检索结果-内蒙古大学图书馆

地球科学 2025年第3期50卷 1048-1065页

作者：陈欣阳李彪李超成都理工大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都理工大学沉积地质研究院成都理工大学沉积与生物地球化学国际研究中心

新元古代成冰纪（约720～635 Ma）发生了两次全球范围的雪球地球事件（斯图特冰期和马里诺冰期），是地球生命系统和环境演化的重要转折期.越来越多的证据显示雪球地球时期的气候和海洋氧化还原状态存在显著的时空波动，然而这一特征背... 详细信息

新元古代成冰纪（约720～635 Ma）发生了两次全球范围的雪球地球事件（斯图特冰期和马里诺冰期），是地球生命系统和环境演化的重要转折期.越来越多的证据显示雪球地球时期的气候和海洋氧化还原状态存在显著的时空波动，然而这一特征背后的碳循环-海陆系统交互以及冰期气候波动的驱动机制还很不清楚.作为链接雪球地球发育、海洋化学和生物演化最为关键过程之一的大陆风化作用目前仍旧没有被有效刻画是其中的一个重要原因.本文综述了现有风化指标及其在成冰纪化学风化强度方面的研究现状，在此基础上，统计了全球28个成冰纪剖面（含钻孔）867件碎屑岩样品的主量元素数据，利用ln（Al2O3/Na2O）这一高效风化指标定量重建了从拉伸纪晚期到埃迪卡拉纪早期全球平均化学风化强度的演化趋势，发现了多次化学风化的强弱波动，表明冰期的启动和结束均与化学风化作用息息相关.此外，马里诺冰期的平均风化强度显著高于斯图特冰期，可能暗示马里诺冰期存在一定程度的水循环.未来的研究应进一步推动多指标的综合应用，以加深对成冰纪化学风化机制的理解，为全球环境演化的探索提供更多深入的视角和证据支持.

关键词：新元古代成冰纪化学风化指标雪球地球碳循环气候变化

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全液压连续油管牵引器工作机理研究

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钻采工艺 2025年第1期48卷 216-227页

作者：刘清友赵建国方世纪成都理工大学·油气藏地质及开发工程全国重点实验室

因井深、水平段长、轨迹上翘、水垂比高、连续油管弯曲刚度小的影响,连续油管极易屈曲自锁,下入效率低、缩短连续油管服役井次,成本增加,严重时甚至无法下到井底。基于此提出全液压连续油管牵引器,利用牵引器拖拽连续油管,从根本上解决... 详细信息

因井深、水平段长、轨迹上翘、水垂比高、连续油管弯曲刚度小的影响,连续油管极易屈曲自锁,下入效率低、缩短连续油管服役井次,成本增加,严重时甚至无法下到井底。基于此提出全液压连续油管牵引器,利用牵引器拖拽连续油管,从根本上解决摩阻过大导致的屈曲锁死难题;发明了连续油管牵引器全液压控制和驱动系统,可实现远程启停控制和牵引力调节;建立了具有压力补偿特性的集成控制阀-牵引器运动的系统仿真模型;研究了牵引器全液压控制阀压力、流量与运动机构位移、速度演变规律,揭示了全液压牵引器运动顺序控制机理;提出了结合顺序阀和液控单向阀的先导式液控换向阀自动换向机制,可实现液路换向的自动闭环控制;研究发现,压力补偿型节流阀的压力补偿过程是通过流量调节阀体节流阻性的过程,通过数学描述该过程可反映系统压力与流量的调控关系;系统利用了顺序阀用于调控支撑缸与伸缩缸的运动顺序,支撑机构所产生的支撑锚固力将伴随伸缩缸的负载压力增大而同步提升,有利于提升牵引器在不稳定工况下的负载适应性;研制了模拟全液压牵引器的实验样机,完成了全液压牵引器控制逻辑、压力、流量、运动分布规律等实验,试验中模拟液缸的运动顺序与设计运动顺序完全一致,验证了全液压牵引器驱动原理的正确性。研究成果对促进连续油管牵引器研发,提升连续油管水平段延伸能力,提高连续油管作业效率及降低作业成本具有重要意义。

