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低渗岩心驱油图像识别自动计量方法

计量学报 2024年

作者：郭玲玲胡绍彬钟会影东北石油大学计算机与信息技术学院东北石油大学石油工程学院

针对传统试管计量方法应用于低渗岩心驱油实验时存在的问题，根据驱油时产出的油水在管线中呈油水段塞式流动的特征，提出基于计算机图像识别的低渗岩心驱油自动计量方法：以等径透明毛细直管作为出口计量管，用摄像机拍摄其不同时刻的... 详细信息

针对传统试管计量方法应用于低渗岩心驱油实验时存在的问题，根据驱油时产出的油水在管线中呈油水段塞式流动的特征，提出基于计算机图像识别的低渗岩心驱油自动计量方法：以等径透明毛细直管作为出口计量管，用摄像机拍摄其不同时刻的图像，按照油水的颜色特征从图像识别出油水段塞的长度，结合计量管的内径计算出相应时段驱出的油水体积。基于此方法进一步提出岩心出口管线“死体积”校正、流体计量滞后于压力记录处理、驱替结束条件判断等自动驱油实验关键环节的解决方案，设计了自动驱油实验装置。对相同条件下的驱油实验分别采用图像识别和传统方法进行计量。结果表明，图像识别计量方法得出的累产油量与实际驱出总油量近似相等，计量结果可靠；得出的驱替特征曲线形态与传统计量方法的曲线形态吻合，并且能更好地呈现驱替初期和末期采收率及含水率等参数的变化特征。

关键词：计量学低渗岩心图像识别驱油实验装置自动计量

基于BP神经网络的海底浅层超软黏土不排水抗剪强度预测

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中国海上油气 2024年第1期36卷 176-185页

作者：孙耀李飒李怀亮甘惠良赵福臣天津大学建筑工程学院天津300350 海洋石油工程股份有限公司天津300461

准确评估海底浅层超软黏土的不排水抗剪强度对海洋资源开发、灾害评估、海洋工程建设等具有重要的意义。世界多个海域超软黏土数据分析对比表明,现有不排水抗剪强度评估经验公式存在受地域限制的问题,计算精度较低。因此,以超软黏土的6... 详细信息

准确评估海底浅层超软黏土的不排水抗剪强度对海洋资源开发、灾害评估、海洋工程建设等具有重要的意义。世界多个海域超软黏土数据分析对比表明,现有不排水抗剪强度评估经验公式存在受地域限制的问题,计算精度较低。因此,以超软黏土的6个物性指标为输入变量,不排水抗剪强度为输出变量,建立BP神经网络模型进行海底浅层超软黏土不排水抗剪强度预测;根据建立的超软黏土不排水抗剪强度与物性指标之间的非线性映射网络,以权积法求解超软黏土不排水抗剪强度对各指标的敏感度系数,定量分析各指标对不排水抗剪强度的影响程度。结果表明:考虑多因素影响的BP神经网络模型在超软黏土不排水抗剪强度预测方面具有普遍适应性,其预测结果非常接近落锥试验实测结果,均方差0.02139,R2值达到0.9874,预测精度远高于现有经验公式;采用权积法计算得到的对数流动性指标对不排水抗剪强度最为敏感;据此建立了以对数流动性指标为参数的黏土不排水抗剪强度预测经验公式,该公式在计算中国海域超软黏土不排水剪切强度方面具有较高精度,但由于数据量有限,依旧存在一定局限性。本研究为海底浅层超软黏土不排水抗剪强度的计算提供了参考。

关键词：海底浅层超软黏土不排水抗剪强度 BP神经网络权积法物性指标敏感度

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超支化聚酰胺-胺类阻垢剂制备及性能研究

化学工业与工程 2024年第3期41卷 35-45页

作者：王洋洋刘庆旺范振忠付沅峰仝其雷乔三原东北石油大学石油工程学院提高油气采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163188

