检索结果-内蒙古大学图书馆

吉林大学学报(地球科学版) 2025年第2期55卷 387-400页

作者：程瑶陆丹丹赵龙飞辽宁工程技术大学创新实践学院辽宁工程技术大学力学与工程学院中国石油集团西部钻探工程有限公司工程技术研究院

微波加热技术作为传统加热方法的替代方案,在油页岩原位开采中备受关注。为了研究微波辐射下油页岩的升温变化过程、孔隙度及渗透率的变化规律、内部位移等热响应,采用COMSOL Multiphysics软件,基于耦合的三维电磁-热-渗流-固体力学模... 详细信息

微波加热技术作为传统加热方法的替代方案,在油页岩原位开采中备受关注。为了研究微波辐射下油页岩的升温变化过程、孔隙度及渗透率的变化规律、内部位移等热响应,采用COMSOL Multiphysics软件,基于耦合的三维电磁-热-渗流-固体力学模型进行了数值模拟。结果表明:微波加热条件下,油页岩储层的温度上升迅速,且随着功率增加,升温速度显著提高;不同功率下,储层达到热解温度所需的时间存在明显差异,800 W微波功率作用下油页岩升温最快。随着加热时间的延长,孔隙度和渗透率逐渐提高,尤其是在高功率下,其增长幅度更为显著;微波辐照第500天时不同功率下的油页岩平均渗透率均达到峰值,在800 W时渗透率达到了1.93×1016m2。微波加热导致了力学性质的削弱和地层损伤的增加,当微波辐射功率为800 W时出现油页岩最大位移3.8 cm。综合来看,微波功率设置为600 W时,可显著提升微波热解油页岩储层的工程应用效果。

关键词：油页岩微波加热储层数值模拟原位开采

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基于序贯高斯—协克里金法的孔隙压力钻前预测

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天然气工业 2025年第4期45卷 109-120页

作者：汤明郭欣钰何世明邹露张光福孔令豪邓祥华油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

准确预测孔隙压力对于安全钻进具有重要意义，但现有钻前地层孔隙压力预测方法误差大，不能很好地指导钻井工程设计和钻井施工，导致井漏、溢流等事故多发频发。为实现钻前地层孔隙压力的准确预测，利用孔隙度修正后的声波时差数据建立... 详细信息

准确预测孔隙压力对于安全钻进具有重要意义，但现有钻前地层孔隙压力预测方法误差大，不能很好地指导钻井工程设计和钻井施工，导致井漏、溢流等事故多发频发。为实现钻前地层孔隙压力的准确预测，利用孔隙度修正后的声波时差数据建立了单井孔隙压力预测新模型，结合工区三维地质构造，形成了基于序贯高斯-协克里金法的三维孔隙压力预测新方法，并构建了孔隙压力三维数据体，实现了孔隙压力钻前预测。研究结果表明：(1)模型综合利用了声波时差和地层孔隙度这两种随深度变化的地层物性参数，使得孔隙压力的计算过程更符合地层的实际构造，与未考虑孔隙度影响相比，修正模型的平均绝对误差由12.92%降低到3.52%；(2)序贯高斯-协克里金插值算法同时兼顾了裂缝断层区域的随机性和非裂缝断层区域的连续性，基于孔隙压力三维数据体预测得到的钻前孔隙压力预测值与实钻数据吻合较好，误差介于±10%；(3)建立的蓬莱气区上部碎屑岩重点层段三维孔隙压力数据体可有效实现工区单井复杂工况分析、钻前孔隙压力以及风险预测等工作。结论认为，基于序贯高斯—协克里金法的孔隙压力钻前预测方法能够实现钻前孔隙压力的准确预测，计算结果三维可视化，为井身结构设计以及钻井液密度设计提供依据，为油气资源的安全经济高效勘探开发提供了理论和技术支撑。

关键词：三维孔隙压力压力展布钻前预测序贯高斯-协克里金法地质建模碎屑岩

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固体氧化物燃料电池用甲醇水蒸气重整反应器研究进展

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化工进展 2025年第1期44卷 169-183页

作者：胡洋韩传军胡强李汶颖安全成苏洋武洪松袁果西南石油大学机电工程学院四川成都610500 浙江臻泰能源科技有限公司浙江丽水323000 清华四川能源互联网研究院四川成都610500 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院陕西西安710018 中国石油长城钻探工程技术研究院辽宁盘锦124010 中经云数据存储科技(北京)有限公司北京100107

固体氧化物燃料电池分布式热电联供技术是建设“清洁、低碳、安全、高效”现代能源体系、提高能源供给、保障能源消费安全的重要途径。氢是固体氧化物燃料电池最主要且最适合的燃料,然而,固体氧化物燃料电池分布式热电联供技术的应用受... 详细信息

