... 详细信息

针对新疆玛湖强非均质致密砾岩油藏低产水平井精准重复压裂工艺不成熟的难题,开展了膨胀管井筒重构技术的研究及现场试验。通过膨胀管抗内压、环空密封等系列室内全尺寸物理模拟实验,验证了膨胀管各项指标均满足高压重复压裂工况的要求,同时验证了桥射作业的有效性;开展了膨胀管有限元数值仿真模拟,明确膨胀过程Mises应力、应变及接触应力的变化规律,膨胀管在膨胀锥作用力下发生径向塑性变形,膨胀压力稳定在40~42 MPa。通过水平井膨胀管井筒重构工艺设计,支撑了玛湖地区试验井完成现场试验,试验井原127 mm套管经膨胀管井筒重构后内径达到85 mm,重构长度1041 m,重复压裂施工最高承压83 MPa,压后测井显示膨胀管完整性良好。经过室内研究及现场试验,验证了水平井膨胀管井筒重构重复压裂技术的可行性,为非常规油气藏低产井提产提供了技术借鉴。

关键词：致密砾岩油藏水平井膨胀管井筒重构井筒完整性

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斜井段冲砂砂粒沉降规律及影响因素仿真分析

石油机械 2024年第10期52卷 108-116页

作者：纪海涛冯定孙巧雷王尚卫侯学文黄成彬长江大学机械工程学院湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院

针对斜井段砂粒沉降的问题,建立了砂粒两相流动数值模型,并结合现场井眼参数,将模型简化,建立了冲砂管柱与井筒在斜井段的环空流体仿真模型;研究了斜井段砂粒沉降的规律,分析了排量、冲砂液黏度、砂粒大小、冲砂液密度、井斜角等因素对... 详细信息

针对斜井段砂粒沉降的问题,建立了砂粒两相流动数值模型,并结合现场井眼参数,将模型简化,建立了冲砂管柱与井筒在斜井段的环空流体仿真模型;研究了斜井段砂粒沉降的规律,分析了排量、冲砂液黏度、砂粒大小、冲砂液密度、井斜角等因素对砂粒沉降的影响,并结合多个影响因素进行正交试验。研究结果表明:在斜井段冲砂过程中环空宽间隙处砂粒平稳运移,主要以层流方式上返运动;环空窄间隙处砂粒主要以翻滚、迂回、跃移的形式进行运动,砂粒运移速度明显滞后于环空宽间隙处,且部分砂粒会聚集、回旋并沉积,主要沉积在斜井段末尾接近水平段处;各影响因素中,砂粒粒径及冲砂液黏度对携砂效果影响最大,冲砂液排量影响次之,冲砂液密度对携砂效果的影响较小。综合试验结果,建议现场作业冲砂液排量选取为800 L/min左右,所使用的冲砂液黏度为35~45 mPa·s,推荐胍胶液质量分数为0.1%~0.3%。研究结果可为水平井安全高效作业提供一定的指导。

关键词：冲砂斜井段砂粒沉降携砂效果正交试验

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超深层裂缝性致密砂岩气藏多尺度耦合流动数值模拟

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天然气工业 2024年第3期44卷 143-151页

作者：汪如军唐永亮朱松柏王浩姚军黄朝琴中国石油塔里木油田公司中国石油大学(华东)石油工程学院

塔里木盆地克拉苏气田白垩系气藏是罕见的超深层裂缝性致密砂岩气藏,该类气藏的储渗空间具有显著的多尺度特征,基质与多尺度裂缝、断层介质的渗透率级差相差5~6个数量级,常规渗流理论难以准确描述其流动规律和开发机理。为此,基于单裂... 详细信息

塔里木盆地克拉苏气田白垩系气藏是罕见的超深层裂缝性致密砂岩气藏,该类气藏的储渗空间具有显著的多尺度特征,基质与多尺度裂缝、断层介质的渗透率级差相差5~6个数量级,常规渗流理论难以准确描述其流动规律和开发机理。为此,基于单裂缝流动物理实验结果及流体力学理论,结合多尺度裂缝几何信息,应用均化理论和体积平均尺度升级方法,将多尺度介质划分为5个流动系统,建立了考虑介质间的非稳态窜流多尺度耦合流动数学模型,并应用有限体积法对耦合流动模型进行了数值求解和数值试井分析。研究结果表明:(1)不同尺度裂缝中具有不同的流动特征,随缝宽增加流速加快,流动模态发生变化;(2)多尺度耦合流动模型与双重介质模型结果存在较大差异,导数曲线具有不同趋势特征;(3)应用所建立的多尺度耦合流动模型成功解释了气藏实际试井数据,模型能够反映实际地层中的流动过程。结论认为,超深层裂缝性致密砂岩气藏多尺度耦合流动模型揭示了多尺度裂缝以及致密基质间逐级动用、协同供气的开发机理,可为类似气藏制订合理开发技术政策及气藏提高采收率提供理论和技术支撑。

关键词：塔里木盆地克拉苏气田裂缝性致密砂岩气藏多尺度裂缝多流动模态耦合流动模型数值模拟

紧急关断系统对天然气泄漏灾变事故后果的影响

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中国安全生产科学技术 2024年第3期20卷 77-82页

作者：肖丰浦董海张军李亚楠杨冬冬陈国明新疆油田公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580

为明确紧急关断(emergency shutdown,ESD)系统对天然气泄漏灾变危险载荷发展特性的影响,以天然气开发地面处理工艺系统为研究对象,建立天然气泄漏灾变事故后果预测评估模型,研究ESD系统响应下天然气的空间运移和燃爆行为,并与ESD系统未... 详细信息

为明确紧急关断(emergency shutdown,ESD)系统对天然气泄漏灾变危险载荷发展特性的影响,以天然气开发地面处理工艺系统为研究对象,建立天然气泄漏灾变事故后果预测评估模型,研究ESD系统响应下天然气的空间运移和燃爆行为,并与ESD系统未响应时的预测结果进行对比。研究结果表明:ESD系统有助于降低气体泄漏速率,从而影响泄漏天然气的扩散行为及其燃爆特性,大幅减缓窒息灾害效应并阻断天然气泄漏事故的灾变升级,因此,评估天然气泄漏灾变事故后果时应考虑ESD系统的响应。研究结果可为油气处理作业防灾减灾措施的设计与优化提供参考。

关键词： ESD系统天然气时变泄漏速率泄漏灾变减缓效果