采用乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、和三乙烯四胺(TETA)为反应中心核,甲醇为溶剂,丙烯酸甲酯(MA)为原料,通过迈克尔加成和酰胺化反应,合成3种不同类型的超支化聚酰胺-胺[PAMAM(EDA/DETA/TETA)],后用羟基亚乙基二膦酸(HEDP)分别对其进... 详细信息

采用乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、和三乙烯四胺(TETA)为反应中心核,甲醇为溶剂,丙烯酸甲酯(MA)为原料,通过迈克尔加成和酰胺化反应,合成3种不同类型的超支化聚酰胺-胺[PAMAM(EDA/DETA/TETA)],后用羟基亚乙基二膦酸(HEDP)分别对其进行改性,制备出3种端膦酸基超支化聚酰胺-胺类型的阻垢剂[PAMAM(EDA/DETA/TETA)-H2PO_(3)],并对其阻垢性能和阻垢机理进行研究。结果表明:超支化聚酰胺-胺的阻垢率未达到标准,而改性后的端膦酸基超支化聚酰胺-胺具有优异的阻垢性能,其中在高矿度下加药浓度为500 mg·L^(-1),PAMAM(EDA)-H2PO_(3)对CaSO_(4)、CaCO_(3)垢的阻垢率分别达到98.5%和90.1%,而且还发现此类型的阻垢剂具有耐高温、pH值应用范围广、持续时间长等优点。再结合分散性能测试和垢样分析,发现其阻垢机理主要与支化分子结构、聚合物的高分散性和引入的官能团有关。

关键词：超支化聚酰胺-胺羟基亚乙基二膦酸阻垢性能阻垢机理

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基于混合注意力机制的管道漏磁缺陷分类实验

实验技术与管理 2024年第1期41卷 100-107页

作者：张璐莹卞雨辰周立娇蒋鹏刘英东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318 中国石油天然气管道工程有限公司河北廊坊065000 东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318

该文将管道漏磁缺陷分类任务设计成应用型教学实验。该实验使用迁移学习的方法,调用预训练模型ResNet50,并插入主流的注意力机制(SE、CA、ECA、CBAM)进行对比分析。同时,利用Grad-CAM++可解释算法对模型内部的识别逻辑进行可视化,以便... 详细信息

该文将管道漏磁缺陷分类任务设计成应用型教学实验。该实验使用迁移学习的方法,调用预训练模型ResNet50,并插入主流的注意力机制(SE、CA、ECA、CBAM)进行对比分析。同时,利用Grad-CAM++可解释算法对模型内部的识别逻辑进行可视化,以便帮助学生更好地理解模型。实验结果显示,插入注意力机制的最优模型准确率达99.7%,能够有效识别管道中的正常情况和分类缺陷情况。该实验依托高性能计算机硬件和最新的Pytorch2.0软件包搭建了深度学习平台,有助于培养学生的创新意识和科研能力,也是对多学科交叉融合人才培养模式的探索和实践。

关键词：实验设计深度学习神经网络注意力机制漏磁缺陷检测

基于压力衰减法的低渗透储层高温敏感性评价实验

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天然气工业 2024年第3期44卷 164-171页

作者：赵欣苏文治单锴孙昊王超群邱正松张宇飞中国石油大学(华东)石油工程学院深层油气全国重点实验室·中国石油大学(华东) 中海油田服务股份有限公司油田化学研究院

低渗透油气藏在钻完井过程中易受到损害且难以解除,而利用传统的稳态驱替法评价低渗透储层损害存在适用性差及实验效率低等技术局限。为此,基于压力脉冲衰减法基本原理,分析了上游压力衰减规律及其与岩心渗透率的关系,以岩心损害前后压... 详细信息

