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资源勘查工程专业人才培养过程中的实验教学探索——以西安石油大学为例

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大学教育 2024年第2期 127-130,137页

作者：斯尚华宋立军尹帅刘超成友友西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065

实验教学在高校实践教学体系中具有重要地位,文章针对高校工程类专业实验教学中存在的实验室开放不畅、教师和学生积极性不高、仪器设备利用效率低、实践教学效果不理想等问题,进行了原因剖析,并结合“工程专业认证”的人才培养理念,提... 详细信息

实验教学在高校实践教学体系中具有重要地位,文章针对高校工程类专业实验教学中存在的实验室开放不畅、教师和学生积极性不高、仪器设备利用效率低、实践教学效果不理想等问题,进行了原因剖析,并结合“工程专业认证”的人才培养理念,提出高校资源勘查工程专业实验教学改革措施,并总结了实验教学的重要意义。

关键词：实验教学资源勘查工程类专业人才培养重要意义

珠江三角洲与周边典型地区岩石热物性及其地热效应的比较研究

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地球物理学报 2024年第3期67卷 1120-1146页

作者：廖珂琰邱楠生于泰炎中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

珠江三角洲位于华夏板块南部,虽然已发现多个水热型地热田,但地热研究仍然较为薄弱.岩石热物性研究是地热研究中最为基础和重要的工作之一.本研究采集并测量了珠江三角洲与周边典型地区100块地表岩石的密度、热导率、热扩散率,以及50块... 详细信息

珠江三角洲位于华夏板块南部,虽然已发现多个水热型地热田,但地热研究仍然较为薄弱.岩石热物性研究是地热研究中最为基础和重要的工作之一.本研究采集并测量了珠江三角洲与周边典型地区100块地表岩石的密度、热导率、热扩散率,以及50块岩浆岩的U、Th、K_(2)O含量,并分别计算了体积热容和放射性生热率.实测结果表明,碎屑岩中细砂岩的热导率最高(3.94±0.92 W·(m·K)^(-1)),页岩的热导率最低(2.68±0.55 W·(m·K)^(-1)).岩石热导率和热扩散率具有明显的正相关性.结合地层厚度建立了地层热物性柱,其中古近系的热导率最低,地层热物性与沉积环境有关.岩浆岩中玄武岩的热导率最低(2.17±0.13 W·(m·K)^(-1)),花岗岩平均热导率为3.87±0.59 W·(m·K)^(-1).花岗岩放射性生热率在0.36~14.23μW·m^(-3)之间,平均值为5.23±3.03μW·m^(-3),属于高产热花岗岩.结合前人对研究区岩石放射性元素含量的测试结果,我们发现,相对于K_(2)O,U、Th与生热率具有更强的相关性,并对产热的贡献更高.相对于花岗岩,玄武岩的生热率较低,K_(2)O对产热的贡献较高.新的资料为区域热流的确定和地热资源评价提供了新的视角.模拟和计算结果表明,三水盆地沉积层能对深部热量起到聚集和保存的作用,并在基底附近形成高温区(>150℃);上地壳中花岗岩体产生的热流超过45 mW·m^(-2),占地表热流的一半以上.盆地和花岗岩体均具有形成高温地热资源的地质条件.此外,酸性岩浆岩放射性生热率随时间逐渐降低的特征与幔源基性岩浆的混合作用有关.

关键词：珠江三角洲热物性放射性生热地热效应花岗岩

差异源储结构下储层发育机制及其对油气富集的影响——以鄂尔多斯盆地庆城地区长7_(1-2)段为例

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中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 346-363页

作者：姚东升陈冬霞李莎成铭王福伟马勇鲜本忠中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

鄂尔多斯盆地长7_(1-2)段储层非均质性强及其差异形成机制认识不清成为制约油气富集的关键问题.结合测井、录井、岩心观察和高压压汞、X全岩衍射等分析测试,并以砂地比和砂-泥单层厚度为标准将研究区长7_(1-2)段划分出储夹源型、源储互... 详细信息

