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中国石油大学学报（自然科学版）

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2024年06期

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地质与勘查工程 | 川南自贡和泸州地区五峰组—龙马溪组一段页岩有机质富集机制

地质与勘查工程 | 川南自贡和泸州地区五峰组—龙马溪组一段页岩有机质富集机制

摘要：为探讨川南自贡和泸州地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组一段页岩有机质富集机制，利用总有机碳（TOC）质量分数，矿物组成、主微量元素等，对沉积环境开展研究。结果表明：自贡和泸州地区五峰组—龙一段处于贫氧—厌氧的水体环境。自贡地区五峰组—龙一段为滞留环境，Co、Mn质量分数的乘积w（Co）×w（Mn）平均值为1.13，泸州地区存在上升流活动，w（Co）×w（Mn）平均值为0.38。生物钡Baxs含
地质与勘查工程 | 库车坳陷克拉苏构造带巴什基奇克组储层中钠长石胶结物成因机制

地质与勘查工程 | 库车坳陷克拉苏构造带巴什基奇克组储层中钠长石胶结物成因机制

摘要：通过偏光显微镜、扫描电镜、薄片鉴定资料分析、激光拉曼、激光微区分析多种手段，对钠长石胶结物的微观特征、分布特征以及成因机制进行系统研究。结果表明：偏光显微镜下钠长石胶结物十分干净，通常以加大边或长条状单晶体的形态发育，在正交光下常见聚片双晶。横向上，钠长石胶结物主要分布在克深段南部、大北段西部和南部以及博孜段东部和北部，在大北段北部和克拉3段北部几乎不发育；纵向上，钠长石胶结物在靠近不整合处
地质与勘查工程 | 四川盆地天府气田沙溪庙组中浅层天然气成藏特征与差异富集规律

地质与勘查工程 | 四川盆地天府气田沙溪庙组中浅层天然气成藏特征与差异富集规律

摘要：以四川盆地天府气田沙溪庙组为例，通过天然气成因来源、输导体系和运聚过程等分析，建立天然气成藏模式，揭示天然气运聚机制和富集高产主控因素。结果表明：天府气田沙溪庙组天然气整体以须家河组来源的煤型气为主，东北部存在下侏罗统来源的油型气；各规模气源断层输导依次起到“主导、补充、调节”作用，建立它源逆断层输导强运聚、它源逆断层输导中等运聚、混源正逆断层输导中等运聚、自源正断层输导弱运聚4类成藏模式；
地质与勘查工程 | 基于F-score协同支持向量机算法的孔隙结构类别测井识别

地质与勘查工程 | 基于F-score协同支持向量机算法的孔隙结构类别测井识别

摘要：以渤海湾盆地G油田沙四上亚段的低渗透砂岩为研究对象，综合运用岩相学、高压压汞、核磁共振及岩心物性分析将岩心样本的孔隙结构划分为4种类型（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）。在此基础上，通过岩心标定测井的方式并结合支持向量机算法和特征筛选方法（F-score）建立孔隙结构类型的测井识别模型，并选取215组测试样本开展模型泛化性能验证。在单井孔隙结构类型的测井识别基础上，采用序贯高斯模拟的方法建立G油田主力含油层
地质与勘查工程 | 利用并矢Green函数模拟地井电磁远探测响应

地质与勘查工程 | 利用并矢Green函数模拟地井电磁远探测响应

摘要：采用水平层状各向异性介质中的并矢Green函数模拟地井电磁远探测同线、旁线和回线3种发射源的响应，分析频率、收发水平间距、背景地层各向异性、目的层电导率对电磁场各分量的影响特性。结果表明，不同的发射方式、电磁场的不同分量对目的层的识别能力不同。3种发射方式中同线发射方式的综合识别能力最强，其中又以Ezx分量最佳。频率越高，各种发射方式的探测深度越浅，但对目的层的综合识别能力越高。收发水平间距
地质与勘查工程 | 水下井口磁力探测数据处理方法

地质与勘查工程 | 水下井口磁力探测数据处理方法

摘要：当前水下井口多采用磁力探测的方式，然而磁力探测数据处理过程受到数据复杂性和噪声干扰的挑战，为消除搭载平台、测量仪器和地磁场对井口磁力探测数据的影响，以获取纯净的磁力探测数据，通过Maxwell软件进行有限元仿真，模拟真实场景下的井口磁力探测，随后分别采用磁通门补偿、交叉验证小波去噪以及梯度法地磁场补偿算法对仿真数据进行处理。结果表明，所提出的方法组合能够有效滤除测量仪器和地磁场对井口磁力探测
地质与勘查工程 | 随钻D-T源孔隙度测井中的钻铤影响机制