关键词：连续油管井下水力牵引器全液压系统水平井压力补偿节流阀

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基于裂缝亚临界扩展理论的页岩吸水起裂微观力学机制

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天然气工业 2025年第2期45卷 105-113页

作者：杨斌张浩杨建李越曾港彬刘国庆杨珊油气藏地质及开发工程全国重点实验室·成都理工大学四川省成都市610059 中国石油西南油气田公司工程技术研究院

吸水起裂是页岩的典型特征,也是井壁失稳关键诱因和页岩气储层压裂后焖井制度的重要立足点,但现有理论尚难以解释页岩吸水慢速起裂扩展,而后趋于稳定或发展为快速失稳扩展的差异化现象。为揭示页岩吸水诱发裂缝扩展的微观力学机制,基于... 详细信息

吸水起裂是页岩的典型特征,也是井壁失稳关键诱因和页岩气储层压裂后焖井制度的重要立足点,但现有理论尚难以解释页岩吸水慢速起裂扩展,而后趋于稳定或发展为快速失稳扩展的差异化现象。为揭示页岩吸水诱发裂缝扩展的微观力学机制,基于裂缝亚临界扩展理论,从Griffith能量平衡概念出发,测试计算了不考虑宏观地应力场时页岩吸水前后表面能大小,建立了毛细管力驱动裂缝亚临界扩展力学模型,并形成了页岩裂缝扩展分析图版。研究结果表明:①干燥页岩表面能平均为68.31 mJ/m^(2),吸水后页岩—水相界面能平均降低至4.62 mJ/m^(2),降幅与接触角呈显著的负相关性;②以0.1μm缝宽裂缝为例,毛细管力在裂缝尖端的机械能释放率为13.9 mJ/m^(2),能够克服吸水后裂缝的扩展阻力并诱发裂缝亚临界扩展;③毛细管力所产生的机械能释放率随缝宽增大而呈现先降低后快速升高的趋势,形成了类似“势阱”的区间,该区间的大小及缝宽分布范围决定了特定裂缝吸水后是否发生扩展,以及扩展后是趋于稳定还是演变为失稳破坏。结论认为,该认识有效揭示了裂缝发育特征、岩石—流体表/界面相互作用对页岩吸水起裂扩展的微观控制机理,对页岩地层井壁失稳预测、页岩气储层压裂后焖井致裂评估与排采制度优化等具有重要指导意义。

关键词：页岩吸水起裂表面自由能亚临界扩展毛细管力机械能释放率

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咸水层中液态与超临界CO_(2)运移特征和封存方式

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煤田地质与勘探 2025年第2期53卷 99-106页

作者：彭玺伊王延永李嵩王晓光崔国栋何勇明成都理工大学能源学院四川成都610059 成都理工大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室四川成都610059 天府永兴实验室四川成都610213 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074

【目的】CO_(2)咸水层封存是实现大规模温室气体减排的关键技术。对离岸浅部咸水层,海洋低温环境与上覆海水压力作用使其温度和压力条件相较于相同埋深陆上咸水层差异明显,地层内CO_(2)可能以液态形式存在。与超临界态相比,液态CO_(2)... 详细信息

【目的】CO_(2)咸水层封存是实现大规模温室气体减排的关键技术。对离岸浅部咸水层,海洋低温环境与上覆海水压力作用使其温度和压力条件相较于相同埋深陆上咸水层差异明显,地层内CO_(2)可能以液态形式存在。与超临界态相比,液态CO_(2)的密度、黏度及其在地层水中的溶解度更高,影响其运移和封存过程。现有研究以超临界CO_(2)为主,液态CO_(2)在咸水层中的运移和封存规律缺乏深入认识。【方法】考虑液态与超临界态CO_(2)特征,构建浮力与毛管力作用下CO_(2)运移与封存的数学模型。基于高精度两相渗流数值模拟,对比注气结束后液态与超临界态CO_(2)在咸水层中的运移特征和封存方式变化规律。【结果和结论】结果表明:与超临界态相比,浮力主导下液态CO_(2)垂向运移速率降低,波及体积减小。25 a后不同封存方式下液态CO_(2)的封存量要明显低于超临界态,咸水层的封存容量更难被充分利用。局部毛管力封存占比55%,残余气封存约为40%,溶解气封存占比5%,相态对不同封存方式贡献的影响较小。地温梯度的增大有利于强化液态CO_(2)的垂向运移,增加其波及体积,提高不同封存方式封存量及咸水层封存容量的利用效率。相同埋深条件下,超临界CO_(2)在陆上与离岸咸水层中运移特征和封存量呈现明显差异。离岸咸水层中超临界CO_(2)的垂向运移被抑制,降低了局部毛管力和残余气作用下CO_(2)封存量,不利于咸水层封存容量的有效利用。研究成果可为陆上和离岸咸水层CO_(2)高效封存提供一定指导。