鄂尔多斯盆地长7_(1-2)段储层非均质性强及其差异形成机制认识不清成为制约油气富集的关键问题.结合测井、录井、岩心观察和高压压汞、X全岩衍射等分析测试,并以砂地比和砂-泥单层厚度为标准将研究区长7_(1-2)段划分出储夹源型、源储互层型和源夹储型等3类9种源储结构.结果表明:储夹源型中储层的物性普遍更好,表现出原生粒间孔和次生孔隙较多、分选性好和排替压力低的特征;源夹储型中储层的物性较差,表现为孔隙含量较少且排替压力大;而源储互层型中储层质量则介于两者之间.储层差异的形成受洪水型重力流沉积、胶结作用和近源有机酸溶蚀的控制.在强水动力洪水型重力流下形成的湖底扇、水道、席状砂中发育较多厚层(>5 m)的源储结构储层,因分选好和刚性颗粒多而具有较强抗压实能力,从而保留了更多的原生孔隙.反之,半深湖、深湖中发育较多薄层的(<2 m)的源储结构储层,因岩石成分中塑性颗粒较多且分选差,导致在压实作用下原生孔隙大量减少.研究区的胶结作用主要是钙质、硅质、泥质胶结3种类型,储夹源型中储层因钙质、泥质等胶结物含量较少,绿泥石含量较多且以薄膜形态覆盖在岩石颗粒表面,抑制了硅质胶结,从而胶结程度较低,使储层中原生孔隙保存较好;而钙质等胶结物含量较多的源夹储型中的储层则表现出较强的胶结作用,使原生孔隙破坏严重.近源有机酸对孔隙的发育有着建设性的作用,其中岩石粒度较大的厚层的储层可提供有利溶蚀通道而形成较多次生孔隙;极细粒砂岩发育较多的薄层的储层通常阻碍溶蚀作用,导致次生孔隙不易形成.最终通过油井数占比和含油饱和度分析表明,储夹源型、源储互层型和源夹储型中的储层的含油性依次降低,对应的二级源储结构下的储层中厚储夹中源型、厚源厚储互层型和厚储夹薄源型的储层含油性最好.

关键词：源储结构储层差异成因机制鄂尔多斯盆地延长组7_(1-2)段

鄂尔多斯盆地南缘长7烃源岩地球化学特征与沉积环境

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期48卷 91-103页

作者：王广利李阳阳王一帆高兴中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

鄂尔多斯盆地南缘出露多处典型长7段页岩剖面,为了加深该区域烃源岩的研究,对35个烃源岩样品开展有机碳含量测定、岩石热解分析、饱和烃气相色谱-质谱分析、微量元素含量测定等测试分析,研究其地球化学特征,分析其有机质来源及沉积环境... 详细信息

鄂尔多斯盆地南缘出露多处典型长7段页岩剖面,为了加深该区域烃源岩的研究,对35个烃源岩样品开展有机碳含量测定、岩石热解分析、饱和烃气相色谱-质谱分析、微量元素含量测定等测试分析,研究其地球化学特征,分析其有机质来源及沉积环境。结果表明:暗色页岩发育于淡水和还原的半深湖—深湖环境,沉积期气候温暖湿润,适宜生物发育,Mo元素高度富集,指示湖泊富营养化,初级生产力高;物质来源为藻类等低等水生生物和陆地植物的混合来源,但藻类等低等水生生物是主要来源;源岩有机质高度富集,总有机碳(TOC)平均值为23.51%,高于陆相优质烃源岩的丰度标准;有机质以腐泥—混合型为主,生烃潜量S1+S2均值为112.93 mg/g,生烃潜力良好;岩石热解峰温及生物标志化合物参数,指示达到成熟热演化程度,具有勘探潜力。

关键词：鄂尔多斯盆地铜川地区有机地球化学特征烃源岩评价有机质来源沉积环境

渤海湾盆地干热岩开发利用前景评估——基于开采优化数值模拟的认识

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煤田地质与勘探 2024年第1期52卷 93-103页

作者：江晓雪朱传庆丁蕊谢芳邱楠生中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249

渤海湾盆地的大地热流高,5000 m埋深地层平均温度为175℃,热储岩性以低孔低渗的变质岩、火成岩为主,具备形成干热岩资源的条件。基于大地热流、岩石热导率、生热率等热参数,利用COMSOL软件建立三维水热耦合的干热岩开采模型、分析不同... 详细信息

