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化工学报 2025年

作者：徐东菱马跃龚露马桂丽王金可郭丰志王浩伦李思佳李术元岳长涛中国石油大学重质油国家重点实验室中国石油大学油气光学探测技术实验室

采用自主设计的热重分析天平研究油页岩和烟煤混合快速热解过程，并结合SEM-EDS分析其半焦的形貌特点和元素组成。同时通过自制的固定流化床反应器探究油页岩和烟煤混合热解的产物分布规律。热重结果表明：混合快速热解过程中，油页岩占... 详细信息

采用自主设计的热重分析天平研究油页岩和烟煤混合快速热解过程，并结合SEM-EDS分析其半焦的形貌特点和元素组成。同时通过自制的固定流化床反应器探究油页岩和烟煤混合热解的产物分布规律。热重结果表明：混合快速热解过程中，油页岩占比20%时，协同效应最明显，有机物热解过程中的最大热解速率增幅高达49.18%；半焦形貌同时呈现团块状孔隙结构和层状纹理结构，微区表面钠、铝、钙元素含量出现不同程度的变化。固定床热解过程进一步揭示了油页岩与烟煤的混合热解协同机理，油页岩中的无机矿物质促进烟煤中的羧基脱出，显著降低混合热解油中的酚、醇、芳香烃含量，增加长链脂肪烃收率，提高油相收率并改善油品质量。同时油页岩中的活性H自由基提高了混合热解气相产物中的CH4的轻烃收率，增大了热解气回收利用价值。

关键词：油页岩烟煤混合热解热重分析固定流化床

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油页岩与烟煤混合流化热解实验研究

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化工学报 2025年第4期76卷 1742-1753页

作者：徐东菱马跃龚露马桂丽王金可郭丰志王浩伦李思佳李术元岳长涛中国石油大学重质油全国重点实验室北京102249 中国石油大学油气光学探测技术实验室北京102249

采用自主设计的热重分析天平研究油页岩和烟煤混合快速热解过程,并结合SEM-EDS分析其半焦的形貌特点和元素组成。同时通过自制的固定流化床反应器探究油页岩和烟煤混合热解的产物分布规律。热重结果表明:混合快速热解过程中,油页岩占比2... 详细信息

采用自主设计的热重分析天平研究油页岩和烟煤混合快速热解过程,并结合SEM-EDS分析其半焦的形貌特点和元素组成。同时通过自制的固定流化床反应器探究油页岩和烟煤混合热解的产物分布规律。热重结果表明:混合快速热解过程中,油页岩占比20%(质量)时,协同效应最明显,有机物热解过程中的最大热解速率增幅高达49.18%;半焦形貌同时呈现团块状孔隙结构和层状纹理结构,微区表面钠、铝、钙元素含量出现不同程度的变化。固定床热解过程进一步揭示了油页岩与烟煤的混合热解协同机理,油页岩中的无机矿物质可促进烟煤中的羧基脱出,显著降低混合热解油中的酚、醇、芳香烃含量,增加长链脂肪烃收率,提高油相收率并改善油品质量。同时油页岩中的活性H自由基提高了混合热解气相产物中的CH_(4)的轻烃收率,增大了热解气回收利用价值。

关键词：油页岩烟煤混合热解热重分析固定流化床

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冰层钻具刮削刀头切削破碎冰层数值模拟研究

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极地研究 2025年第1期37卷 83-91页

作者：史怀忠孙金铭赫文豪王海柱熊超陈晗胡成涛中国石油大学(北京)油气光学探测技术北京市重点实验室中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学(北京)理学院能源交叉学科基础研究中心

冰的力学性质是极地钻探极其重要的参数,主要包括压缩强度、抗拉强度、断裂韧度等。本文利用有限元数值模拟方法分析了刮削刀头切削破碎冰层特性,根据平均切削力和切削力变异系数来探究刮削刀头受力特征,并开展了切削工艺参数对刮削刀... 详细信息