低渗透油气藏在钻完井过程中易受到损害且难以解除,而利用传统的稳态驱替法评价低渗透储层损害存在适用性差及实验效率低等技术局限。为此,基于压力脉冲衰减法基本原理,分析了上游压力衰减规律及其与岩心渗透率的关系,以岩心损害前后压力脉冲衰减时间为评价指标,建立了适用于低渗透储层损害评价的实验设备与方法,并利用渤海湾盆地渤中凹陷深部低渗透砂岩岩心,开展了室温和150℃高温条件下的敏感性实验。研究结果表明:(1)当实验条件一定时,压力衰减时间仅与岩心的渗透率有关,压力脉冲衰减法可在无需计算渗透率的情况下对低渗透岩心的损害程度进行评价;(2)实验设备组成简单且操作便捷,避免了复杂的渗透率计算及其带来的误差,实验所需时间远低于常规的稳态法且可重复性良好,在低渗透气藏、特低渗透及超低渗透油藏具有很好的适用性;(3)高温环境明显加剧了储层的敏感性损害,深部高温储层损害特征及技术对策研究需要充分考虑高温的影响。结论认为,该认识解决了传统低渗透储层敏感性评价方法适用性差的难题,为高温低渗透储层保护技术对策研究提供了实验方法支撑和理论依据。

关键词：低渗透储层压力衰减稳态驱替渗透率储层损害评价高温敏感性储层保护

页岩气/煤层气压裂井非均质缝网试井反演方法

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 407-419页

作者：吴永辉程林松谢维扬黄世军马立强方思冬中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油西南油气田公司页岩气研究院四川成都610051 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

页岩气/煤层气压裂井缝网反演是开发调整部署、提采方案优选与效果评价的基本依据,但储层天然裂缝发育,压裂缝网形态复杂、非均质性强,现有试井方法难以有效反演。在表征页岩气/煤层气赋存、非线性流动机理、不同尺度非均质缝网的基础上... 详细信息

页岩气/煤层气压裂井缝网反演是开发调整部署、提采方案优选与效果评价的基本依据,但储层天然裂缝发育,压裂缝网形态复杂、非均质性强,现有试井方法难以有效反演。在表征页岩气/煤层气赋存、非线性流动机理、不同尺度非均质缝网的基础上,建立了压裂井多介质渗流数学模型,基于改进格林元方法实现了模型的高效数值求解,获得了页岩气/煤层气压裂井的压力动态响应特征,明确了流动阶段与非均质缝网参数的影响规律,构建了非均质缝网参数的试井反演方法,并结合现场案例进行了应用研究。结果表明:页岩气/煤层气压裂井压力动态响应主要展示出6个流动阶段,考虑储层分区后会出现改造区拟稳态流动阶段;裂缝导流能力主要影响早期双线性与线性流阶段,裂缝长度对边界控制流之前的阶段均有较大影响;相同裂缝长度与压裂段数下,缝网形态的压力动态响应较弱,需要联合地质、压裂、微震监测等资料才能反演缝网非均质性;所提出的试井分析方法综合了缝网建模、动态模拟、特征线/图版拟合等过程,可以实现压裂井非均质缝网反演,为页岩气/煤层气气藏工程研究提供了理论基础与技术支持。

关键词：煤层气页岩气压裂井非均质缝网反演方法

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一种抗高温梳型两性离子聚合物降黏剂

钻井液与完井液 2024年第2期41卷 178-183页

作者：邓正强张涛黄平罗宇峰王国帅贺垠博蒋官澄中石油川庆钻探工程有限公司钻井液技术服务公司成都610051 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102200

针对深井超深井钻井中高密度水基钻井液黏度高、易高温增稠等流变性调控难题,以对苯乙烯磺酸钠盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-烯丙基-2-甲基氯化铵、烯丙基聚氧乙烯醚为单体,合成了一种抗高温梳型两性离子聚合物降黏剂ZT-1。采用红... 详细信息