渤海湾盆地的大地热流高,5000 m埋深地层平均温度为175℃,热储岩性以低孔低渗的变质岩、火成岩为主,具备形成干热岩资源的条件。基于大地热流、岩石热导率、生热率等热参数,利用COMSOL软件建立三维水热耦合的干热岩开采模型、分析不同井间距、注采速率、布井方式等差异开采方案下在100 a内对热储层温度的影响随开发时间的变化,选取最优方案并估算干热岩资源。结果表明:注采速率一定时,随着开采时间的增加,开采井水温度下降速率与井间距成反比;当注采井间距一定时,注采速率越大,开采井水温度下降越快,发生“热突破”的时间越早;其他条件相同的情况下,“两采两注”布井方案比“一采一注”布井方案获得的热量更多,开采效率更高。基于上述认识,确定研究区最优开采方案为:年限50 a、井间距400 m、注采量90 m^(3)/h、“两采两注”方式。此方案下,可获得开采井水平均温度为172℃,对应全渤海湾盆地可采资源量为3.28×10^(19)J/a。以河北任丘市为例,按照民用住宅热负荷指标100 W/m^(2)计算,利用最优方案进行干热岩的开采,仅需157.75 km^(2)干热岩有利区即可满足全市居民供暖需求。因此,开发利用研究区干热岩资源,可增强华北地区能源供应保障能力,打造可持续发展的绿色低碳能源体系。

关键词：干热岩数值模拟有利区圈定开发方案优化地热资源估算渤海湾盆地

基于Unet++网络的数字岩心图像分割泛化能力

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 118-125页

作者：赵久玉蔡建超油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

图像分割是数字岩心技术的重要组成部分,深度学习为数字岩心图像分割提供了新方法。在优选的深度学习模型的基础上确定网络结构、训练数据量来平衡计算效率,进一步在不同类型的岩心数据集上讨论网络的泛化能力及其影响因素。结果表明:U... 详细信息

图像分割是数字岩心技术的重要组成部分,深度学习为数字岩心图像分割提供了新方法。在优选的深度学习模型的基础上确定网络结构、训练数据量来平衡计算效率,进一步在不同类型的岩心数据集上讨论网络的泛化能力及其影响因素。结果表明:Unet、Segnet和Unet++网络中,Unet++网络可以在保证分割精度的同时具有最好的物性参数预测效果;Unet++网络在训练数据量和预测数据量为1∶1,网络结构设计2次采样的条件下,Unet++网络的分割精度可以达到98%;基于多类岩心训练的Unet++网络分割不同岩心图像的平均分割精度达95%,相较于岩心的类型,岩心图像的质量更能影响Unet++网络的识别效果。

关键词：数字岩心图像分割深度学习 Unet++ 泛化能力

埋藏过程对深层-超深层碎屑岩成岩作用及优质储层发育的影响——以准噶尔盆地南缘下白垩统清水河组为例

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 323-336页

作者：陈思芮鲜本忠纪友亮李嘉奇田荣恒王鹏宇唐禾元中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国地质大学(北京)能源学院北京100083

以准噶尔盆地南缘下白垩统清水河组为例,综合利用岩石薄片、扫描电镜、电子探针、稳定同位素组成及流体包裹体等技术手段,开展前陆盆地埋藏过程对深层—超深层碎屑岩成岩作用及优质储层发育影响的研究。研究表明,清水河组依次经历了“... 详细信息

以准噶尔盆地南缘下白垩统清水河组为例,综合利用岩石薄片、扫描电镜、电子探针、稳定同位素组成及流体包裹体等技术手段,开展前陆盆地埋藏过程对深层—超深层碎屑岩成岩作用及优质储层发育影响的研究。研究表明,清水河组依次经历了“缓慢浅埋”、“构造抬升”、“渐进深埋”与“快速深埋”4个埋藏阶段。“缓慢浅埋”与“构造抬升”不仅能够缓解储层颗粒间的机械压实作用,还有利于长期保持开放型的成岩体系;既能够促进大气淡水对储层易溶组分的充分溶解,还能够抑制溶蚀产物的沉淀。晚期“快速深埋”过程促成流体超压的发育,一方面有效地抑制压实、胶结作用对原生孔隙的破坏,另一方面也促进储层微裂缝的大量发育,提高了晚期有机酸充注产生的溶蚀效果。基于孔隙度演化史的定量恢复,证实长期“缓慢浅埋”与“构造抬升”过程对深层—超深层优质碎屑岩储层发育的贡献最大,其次为晚期“快速深埋”过程,“渐进深埋”过程则几乎没有贡献。