冰的力学性质是极地钻探极其重要的参数,主要包括压缩强度、抗拉强度、断裂韧度等。本文利用有限元数值模拟方法分析了刮削刀头切削破碎冰层特性,根据平均切削力和切削力变异系数来探究刮削刀头受力特征,并开展了切削工艺参数对刮削刀头切削破碎冰层效率的影响规律研究。数值模拟结果表明,(1)刮削刀头切削破冰过程中,在刀头前端有明显的应力集中现象,且在整个切削过程中,伴随着离散状冰屑的产生与四溅;(2)随着刮削刀头后倾角的增加,冰体塑性损伤程度增加、冰屑尺寸先减小后增大,随着切深的增加,塑性损伤程度增加,冰屑尺寸变化、飞溅范围也相应增大;(3)切削深度和后倾角的增加均会增大冰体的平均切削力,但后倾角在0°～15°、切深在1.0～3.0 mm这一范围内变化时波动小;(4)切削深度对切削力变异系数的影响显著于后倾角,小切深对应小切削力变异系数,但增大切深不代表变异系数一定升高。本研究成果可为极地钻探破冰中刮削刀头的设计提供理论依据。

关键词：刮削刀头冰层钻进数值模拟变异系数冰屑极地钻探

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基于脉冲压缩技术的裸眼井声波测井方法

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地球物理学报 2025年第1期68卷 365-374页

作者：陶声越车小花乔文孝赵琪琪王佳乐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 北京市地球探测与信息技术重点实验室中国石油大学(北京)北京102249

声波测井技术被广泛应用在油田的勘探开发中,然而对于传统的阵列声波测井仪器,发射换能器往往使用单脉冲信号激励,这种激励信号能量持续时间较短、占空比低,使得换能器辐射的能量有限,接收信号容易受到井中噪声影响.本文采用有限差分数... 详细信息

声波测井技术被广泛应用在油田的勘探开发中,然而对于传统的阵列声波测井仪器,发射换能器往往使用单脉冲信号激励,这种激励信号能量持续时间较短、占空比低,使得换能器辐射的能量有限,接收信号容易受到井中噪声影响.本文采用有限差分数值模拟方法,对比了分别采用Ricker信号和线性调频信号作为声波测井的单极子声源信号时,充液裸眼井中的声场响应特征,探讨了脉冲压缩技术在提高声波测井的模式波分辨率和信噪比等方面的可行性.数值模拟结果表明,对于线性调频声源信号,接收到的阵列接收信号经过脉冲压缩处理后的波形与采用脉冲声源时的阵列接收信号的波形形态几乎一致,但模式波分辨率得到明显提升,传统的用于脉冲声源的声波测井信号处理的方法同样适用于经过脉冲压缩后的线性调频阵列接收信号.相较于传统的频域滤波技术,使用脉冲压缩技术能够更加有效地提高接收波形以及模式波频散曲线的信噪比,但线性调频接收波形所需的记录时间更长,产生的数据量更大,这给井下数据处理和数据高速传输带来了新的挑战.

关键词：阵列声波裸眼井线性调频脉冲压缩数值模拟

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库车坳陷克拉苏构造带巴什基奇克组储层中石英胶结物成因机制

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中国石油大学学报(自然科学版) 2025年第1期49卷 14-21页

作者：王健李振坤操应长杨海军莫涛汪顺宇深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛266580 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术国家功能实验室山东青岛266071 中国石油塔里木油田分公司新疆库尔勒841000

克拉苏构造带巴什基奇克组储层中常见石英胶结物,通过偏光显微镜、阴极发光、扫描电镜、薄片鉴定资料分析、激光微区分析等多种手段,对石英胶结物的微观特征、分布特征以及成因机制进行系统研究。结果表明,偏光显微镜下石英胶结物干净... 详细信息