针对深井超深井钻井中高密度水基钻井液黏度高、易高温增稠等流变性调控难题,以对苯乙烯磺酸钠盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-烯丙基-2-甲基氯化铵、烯丙基聚氧乙烯醚为单体,合成了一种抗高温梳型两性离子聚合物降黏剂ZT-1。采用红外光谱表征了降黏剂的分子结构,验证梳型两性离子聚合物合成的成功,采用热重分析表征了降黏剂的热稳定性,其分解温度达250℃。ZT-1具有良好的抗高温耐盐钙降黏分散性能,抗温240℃,可抗饱和盐,抗2%氯化钙;ZT-1加量为0.3%时,老化温度为200℃,在评价浆中的降黏率可达77.7%,在高密度(2.4 g/cm^(3))水基钻井液体系中表观黏度的降低率达33%,塑性黏度的降低率达14%,动切力降低率达67%。ZT-1性能优于阴离子降黏剂磺化丹宁以及常规线性两性离子聚合物降黏剂XY-27和ADS共聚物,这种梳型两性离子聚合物降黏剂在超高温超高密度钻井液中具有良好的应用前景。

关键词：降黏剂抗高温水基钻井液梳型聚合物

耐高温深穿透有机延迟交联酸复合体系的制备及性能评价

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应用化工 2024年第7期53卷 1515-1518,1522页

作者：鄢宇杰王彦玲侯帆罗攀登史文静中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中石化西北油田分公司石油工程技术研究院新疆乌鲁木齐830011

为实现碳酸盐岩储层高温井及深井中的延长反应和深穿透作用,创新使用钛离子缓释原理,自制了可在高温、高浓度盐酸条件下交联有机酸的交联剂OAC-1,形成了耐高温深穿透有机延迟交联酸复合体系,并对其耐温耐剪切性、破胶性、降滤失性及携... 详细信息

为实现碳酸盐岩储层高温井及深井中的延长反应和深穿透作用,创新使用钛离子缓释原理,自制了可在高温、高浓度盐酸条件下交联有机酸的交联剂OAC-1,形成了耐高温深穿透有机延迟交联酸复合体系,并对其耐温耐剪切性、破胶性、降滤失性及携砂能力进行了评价。结果表明,该体系可延迟198 s后进行交联,在温度150℃,剪切速率170 s^(-1)条件下,连续剪切100 min后,黏度仍然保持在55 mPa·s以上,具有良好的延迟交联性和耐温耐剪切性。

关键词：有机酸交联剂耐高温深穿透延迟交联交联酸压裂酸化

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基于岩心分析的稠油火驱过程中组分转化路径

特种油气藏 2024年第3期31卷 85-90页

作者：孙新革杨凤祥李海波展宏洋高成国袁士宝中国石油新疆油田分公司新疆克拉玛依834000 西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

针对火驱现场原油组分转化不明确的问题,以新疆油田红浅1井区稠油油藏为例,运用红外光谱和GC-MS方法,结合岩心分析结果与稠油反应机理,认为稠油组分反应变化分为烃类分子氧化、稠油组分化学键断裂和芳环自由基缩合生焦变化。将研究成果... 详细信息

针对火驱现场原油组分转化不明确的问题,以新疆油田红浅1井区稠油油藏为例,运用红外光谱和GC-MS方法,结合岩心分析结果与稠油反应机理,认为稠油组分反应变化分为烃类分子氧化、稠油组分化学键断裂和芳环自由基缩合生焦变化。将研究成果应用于稠油组分转化路径的分析,结果表明:低温阶段,稠油组分反应最集中,以缩聚和热裂解反应为主;燃烧阶段,芳环自由基聚合生焦,C-H键断裂加氧形成OH、CHO、CO等官能团;高温氧化阶段,为焦炭和重质组分(胶质、沥青质)的燃烧。研究内容验证了火驱过程中焦炭燃烧使稠油升温降黏、稠油组分转化为焦炭启动燃烧的结论,加深认识火驱过程中燃料形成和转化的意义。

关键词：火驱稠油氧化反应热反应转化路径岩心分析