固体氧化物燃料电池分布式热电联供技术是建设“清洁、低碳、安全、高效”现代能源体系、提高能源供给、保障能源消费安全的重要途径。氢是固体氧化物燃料电池最主要且最适合的燃料,然而,固体氧化物燃料电池分布式热电联供技术的应用受限于氢储运技术的发展。采用液态甲醇作为储氢载体现场重整制氢,有望在氢源供应问题上实现突破。为研究国内外固体氧化物燃料电池用甲醇水蒸气重整反应器进展,本文概述了氢源供应方式,着重总结了现场重整制氢的核心设备——甲醇水蒸气重整反应器的结构功能和供热方式,分析了影响反应器重整性能的操作参数和结构参数,并介绍了甲醇水蒸气重整反应器与固体氧化物燃料电池集成发电的特点,提出固体氧化物燃料电池用甲醇水蒸气重整反应器未来发展方向包括大功率甲醇水蒸气重整反应器的设计、大功率甲醇水蒸气重整反应器制氢机理及传热传质特性研究,以及采用甲醇水蒸气重整反应器直接为中温固体氧化物燃料电池供氢发电的性能。

关键词：燃料电池化学反应器氢甲醇水蒸气重整分布式热电联供

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基于子网络架构的页岩气水平井机械钻速预测

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钻采工艺 2025年第1期48卷 113-120页

作者：彭炽任书江杨赟西南石油大学石油与天然气工程学院中国石油川庆钻探工程技术有限公司钻采工程技术研究院

构建准确的机械钻速预测模型是优化钻井参数的前提。在页岩气水平井钻井过程中,由于地质条件复杂、影响因素繁多、钻压传递困难,采用传统方法难以准确预测机械钻速。针对这一问题,提出了一种基于深度残差神经网络和子网络架构的机械钻... 详细信息

构建准确的机械钻速预测模型是优化钻井参数的前提。在页岩气水平井钻井过程中,由于地质条件复杂、影响因素繁多、钻压传递困难,采用传统方法难以准确预测机械钻速。针对这一问题,提出了一种基于深度残差神经网络和子网络架构的机械钻速预测模型。首先,对实钻数据进行了预处理,随后,构建了基于二维卷积神经网络的井下约束条件井深序列特征提取器,将井下约束条件添加到钻速模型中。最后,考虑到不同类型特征参数对机械钻速的影响机理不同,基于子网络架构建立了机械钻速智能预测模型。利用四川盆地泸州区块页岩气水平井实钻数据对构建的机械钻速预测模型进行了训练和测试,并通过消融试验分析了井下约束条件井深序列特征提取、子网络架构和深度残差神经网络对模型预测精度的影响。结果表明,该模型平均绝对误差为0.41 m/h,平均相对误差为6.87%,子网络架构对模型性能的贡献程度最大。该模型能够准确预测页岩气水平井的机械钻速,为钻井提速提供参考。

关键词：机器学习页岩气水平井机械钻速深度残差神经网络子网络架构

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不同种类油井水泥降失水材料效能及作用机制

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中国石油大学学报(自然科学版) 2025年第2期49卷 131-141页

作者：庞学玉张戈戈晗吕开河孙金声孙立君张健深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 中国石油大学(华东)石油工程学院中国石油长庆油田分公司第七采油厂中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

为进一步认识各种油井水泥降失水材料的效能及作用机制，在两种水泥净浆的基础上，分别筛选并添加胶乳、微硅以及6种聚合物降失水剂，开展滤失和流变性能测试。利用红外光谱、核磁氢谱、凝胶色谱、热失重测试表征聚合物降失水剂的化学... 详细信息

为进一步认识各种油井水泥降失水材料的效能及作用机制，在两种水泥净浆的基础上，分别筛选并添加胶乳、微硅以及6种聚合物降失水剂，开展滤失和流变性能测试。利用红外光谱、核磁氢谱、凝胶色谱、热失重测试表征聚合物降失水剂的化学结构以及热稳定性。结果表明：在60℃,微硅、胶乳能起到一定的降失水效果但是很难阻止气穿在30 min内发生，且增稠明显；聚合物降失水剂降滤失效果明显优于微硅和胶乳，仅添加少量(其中5种降失水剂的有效加量为0.8%～1.2%(干水泥质量分数))便可将API滤失量(90℃)控制在小于50 mL,同时水泥浆增稠不明显；多数降失水剂在120～150℃效果明显变差，仅有酰胺基含量更高、相对分子质量更大的ZL-1在180℃时仍可将API滤失量控制在小于50 mL;在30～90℃,添加聚合物的同一水泥浆配方滤失量随温度升高呈近似线性升高，而流变性总体变化不大。总的来说，聚合物降失水剂的相对分子质量越大、相对分子质量分布越宽，控制滤失的能力就更佳，同时滤失量随温度的变化也更小；相对分子质量类似的条件下，分子结构中亲水基团越多控制滤失效果越好；各种测试条件下水泥浆滤失量与滤饼厚度呈较好的线性关系，进一步结合达西公式可以得出滤失量与时间的平方根成正比例关系。