克拉苏构造带巴什基奇克组储层中常见石英胶结物,通过偏光显微镜、阴极发光、扫描电镜、薄片鉴定资料分析、激光微区分析等多种手段,对石英胶结物的微观特征、分布特征以及成因机制进行系统研究。结果表明,偏光显微镜下石英胶结物干净无杂质,通常以加大边或充填孔隙的形式存在,还常见其在裂缝中形成自形—半自形石英。按照阴极发光特征可将石英胶结物分为两期,第一期在阴极射线下几乎不发光,呈蓝黑色,第二期发光略亮于第一期,呈紫黑色。横向上,石英胶结物主要分布在克深和克拉3段,在大北段东部其含量也较高;纵向上,石英胶结物主要分布在靠近不整合处。第一期石英胶结物Li、Al含量普遍高于石英颗粒,Ti含量低于石英颗粒。第一期石英胶结物的物质来源主要为溶解的长石,成岩流体为大气水。白垩纪末研究区发生构造抬升时,大气水淋滤溶解了大量长石而富含H_(4)SiO_(4)、Na^(+)、Ca^(2+)等物质,当H_(4)SiO_(4)达到一定活度时,石英即发生沉淀。第二期石英胶结物成因可能和有机酸充注有关,也可能和黏土矿物转化有关,有机酸沿构造裂缝充注到储层中,溶解了附近的长石并发生石英沉淀,黏土矿物转化释放的SiO_(2)被泥岩排出的地层水带到附近裂缝中产生石英胶结物。

关键词：石英胶结物成因机制巴什基奇克组克拉苏构造带

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基于岩屑形貌分形特征的PDC齿破岩比功评估模型

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工程设计学报 2025年第1期32卷 23-31页

作者：赫文豪李欣龙张润青刘利史怀忠黄中伟熊超陈振良吴洪志中国石油大学(北京)油气光学探测技术北京市重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)能源交叉学科基础研究中心北京102249 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 中国石油化工集团石油工程技术研究院有限公司北京102200

随着我国油气资源探测重心不断向深层、超深层迈进,油气勘探难度不断增大,且深层硬地层岩石强度高及研磨性强,可钻性变差,导致整体机械钻速偏低。为提高深层硬岩的钻头破岩性能,锥形齿被广泛应用于混合布齿PDC(polycrystalline diamond ... 详细信息

随着我国油气资源探测重心不断向深层、超深层迈进,油气勘探难度不断增大,且深层硬地层岩石强度高及研磨性强,可钻性变差,导致整体机械钻速偏低。为提高深层硬岩的钻头破岩性能,锥形齿被广泛应用于混合布齿PDC(polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头设计,但锥形齿的破岩体积较小,其布齿方法需要更全面的理论支撑。为此,以破岩比功为目标函数,通过明确不同类型PDC齿在切削破岩过程中的切削力与切削能耗等物理参数,利用最大岩屑粒径和岩屑粒径分形维数建立了基于岩屑形貌分形特征的PDC齿破岩比功评估模型。同时,通过与常规平面形PDC齿对比,探究了锥形PDC齿的破岩性能,并分析了切削深度、切削角度与切削速度对PDC齿破岩性能的影响规律。结果表明,锥形PDC齿适用于大切削深度低能耗破岩,而常规PDC齿适用于高速小切削深度破岩,且2种PDC齿的工作角度均推荐为20°左右。锥形PDC齿适合布置在混合布齿PDC钻头的中心顶点和冠顶区域,而常规PDC齿适合加密布置在钻头的鼻部至肩部区域。研究结果可为揭示PDC齿破岩生成的岩屑粒径分布规律和指导混合布齿PDC钻头设计提供理论依据。

关键词：锥形PDC齿切削破岩分形维数岩屑粒径破岩比功

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3.1 Ga左右全球岩浆事件和地壳演化

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地质论评 2025年

作者：边天一孟凡超杨飞深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东) 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室崂山国家实验室

全球克拉通90%的陆壳可能是在太古宙形成,集中在3.5～3.1 Ga、2.8～2.7 Ga、2.6～2.5 Ga 3个阶段,2.8～2.7 Ga和晚期2.6～2.5 Ga时期的岩石保留较多,地壳增生与改造机制研究较多,受样品稀少限制,3.0 Ga之前的岩浆事件与陆壳形成演化研... 详细信息