地质与勘查工程 | 随钻D-T源孔隙度测井中的钻铤影响机制

摘要：基于数值模拟方法剖析钻铤改善中子孔隙度测井灵敏度的机制，并仿照钻铤影响提出中子源减速块和探测器屏蔽套等结构用于设计高灵敏度电缆D-T源孔隙度仪器。结果表明：探测器附近钻铤能屏蔽来自井眼方向的热中子，提高来自地层的热中子信息比重，进而改善测井灵敏度；中子源附近钻铤会降低进入地层的高能快中子平均能量，使得仪器对中、低孔地层的灵敏度提高；中子源减速块和探测器屏蔽套等结构可以代替钻铤改善中子孔隙度的
地质能源开采工程 | 基于Iwan模型的特殊螺纹接头密封面滞回曲线

地质能源开采工程 | 基于Iwan模型的特殊螺纹接头密封面滞回曲线

摘要：特殊螺纹接头是高温高压井油套管柱连接的重要部件，管内流体压力、流速的变化诱发管柱振动，引起特殊螺纹接头密封面发生微滑，表现为力与位移的刚度软化与滞回等非线性特征，进而导致接头密封性能下降。为查明密封面的微滑机制，基于离散Iwan模型本构关系，建立某锥面-锥面Φ88.9 mm×6.45 mm P110特殊螺纹接头有限元分析模型，得到不同循环位移载荷下密封面处的力-位移滞回曲线，通过滞回曲线离散
地质能源开采工程 | 盐岩地层矿物离子对水泥浆性能的影响规律

地质能源开采工程 | 盐岩地层矿物离子对水泥浆性能的影响规律

摘要：盐岩地层，特别是大段盐岩地层，富含的Na+、Ca2+、Mg2+等无机盐离子，固井期间通过溶解、扩散进入水泥浆，会诱发水泥浆API性能改变，不利于固井安全和固井质量。以某储气库钻遇的盐岩地层为对象，通过能谱分析盐岩地层的矿物离子类型及含量，明确盐岩地层主要的无机盐种类；试验评价单一无机盐、复合无机盐对固井水泥浆API性能的影响规律。结果表明：单一无机盐会诱发水泥浆的某一项或几项API性能指标不
地质能源开采工程 | 地下大规模储氢的挑战与发展前景

地质能源开采工程 | 地下大规模储氢的挑战与发展前景

摘要：氢气作为一种绿色清洁能源，近年来受到越来越多的关注。但由于其低密度特性，需要较大的储存空间，地下储层可以为氢气提供大规模、长周期的储存空间，并有望突破氢能产业链中的储存关键瓶颈。对枯竭油气藏、地下盐穴和含水层3类储集空间的特点进行分析对比，阐述地下储氢工程的发展现状；总结地下储氢面临的挑战，盖层密封性、氢气在地下多孔介质中复杂的赋存和流动特征、生物化学反应造成氢气损失以及地下储氢矿场尺度数值
地质能源开采工程 | 冲击压裂技术促进页岩油储层缝高扩展的可行性

地质能源开采工程 | 冲击压裂技术促进页岩油储层缝高扩展的可行性

摘要：应用吉木萨尔芦草沟组储集层露头制备层状试样开展水平井压裂物理模拟试验。通过恒速注入和快速释放累积高压获得2种增压状态，分别对应于常规和压力冲击条件。结果表明：恒速注入条件下露头破裂压力小于15 MPa，倾向于形成近井筒纹层缝，裂缝高度受限；在压力冲击条件下，井底压力远超岩石常规破裂压力，所形成裂缝高度大幅提高；冲击压力对裂缝高度影响显著，冲击压力32 MPa条件下裂缝平均高度较恒速注入压裂增
地质能源开采工程 | 体积压裂缝端压差对页岩储层排驱效果的影响机制

地质能源开采工程 | 体积压裂缝端压差对页岩储层排驱效果的影响机制

摘要：为了明确体积压裂过程中基质孔隙压力与压裂液施加在裂缝端面的压力之间存在的缝端压差对页岩储层渗吸排驱效果的影响，以长7页岩储层岩心为研究对象，开展页岩油高压补能和稳压焖井过程中，不同缝端压差下的渗吸排驱模拟试验，并借助动态核磁共振检测、实时压力监测和可视化图像分析等手段，阐释缝端压差对页岩储层渗吸排驱效果的影响。结果表明：高压补能阶段存在明显的逆压差逆向渗吸作用，且随着缝端压差的不断增大，高压
地质能源开采工程 | 基于拟压力函数的单井气水两相生产数据分析方法