关键词：咸水层 CO_(2)地质封存相态浮力毛管力封存方式

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黏土沉积微结构特征及其沉积环境

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沉积学报 2025年第2期 376-386页

作者：吴冬邓虎成解馨慧刘慧曹凯旋油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都理工大学能源学院(页岩气现代产业学院) 成都理工大学地球物理学院

【目的】作为非常规油气资源的重要组成，页岩油气资源的基础研究逐渐受到重视。黏土沉积微结构对页岩页理、纹层结构产生影响，进而影响页岩储层储集能力和开发效果，明确黏土沉积微结构有利于页岩油气的分布预测及开发。【方法】黏土... 详细信息

【目的】作为非常规油气资源的重要组成，页岩油气资源的基础研究逐渐受到重视。黏土沉积微结构对页岩页理、纹层结构产生影响，进而影响页岩储层储集能力和开发效果，明确黏土沉积微结构有利于页岩油气的分布预测及开发。【方法】黏土颗粒除受物理作用影响，还发生化学吸附和絮凝，形成絮凝程度不一的絮凝物。絮凝物的基本单元是板状颗粒或域，进一步形成絮或链，最终在电荷作用下形成纸牌屋结构。在沉积阶段，影响絮凝程度的物理—化学因素繁多，对黏土沉积微结构开展物理—化学影响因素研究，并结合泥岩颗粒集合体其他组构的分析，可以对泥页岩沉积环境进行识别和描述。【结果】目前，该项研究尚显不足：（1）尚未建立完善的沉积地质模型；（2）包括絮凝物在内的泥岩颗粒集合体组构的定量研究不足，尚未成熟地使用人工智能图像识别技术；（3）我国西部海相黑色页岩沉积微环境及其内部集合体特征研究有待深化；（4）研究技术方法略显单一。【结论】对黏土沉积微结构进行定性和定量描述，并开展泥岩颗粒集合体形成环境解释，能实现复杂多变的沉积微环境精细刻画，深化对湖泊、海洋等泥页岩沉积环境分异特征的认识，进而揭示高精度范围内页岩储层品质的差异，为页岩地质和工程“甜点”的选取和开发奠定基础。

关键词：泥页岩沉积微结构絮凝物理化学因素沉积微环境

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断裂系统对现今地应力扰动特征研究——以四川盆地泸州北区深层页岩气为例

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中国地质 2025年第1期52卷 95-110页

作者：邓乃尔徐浩邓虎成何建华刘邵军李坤郑紫芸盛烈豪宋威国成都理工大学能源学院四川成都610059 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 四川成都610059 中国石油西南油气田公司四川成都610051

【研究目的】随着中国页岩气勘探开发进入快速规模上产阶段,埋深3500~4500 m的深层领域成为下一步页岩气勘探的重要接替区块。但深层页岩气地质条件复杂,断裂系统对地应力的扰动严重影响了气田开发效果。【研究方法】为进一步明确断裂... 详细信息