全球克拉通90%的陆壳可能是在太古宙形成,集中在3.5～3.1 Ga、2.8～2.7 Ga、2.6～2.5 Ga 3个阶段,2.8～2.7 Ga和晚期2.6～2.5 Ga时期的岩石保留较多,地壳增生与改造机制研究较多,受样品稀少限制,3.0 Ga之前的岩浆事件与陆壳形成演化研究相对薄弱,早前寒武纪岩浆事件与地壳增生方式仍存在争议。本文系统总结了全球中太古代（主要为3.2～3.0 Ga期间）岩石的锆石年龄、岩石类型、全岩地球化学和锆石Lu—Hf—O同位素特征。主要认识包括:（1）3.2～3.0 Ga时期岩石在全球各大洲均有分布,现今主要集中在北半球,而南半球的数量相对较少;（2）岩石的锆石年龄峰值集中在约3.05Ga和约3.15 Ga两个时期;（3）岩石的主要岩性为英云闪长岩和奥长花岗岩,具有过铝质的特征,不同地区呈现出不同的岩石组合,展现出一定的地区独特性;（4）不同地区岩石锆石的εHf（t）值表现出明显差异,反映了岩石起源和演化历史的差异性。大部分锆石的δ18O值与地幔熔体处于平衡状态,也有部分锆石的δ18O值较高,可达+8.93‰,暗示岩石源区经历了一定的低温蚀变或地壳物质的混染;（5）岩石呈现轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾模式,铕元素异常明显。整体上Th、U、K、Pb等元素相对富集,而Nb、Ta、P、Sm、Ti等元素相对亏损。综合研究表明:（1）3.1 Ga左右TTG岩石可能由经历低温蚀变的玄武质岩石部分熔融形成。Hf同位素特征显示,该时期玄武质岩石多数为3.3 Ga左右时期由轻度亏损的地幔部分熔融形成。（2）中太古代早期（主要为3.2～3.0 Ga期间）发生了一次全球性质的岩浆活动和地壳增长事件,峰值期在约3.05 Ga和约3.15 Ga。（3）类似于现代板块运动的构造体制在中太古代已经启动。

关键词：中太古代地壳增生岩浆事件 TTG岩石

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珠江口盆地深层低渗储层成岩相及可压裂性分析——以惠州-陆丰地区文昌组为例

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中国海上油气 2025年第1期37卷 26-38页

作者：丁琳傅筱涵李晓艳李小平靳子濠王宇辰吴琼玲杨佳颖远光辉中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518067 深层油气全国重点实验室中国石油大学(华东) 山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071

珠江口盆地深层文昌组储层不同成岩相物性差异大,各类储层是否具备可压裂性及可压裂性的效果明显制约了油气勘探开发的进程。以珠江口盆地惠州-陆丰地区文昌组低渗碎屑岩储层为对象,运用地质、工程“双甜点”识别方法以寻找可动用的高... 详细信息

珠江口盆地深层文昌组储层不同成岩相物性差异大,各类储层是否具备可压裂性及可压裂性的效果明显制约了油气勘探开发的进程。以珠江口盆地惠州-陆丰地区文昌组低渗碎屑岩储层为对象,运用地质、工程“双甜点”识别方法以寻找可动用的高产储层,通过划分主要成岩相类型、开展地层温压条件约束的岩石脆性验证实验等手段,明确了不同成岩相储层可压裂性,预估出压裂后储层增产效果,并提出各类储层下一步开发指导建议。结果表明:(1)惠州-陆丰地区文昌组储层可划分为中弱压实-弱胶结-弱溶解成岩相(Ⅰ类)、中等压实-弱胶结-中等溶解成岩相(Ⅱ类)、中强压实-弱胶结-强溶解(Ⅲ类)、中等压实-凝灰质高岭石(磷灰石)化-中等溶解成岩相(Ⅳ类)、强压实/强胶结-弱溶解致密成岩相(Ⅴ类)5类成岩相。(2)Ⅰ类成岩相储层孔隙结构较好,自然产能高,无需压裂;Ⅱ类、Ⅲ类成岩相储层中—大孔多,压裂后能够被裂缝有效沟通,压裂增产效果明显,下一步可优先压裂;Ⅳ类成岩相储层压裂造缝仅可以连通其周围的少部分微孔隙,大部分微孔隙并未有效沟通,压裂增产效果一般,可作为试点区域;Ⅴ类成岩相储层质量差,压裂意义不大,不建议动用。通过成岩相与岩石可压裂性之间的对应关系,筛选出增产效果明显的储层类型,对低渗油气层有效开发具有重要的参考意义和指导作用。