地质能源开采工程 | 基于拟压力函数的单井气水两相生产数据分析方法

摘要：通过推导压力与饱和度间本构关系，定义两相拟压力函数和β因子，实现封闭地层单井气水两相非线性渗流数学模型的线性化，并给出定流压、定产量、阶段变流压等生产制度下的单井全生命周期产能公式；通过Duhamel褶积原理推导变流压/变产量下非稳态/拟稳态的解析解，明确两相物质平衡拟时间适用条件，形成生产数据分析方法。结果表明：积分形式的拟压力和β因子能够表征渗流过程中压力-饱和度的变化路径及相互影响，适
地质能源开采工程 | 基于非等温加热区的厚层稠油油藏水平井蒸汽吞吐产能预测新方法

地质能源开采工程 | 基于非等温加热区的厚层稠油油藏水平井蒸汽吞吐产能预测新方法

摘要：经典模型不适用于预测厚层稠油油藏水平井蒸汽吞吐产能，基于非等温加热区，提出考虑非等温和渗透率各向异性影响的厚层稠油水平井蒸汽吞吐产能预测新方法。在验证新方法的准确性后，分析加热区温度分布及前缘、不同生产制度下多周期产能、不同渗透率各向异性情况下产能。结果表明：新方法能够准确预测加热区平均温度、压力、前缘位置；同一周期内，随着生产进行，加热前缘呈现逐渐扩大的趋势；相同周期内生产时间下，加热区前
地质能源开采工程 | 特低渗油藏活性流体压驱提高采收率机制

地质能源开采工程 | 特低渗油藏活性流体压驱提高采收率机制

摘要：活性流体压驱是在压驱过程中伴注活性流体段塞的驱替方法。通过试验探究活性流体压驱作用特征，结合界面性质、电性以及毛管数理论等揭示其提高采收率机制。结果表明：水驱后，活性流体压驱可提高采收率4.9%～13.4%，降低注入压差17.6%～51.3%；活性流体分子吸附在油水界面，降低界面张力，增加乳化油滴稳定性，提升微观波及效率，提高特低渗岩心驱油效率；活性流体质量分数从0.05%提高到0.5%，注
地质能源开采工程 | 纳米膨润土和非离子表面活性剂协同稳定乳化溶剂提高稠油采收率

地质能源开采工程 | 纳米膨润土和非离子表面活性剂协同稳定乳化溶剂提高稠油采收率

摘要：针对水驱采收率低且经济上不适合热采的稠油油藏，以具有良好稠油降黏作用的混合芳烃为溶剂，通过纳米膨润土和烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂协同作用构建混合芳烃乳化溶剂驱油体系。结果表明：纳米膨润土和烷基酚聚氧乙烯醚可以稳定乳化溶剂时间超过30 d，其协同机制是烷基酚聚氧乙烯醚通过氢键作用吸附在纳米膨润土颗粒表面实现部分疏水改性，促使其牢固吸附在油水界面提高界面膜的刚性强度，从而大幅度提高乳化溶剂
地质能源开采工程 | 特高含水油田深部调堵实时评价

地质能源开采工程 | 特高含水油田深部调堵实时评价

摘要：通过深部调堵迫使液流转向是启动特高含水油藏剩余油的有效技术，现场实施深部调堵时，缺少可靠的实时监测评价方法。从堵剂作用机制出发，以孤东七区Ng63+4单元为例，结合特高含水油藏地下油水分布特征推导出不同级次水驱带渗流阻力方程。结果表明：通过用总渗流阻力的变化可表征深部调堵对极端水洗带的控制程度；定义调堵控制因数作为深部调堵实时评价指标，实时反映深部调堵控制效果；调堵控制因数曲线与对应油井产油
地质能源开采工程 | 基于协同扩散模型的PPGs溶胀动力学

地质能源开采工程 | 基于协同扩散模型的PPGs溶胀动力学

摘要：预交联凝胶颗粒（PPGs）是一种有高吸水特性的聚合物凝胶材料，已被广泛应用于油田调剖堵水。PPGs的吸水溶胀特性与凝胶网络结构性质紧密相关，溶胀动力学方法是一种简便的评价PPGs凝胶网络结构特性的方法。对比分析Voigt模型与THB协同扩散模型的特点，通过合理的等效球形假设与公式简化得到r-THB模型溶胀动力学公式。利用协同扩散系数（Dc）作为表征凝胶的网络结构的特性参数，由混合项Dmix、
地质能源开采工程 | 磷酸盐改性高铝水泥强度性能及其机制

地质能源开采工程 | 磷酸盐改性高铝水泥强度性能及其机制

摘要：CCUS（碳捕获、利用与封存）环境下常规波特兰水泥耐CO2腐蚀性能较差，不能满足长期安全封存要求。磷酸盐改性高铝水泥可以改善高铝水泥强度衰退问题，水泥石具有较高的耐CO2腐蚀性能。测试添加不同类型磷酸盐和加量后水泥石抗压强度，分析磷酸盐类型和加量对抗压强度的影响，结合矿物组成、微观形貌以及孔隙结构等方面特征揭示改性水泥强度机制。结果表明：磷酸盐的本身性质对高铝水泥抗压强度影响较大，优选出SH
能源装备与控制工程 | 多点爆炸下海洋平台上层结构动态响应模拟与损伤分析