【研究目的】随着中国页岩气勘探开发进入快速规模上产阶段,埋深3500~4500 m的深层领域成为下一步页岩气勘探的重要接替区块。但深层页岩气地质条件复杂,断裂系统对地应力的扰动严重影响了气田开发效果。【研究方法】为进一步明确断裂扰动特征,以四川盆地南部泸州北区深层五峰组—龙马溪组页岩气为例,通过对断裂分布范围、开展单井地应力分析基础上,总结了泸州北区地应力场分布特征,明确了断裂对应力扰动规律,建立了断裂对应力扰动要素表及扰动范围分布图。【研究结果】(1)泸州区块北区断裂发育特征表现为类型多、期次多,形成了以“向斜、斜坡、背斜”为主的构造样式,断裂组合以“对冲向斜式、叠瓦式、背冲背斜式”为主。(2)研究区地应力状态复杂,三向应力值均值为SH(112.7 MPa)>Sv(106.6 MPa)>Sh(98.8 MPa),断裂区应力值相比非断裂区降低5~35 MPa;水平最大主应力方向介于75°~120°,不同井区间的地应力方向存在较大差异。(3)断裂对地应力扰动分析显示,相同走向断裂随着断裂级次的增加,应力扰动范围逐渐增大,II级断裂扰动范围介于1.43~1.85 km;不同走向断裂中NEE—EW走向断裂对应力扰动范围最大,介于0.94~1.85 km。【结论】基于断裂对应力扰动规律分析,刻画出泸州北区断裂扰动分布图,将研究区划分为断裂区和非断裂区2类,实现开发单元分级评价,并完善了断裂区与非断裂区水平井段布井模式,以期为后续建产区井位部署优化提供指导意见。

关键词：深层页岩气五峰组—龙马溪组断裂系统地应力扰动油气勘查工程泸州北区四川省

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川西新场-丰谷地区须二段致密砂岩储层有效构造裂缝成因及发育规律

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成都理工大学学报(自然科学版) 2025年

作者：李厂何建华蒋睿邓虎成叶泰然相泽厚李可赛曹峰刘岩成都理工大学能源学院油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 中国石化西南油气分公司勘探开发研究院

川西地区致密砂岩储层埋深大、非均质性强且致密化程度高，呈大规模发育的有效构造裂缝系统对致密气的高效勘探开发具有重要影响，但目前对川西新场-丰谷一带须家河组二段（须二段）构造裂缝有效性的受控因素及分布规律认识不清。以川... 详细信息

川西地区致密砂岩储层埋深大、非均质性强且致密化程度高，呈大规模发育的有效构造裂缝系统对致密气的高效勘探开发具有重要影响，但目前对川西新场-丰谷一带须家河组二段（须二段）构造裂缝有效性的受控因素及分布规律认识不清。以川西新场-丰谷地区须二段为研究对象，综合利用野外露头、钻井岩心、测井资料等，结合薄片观察、含裂缝覆压孔渗等实验。明确了须二段有效构造裂缝的成因类型与发育特征，查明了有效构造裂缝发育主控因素，揭示了有效构造裂缝平面的分布规律，并建立了有效构造裂缝发育的地质模式。研究表明：（1）四川盆地新场-丰谷地区须二段发育区域构造缝、构造变形缝、断层附近裂缝3种天然裂缝；（2）区域构造裂缝主要受到岩性和岩相控制；断层附近裂缝有效性主要受到断裂规模和应力释放程度影响，构造变形裂缝有效性主要受到构造变形强度和应力方向偏转影响；（3）划分出双断夹持褶缝体型、单断褶缝型、单断缝型、纵弯褶缝型、构造复合型5种地质模式，南北向或与北东向断裂形成的双断夹持褶缝型有效裂缝发育程度最高。采用考虑早期破裂的“二元破裂”法和有效缝受控因素约束，须二段有效裂缝发育程度由新场到丰谷地区逐渐变差，新场-合兴场四级以上南北向断缝体与复合褶缝体、合兴场-丰谷北东-北东东向断褶缝体与斜接复合褶缝体内有效裂缝发育程度最高，为最有利勘探目标区。研究成果可为我国深层-超深层致密砂岩储层有效裂缝形成机制与分布规律研究提供重要参考和借鉴。

关键词：川西地区须家河组二段致密砂岩有效裂缝发育规律

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基于微观孔隙结构差异性的致密砂岩储层评价——以塔里木盆地中秋1区块巴什基奇克组为例

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天然气地球科学 2025年第4期36卷 637-652页

作者：张振男林小兵王慧王艳丽颜雪林娜朱松柏周家庆自然资源部深时地理环境重建与应用重点实验室成都理工大学沉积地质研究院油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都理工大学中国石油塔里木油田分公司