关键词：珠江口盆地低渗储层成岩相地层温压可压裂性模拟实验

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准噶尔盆地车排子凸起石炭系油气成藏主控因素及成藏模式

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岩性油气藏 2025年第1期37卷 126-136页

作者：桂诗琦罗群贺小标王千军王仕琛汪亮中国石油大学(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)非常规油气科学技术研究院北京102249 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257000

利用地震、测井、试油、岩心的铸体薄片和物性分析资料及物理模拟实验,探讨了准噶尔盆地车排子凸起石炭系油气成藏要素的配置关系、富集规律以及油气成藏主控因素,总结了成藏模式。研究结果表明:①准噶尔盆地车排子凸起石炭系储层岩性... 详细信息

利用地震、测井、试油、岩心的铸体薄片和物性分析资料及物理模拟实验,探讨了准噶尔盆地车排子凸起石炭系油气成藏要素的配置关系、富集规律以及油气成藏主控因素,总结了成藏模式。研究结果表明:①准噶尔盆地车排子凸起石炭系储层岩性主要为凝灰岩、安山岩及角砾岩,储集空间主要为次生孔隙与裂缝,孔隙度多小于8%,渗透率多为0.1~10.0 mD,属于特低孔、超低渗储层。②研究区油藏富集运聚为“断-储-壳”3要素联合控制,深大断裂是油气垂向运移通道;风化淋滤作用改善了储层物性,为油气富集提供了有效储集空间;石炭系及其上覆泥岩均较致密,与裂缝发育的火山岩储层形成了良好的储盖组合;走滑断裂与盖层的配置关系对油气垂向与横向运移具有重要控制作用。③研究区油藏整体上具有“双源供烃、多体系输导、多类型盖层、多层系含油、多种油藏类型、复式含油气区”的特征。不同区域、不同深度的油藏具有明显的差异,横向上,近源为“断毯输导、侧向充注、近源风化壳成藏模式”,远源为“双源供烃、多种输导类型、硬壳封盖、远源断壳体成藏模式”;纵向上,浅部为“双源供烃、多种输导类型、硬壳封盖、浅部风化壳成藏模式”,深部为“双源供烃、断裂输导、致密岩层封盖、深部断缝体成藏模式”。

关键词：火山岩油藏物理模拟深大断裂风化淋滤作用双源供烃石炭系车排子凸起准噶尔盆地

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塔里木盆地阿满过渡带奥陶系油气成藏期压力特征

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中国石油大学学报(自然科学版) 2025年第2期49卷 82-92页

作者：刘华王伸蒋子月刘永立程斌赵珊魏鑫中国石油大学(华东)地球科学与技术学院海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室中国石化胜利油田分公司现河采油厂中国石化西北油田分公司勘探开发研究院

为了明确油气充注期的动力条件，以实测压力为基础，综合利用流体包裹体显微观测、激光共聚焦分析和PVTx模拟等方法，对塔里木盆地阿满过渡带奥陶系的地层流体压力进行恢复。结果表明，研究区奥陶系储层发育黄—黄绿色、蓝绿色及蓝色荧... 详细信息

为了明确油气充注期的动力条件，以实测压力为基础，综合利用流体包裹体显微观测、激光共聚焦分析和PVTx模拟等方法，对塔里木盆地阿满过渡带奥陶系的地层流体压力进行恢复。结果表明，研究区奥陶系储层发育黄—黄绿色、蓝绿色及蓝色荧光的油包裹体及气体包裹体，气液比分别小于5%、4%～8%及大于8%,伴生盐水包裹体的均一温度分别为70～80℃、90～100℃及130～140℃,存在加里东晚期、海西晚期及喜山期3期油气充注过程，对应的压力系数分别为1.03～1.29、1.05～1.31和1.09～1.61;随着油气成藏时期的变晚，地层超压幅度具有逐渐增加的趋势，且同一成藏期具有南高北低的分布特征；超压时空分布差异主要与烃源岩热演化程度南高北低、构造挤压南强北弱密切相关，此外，喜山期的原油裂解进一步提升了南部地区的储层超压。

关键词：流体包裹体 PVTx模拟古压力恢复碳酸盐岩塔里木盆地

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