能源装备与控制工程 | 多点爆炸下海洋平台上层结构动态响应模拟与损伤分析

摘要：近年来海洋平台火灾爆炸事故频发，爆炸产生的超压将对平台结构造成损伤；目前研究仅局限于对小型关键构件或简化舱室模型在单点爆炸场景下进行模拟。针对大型导管架平台典型上层甲板及复杂舱室结构，基于欧拉-拉格朗日耦合算法对多点爆炸场景下的爆炸冲击过程进行模拟，分析平台设备与防爆墙分布对爆炸冲击波传播路径的影响；研究多点爆炸载荷作用下冲击波的传播规律，分析平台上部结构的动态响应，对比研究不同爆炸场景下
能源装备与控制工程 | 深水钻井隔水管系统反冲时滞鲁棒控制

能源装备与控制工程 | 深水钻井隔水管系统反冲时滞鲁棒控制

摘要：隔水管紧急解脱后的反冲响应是一个复杂且危险的过程，张紧器液压系统调控及信号传输又存在一定的时滞效应，因此如何在可变有界时滞作用下控制反冲是一个难题。为解决输入时滞作用下的反冲控制问题，提出采用时滞状态反馈鲁棒 H∞控制方法进行反冲控制。根据隔水管反冲动力学模型构建考虑输入时滞的反冲状态空间表达式，引入无记忆状态反馈，得到闭环控制系统并采用矩阵不等式求解稳定条件。引入可调参数将矩阵不等式线性
能源装备与控制工程 | 雨雪载荷下20000 m3复合材料浮顶安全评价

能源装备与控制工程 | 雨雪载荷下20000 m3复合材料浮顶安全评价

摘要：雨雪载荷过大往往导致复合材料浮顶产生大变形，影响外浮顶罐的安全运行。为研究复合材料浮顶在雨雪载荷下的力学响应与安全性，综合考虑几何、材料、边界条件的影响，建立复合材料浮顶有限元模型，通过数值分析得到不同雨雪载荷下复合材料浮顶的下沉位移、剪切强度、屈服强度、最大应变等参数，并据此评价浮顶的安全性。结果表明：在雨雪载荷作用下，浮顶呈现“下凹”形状，且浮顶边界发生滑动后，随载荷增加浮顶发生整体下沉
能源装备与控制工程 | 超临界CO2管道与天然气管道断裂行为

能源装备与控制工程 | 超临界CO2管道与天然气管道断裂行为

摘要：管道止裂控制的核心是其止裂韧性的预测，针对早期天然气管道建立的经典止裂预测方法对于超临界CO2管道不再适用，揭示导致此现状的原因需理清二者断裂行为间的差异。对现有天然气管道裂纹动态扩展模拟方法进行修正，使其适用于超临界CO2管道；基于爆破试验对修正后的超临界CO2管道裂纹动态扩展模拟方法进行验证，借助经验证后的数值模拟方法对超临界CO2管道与天然气管道裂纹扩展过程中管内压力分布规律、裂纹扩展
能源装备与控制工程 | 含缺陷烟气轮机叶片高温蠕变剩余寿命预测

能源装备与控制工程 | 含缺陷烟气轮机叶片高温蠕变剩余寿命预测

摘要：烟气轮机是回收利用高温烟气能量的重要装备。烟气中的催化剂等颗粒冲击容易对叶片产生减薄及裂纹等缺陷，严重影响其使用寿命。以含缺陷烟气轮机叶片为研究对象，利用有限元方法对其工作状态下蠕变裂纹扩展及剩余寿命进行研究。结果表明：初始裂纹对叶片寿命的影响远大于减薄带来的影响，初始裂纹长度约在2 mm时对叶片剩余寿命影响不大；初始裂纹长度约为5 mm时，缺陷在叶根处寿命降幅达40%，而缺陷距叶根1/3处
能源装备与控制工程 | 陡坡X70管线钢热丝TIG焊接头组织和性能

能源装备与控制工程 | 陡坡X70管线钢热丝TIG焊接头组织和性能

摘要：采用两种不同的热输入对陡坡25°X70管线钢进行热丝TIG焊，采用光学显微镜和电子显微镜对接头组织进行观察，并测试接头的拉伸、弯曲、硬度以及冲击韧性，分析两种焊接参数的适应性以及坡度对接头组织和力学性能的影响。结果表明，热输入对接头组织类型影响不大，但影响晶粒大小，坡度影响盖面焊粗晶区宽度以及晶粒大小，下坡口粗晶区宽度以及晶粒大小均大于上坡口；大热输入接头各项力学性能均合格，小热输入盖面焊趾

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