关键词：油井水泥降失水剂胶乳微硅聚合物流变性滤饼

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鄂尔多斯盆地西缘冲断带页岩气井综合治漏技术

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石油钻探技术 2025年第1期53卷 49-54页

作者：孙欢朱明明杨勇平王伟良王凯赵向阳中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司陕西西安710018 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院陕西西安710018

鄂尔多斯盆地西缘逆冲带区域深层页岩地层交界面存在天然裂缝,长裸眼井段多套承压薄弱层同存,承压能力弱,钻井过程中漏失频发,严重制约着钻井提速增效。研究了随钻承压护壁技术,以提高裸眼井段承压薄弱层的承压能力;采用了长裸眼漏层精... 详细信息

鄂尔多斯盆地西缘逆冲带区域深层页岩地层交界面存在天然裂缝,长裸眼井段多套承压薄弱层同存,承压能力弱,钻井过程中漏失频发,严重制约着钻井提速增效。研究了随钻承压护壁技术,以提高裸眼井段承压薄弱层的承压能力;采用了长裸眼漏层精准定位技术,以实现漏层的精准定位;研发了酸溶性高滤失堵漏工作液,用其封堵裂缝性恶性漏失,大幅提高钻井时效。将述技术集成形成了鄂尔多斯盆地西缘冲断带页岩气井综合治漏技术。该技术在鄂尔多斯盆地西缘冲断带14口井页岩气井进行了现场应用,专项堵漏时间缩短55.25%,钻井周期缩短15.5d。鄂尔多斯盆地西缘冲断带综合治漏技术为该盆地页岩气井的安全高效开发提供了技术支持。

关键词：页岩气护壁剂漏层定位高滤失堵漏工作液综合治漏鄂尔多斯盆地

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人工智能技术在工程作业智能支持系统中的应用

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钻采工艺 2025年第1期48卷 70-77页

作者：秦永和王鹏曹江娜张治发钱浩东中国石油天然气集团有限公司中国石油油田技术服务有限公司中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

随着科学技术的飞速发展,人工智能技术已开始越来越多地应用于石油天然气的勘探开发中,中石油自主研发构建的工程作业智能支持系统应用平台,较好地发挥了人工智能技术对井筒工程作业的支持作用。本文提出了井筒工程作业现场AI技术的应... 详细信息

随着科学技术的飞速发展,人工智能技术已开始越来越多地应用于石油天然气的勘探开发中,中石油自主研发构建的工程作业智能支持系统应用平台,较好地发挥了人工智能技术对井筒工程作业的支持作用。本文提出了井筒工程作业现场AI技术的应用模式;建设了井筒作业现场物联网、工程生产流程一体化EISS数据湖、工程技术知识库和井筒工程数据中台,使其具备人工智能技术在EISS中应用的数据基础;进一步,基于作业现场的海量数据,建设了以司钻领航仪、现场工程师工作台和工程作业智能支持中心专家工作台为核心的EISS三级应用平台,现场端可实现钻井参数实时优化、工程措施自动推送等功能,工程师端实现任务书自动生成、井工况智能识别、起钻前安全评估等数智化应用,远程端可利用单井实时分析、技术方案智能推送、压井动态模拟等技术,实现专家对作业现场的实时高效支撑。

关键词：人工智能 EISS 井场物联网知识库司钻领航仪专家工作台

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基于等效模量法的数字岩芯三轴压缩行为研究

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西南石油大学学报(自然科学版) 2025年第2期47卷 84-94页

作者：林铁军曾馨孙鑫于浩余文帅油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学四川成都610500 中国石油渤海钻探工程有限公司工程技术研究院天津滨海新区300457 中国石油西南油气田公司工程技术研究院四川成都610017

针对深部硬脆性难钻地层取芯困难、难获取完整的岩芯样品、室内岩石力学参数实验成本高等问题,采用数值方法结合矿物组分含量建立以泰森多面体为骨架的多组分数字岩芯模型,提出等效模量法实现三轴压缩条件下矿物力学性能的动态调整。开... 详细信息