关键词：深层—超深层碎屑岩储层成岩作用埋藏方式下白垩统清水河组准噶尔盆地

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油藏注CO_(2)吞吐提高采收率机理

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天然气工业 2024年第4期44卷 126-134页

作者：左名圣陈浩赵杰文刘希良孟展柏明星杨江武艺刘海鹏齐新雨程威铭中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院油气资源与工程全国重点实验室•中国石油大学(北京) 中国石油集团测井公司新疆分公司西南石油大学石油与天然气工程学院东北石油大学石油工程学院

页岩油藏的成功开发在缓解我国能源紧缺的问题上发挥了重要作用,但衰竭式开发采收率较低,传统提高采收率的措施难以有效增产,因此明确页岩油藏注CO_(2)提高采收率的机理,对于探索页岩油的开发技术具有重要意义。为此,以准噶尔盆地吉木... 详细信息

页岩油藏的成功开发在缓解我国能源紧缺的问题上发挥了重要作用,但衰竭式开发采收率较低,传统提高采收率的措施难以有效增产,因此明确页岩油藏注CO_(2)提高采收率的机理,对于探索页岩油的开发技术具有重要意义。为此,以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油藏为例,开展了一系列注CO_(2)实验并结合流体注入能力和油气组分传质评价实验,揭示了注CO_(2)吞吐提高采收率的机理,并明确了注CO_(2)吞吐的埋存形式、埋存效率与其生产动态之间的耦合关系。研究结果表明:①CO_(2)的注入能力是水的7.77倍、N2的1.18倍;增加注入压力,促进CO_(2)与原油之间的相互作用,能有效提高CO_(2)的注入能力。②CO_(2)对原油物性的改善能力显著强于N2,在CO_(2)—原油组分传质的协同作用下,注CO_(2)吞吐的采收率比N2高6.84%。③原油膨胀和黏度降低是注CO_(2)吞吐前期提高采收率的主要机制,而后期主要通过CO_(2)对原油轻质烃类组分置换、萃取进一步实现了采收率的提高,混相压力(MMP)是注CO_(2)吞吐的阈值压力。④注CO_(2)吞吐过程中,埋存率从最初的77.77%持续降低到7.14%,不同形式CO_(2)的埋存比例具有动态变化的特征,但主要以游离态和溶解态埋存为主。结论认为,吉木萨尔凹陷页岩油藏注CO_(2)吞吐在提高采收率的同时实现了CO_(2)的埋存,实验结果为研究国内相似页岩油藏注CO_(2)吞吐提采—埋存效率提供理论支撑和经验借鉴。

关键词：准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油提高采收率注CO_(2)吞吐 CO_(2)埋存注入能力 CCUS

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Radon变换频变自适应多次波压制方法

地球物理学报 2024年第6期67卷 2402-2414页

作者：冯璐瑜薛亚茹张程苏军利梁琪乔佳瑜中国石油大学(北京)信息科学与工程学院/人工智能学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

Radon变换是常用多次波压制方法之一,然而有限、离散的采样空间导致一次波和多次波在Radon域混叠,并且混叠程度随频率降低愈加严重.高分辨率Radon变换可以改善一次波和多次波分离效果,但分辨率的提高会降低保幅性,导致多次波残留或一次... 详细信息

Radon变换是常用多次波压制方法之一,然而有限、离散的采样空间导致一次波和多次波在Radon域混叠,并且混叠程度随频率降低愈加严重.高分辨率Radon变换可以改善一次波和多次波分离效果,但分辨率的提高会降低保幅性,导致多次波残留或一次波损伤.为此,本文在最小二乘反演基础上,提出一种随混叠程度自适应分离多次波的频变滤波方法.根据Radon变换褶积模型,分析一次波和多次波频变混叠机制;建立随频率调整的修正柯西函数混叠模型;依据一次波和多次波的混叠比例设计多次波滤波器,该滤波器能够根据一次波和多次波的混叠程度自适应调整滤波函数,提高多次波估计精度.合成数据和实际数据的多次波压制实验表明,这种频变滤波方法既可以改善多次波压制效果,又可避免高分辨率反演方法计算量大的问题.

关键词： Radon变换多次波压制混叠机制频变滤波