针对深部硬脆性难钻地层取芯困难、难获取完整的岩芯样品、室内岩石力学参数实验成本高等问题,采用数值方法结合矿物组分含量建立以泰森多面体为骨架的多组分数字岩芯模型,提出等效模量法实现三轴压缩条件下矿物力学性能的动态调整。开展数字岩芯三轴压缩过程仿真模拟,获取了数字岩芯破裂裂缝形态、三轴压缩应力应变曲线及岩石弹性模量,模拟结果与室内实验结果一致;对比分析了三轴压力对岩石整体和矿物颗粒的损伤和应力分布影响。研究表明,三轴压力对矿物颗粒的影响因矿物种类及空间分布而异,同时抑制了岩石裂纹的扩展。研究方法和结果为研究数字岩芯的力学及破裂行为提供了新的思路,能够有效模拟复杂地质条件下的岩石力学响应和破裂形式,为解决深部硬脆性地层取芯难题提供了技术支撑。

关键词：数字岩芯三轴压缩岩石力学裂纹扩展应力分布

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基于3D视觉的钻井掉块自动识别与特征判断方法

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钻采工艺 2025年第1期48卷 88-97页

作者：张菲菲王旭董钟骏张严李紫璇娄文强王茜油气钻采工程湖北省重点实验室·长江大学油气钻完井技术国家工程研究中心·长江大学石油工程学院中国石油川庆钻探工程有限公司川西钻探公司中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院中国石油川庆钻探工程有限公司长庆石油工程监督公司

钻井过程中掉块的监测与识别对于及时发现和减缓井壁不稳定和卡钻等井下复杂至关重要。当前,掉块监测主要依赖人工监测,但该方法易受主观影响且耗时较长,存在滞后性。为此,提出一种基于3D视觉的钻井掉块自动识别与特征判断方法。该方法... 详细信息

钻井过程中掉块的监测与识别对于及时发现和减缓井壁不稳定和卡钻等井下复杂至关重要。当前,掉块监测主要依赖人工监测,但该方法易受主观影响且耗时较长,存在滞后性。为此,提出一种基于3D视觉的钻井掉块自动识别与特征判断方法。该方法利用3D成像技术来获取振动筛上返出掉块的三维深度信息,以构建掉块图像样本库,并以You Only Look Once v8s(YOLOv8s)为基础目标检测模型,结合引入的卷积块注意力模块(CBAM),建立了CBAM-YOLOv8s掉块目标检测模型。通过将3D相机实时获取的三维深度信息集成到模型中,不仅实现了对掉块的实时监测和准确识别,还能够在识别的基础上判断其形状特征,从而实现井壁失稳性分析和井眼状况的实时评估。实验结果表明:CBAM模块的引入增强了模型对掉块关键特征的关注;集成实时获取三维深度信息的CBAM-YOLOv8s模型对掉块识别精确率和召回率分别达到96.01%和93.40%;扩展模型在掉块形状特征预测中的误差均小于10%。结论认为,基于3D视觉技术的实时掉块可视化监测方法具有良好的可行性和有效性,能够准确识别出掉块及其形状特征,这一方法将为井壁稳定性早期预警和井下复杂提供支持。

关键词：钻井掉块深度图像 3D相机深度学习目标检测 CBAM注意力

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基于多录井参数特征同步的溢流事故监测研究

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应用数学和力学 2025年第2期46卷 241-253页

作者：陈青黄志强孔祥伟何弦桀徐洲安果涛长江大学石油工程学院武汉430100 长江大学油气钻完井技术国家工程研究中心武汉430100 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院四川德阳618399

依据录井参数进行溢流事故的判断十分依赖坐岗人员的经验,且现场采集的综合录井参数信噪严重,参数变化特征不明显,溢流监测准确率低.通过低通滤波处理和局部加权线性回归,去除现场综合录井参数曲线的高频信号和低频信噪,经归一化处理,... 详细信息

依据录井参数进行溢流事故的判断十分依赖坐岗人员的经验,且现场采集的综合录井参数信噪严重,参数变化特征不明显,溢流监测准确率低.通过低通滤波处理和局部加权线性回归,去除现场综合录井参数曲线的高频信号和低频信噪,经归一化处理,得到了多参数同步的溢流识别方法,并结合GCN图形匹配和BRNN双向传递的特点,建立了GCN-BRNN相融合的模型,提高了溢流事故监测的准确率.结果表明,通过局部加权线性回归处理后能够使曲线变化特征更加明显,且归一化后的多参数同步监测比单一参数监测的准确率更高;以川西某井的综合录井数据为例进行溢流识别测试,与原先模型相比,结合后的模型溢流识别准确率更高,可达到85%;储层特征会影响录井参数的采集精度,储层分布结构越均匀、性质越稳定,溢流监测的准确率越高.经JT井现场应用,溢流事故识别准确率≥89%,实际溢流风险与模型识别结果一致.该方法能有效处理多源信息间的冲突,提高溢流监测的识别精度,对现场结合录井参数的溢流事故监测方法具有指导意义.

关键词：钻井溢流监测参数特征滤波去噪局部加权线性回归神经网络

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