为厘定孔隙型致密砂岩储层孔隙结构特征、建立并完善储层分类评价标准，以塔里木盆地中秋1区块巴什基奇克组致密砂岩气藏为例，采用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜观察及压汞实验等多种测试手段，系统分析了致密砂岩储层的孔隙和喉道特... 详细信息

为厘定孔隙型致密砂岩储层孔隙结构特征、建立并完善储层分类评价标准，以塔里木盆地中秋1区块巴什基奇克组致密砂岩气藏为例，采用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜观察及压汞实验等多种测试手段，系统分析了致密砂岩储层的孔隙和喉道特征及井间差异性。结果表明：中秋101井、中秋102井和中秋2井岩石学特征差异不明显，但井间微观孔隙结构具有明显差异性。中秋101井面孔率最高，物性最好，孔喉半径分布以多峰偏粗态型为主，孔隙结构条件最好。中秋102井和中秋2井以双峰偏粗态型为主。研究区孔隙结构划分为4种类型，中秋101井孔隙结构类型以A类和C类为主；中秋102井以B类和C类为主，局部发育D类；中秋2井以C类为主，同时发育B类和D类。明确原生粒间孔对储层物性贡献最大，溶孔改善物性，微孔影响不大，原生粒间孔+溶孔+微孔型物性最好，4类孔隙结构物性依次变差，沉积作用是影响储层孔隙结构差异的基础，成岩作用是影响孔隙结构差异的主要因素。根据孔喉特征参数与物性的相关性，选取最大孔喉半径、平均孔喉半径、排驱压力和分选系数作为储层分类的主要评价指标，将研究区储层分为4类，Ⅰ类为优质储层，Ⅱ类为较好储层，Ⅲ类为中等储层，Ⅳ类为差储层，优质储层位于中秋101井区。

关键词：致密砂岩储层孔隙结构储层评价中秋1区块巴什基奇克组

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不同成熟度页岩干酪根中CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合机理

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华南师范大学学报(自然科学版) 2025年第1期57卷 70-78页

作者：黄亮田宝华徐侦耀陈秋桔冯鑫霓朱海燕杨琴张润峰王博文油气藏地质及开发工程全国重点实验室/成都理工大学能源学院(页岩气现代产业学院) 成都610059

页岩干酪根中CO_(2)吸附会诱导孔隙变形,同时孔隙变形会影响干酪根吸附能力,CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合特征和微观机理尚不明确。针对不同成熟度的干酪根,采用分子模拟方法开展了其在不同应变和压力条件下的CO_(2)吸附模拟;结合多孔介... 详细信息

页岩干酪根中CO_(2)吸附会诱导孔隙变形,同时孔隙变形会影响干酪根吸附能力,CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合特征和微观机理尚不明确。针对不同成熟度的干酪根,采用分子模拟方法开展了其在不同应变和压力条件下的CO_(2)吸附模拟;结合多孔介质力学理论确定了干酪根中CO_(2)吸附-孔隙变形耦合系数,并分析了吸附-变形耦合特征;联合干酪根孔隙结构和非键相互作用(包括静电力和范德华力),明确了CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合机制。结果表明:页岩干酪根中CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合系数受干酪根成熟度影响,不能直接采用煤岩有机质中结果,干酪根吸附-变形能力随成熟度增加而降低。吸附-变形耦合系数在一定压力范围内(>2 MPa)可近似为常数,未成熟干酪根在压缩变形和膨胀变形阶段的耦合系数存在明显差异。CO_(2)与干酪根的吸附作用以范德华力为主,其次为静电力。CO_(2)吸附使得干酪根孔隙度和比表面积增加,孔径分布向更大尺寸偏移。研究结果揭示了页岩干酪根中CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合特征及微观机理,可为页岩储层CO_(2)封存效果评价提供理论指导。

关键词：页岩干酪根 CO_(2)吸附孔隙变形耦合作用分子模拟

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页岩气加密井水力压裂增能与老井压力恢复机理——以涪陵国家级页岩气示范区为例

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天然气工业 2025年第4期45卷 85-97页

作者：唐煊赫何永生朱海燕王大江李奎东肖佳林刘立之冯宁鑫孔繁昇杨海心滕格格成都理工大学能源学院(页岩气现代产业学院) 中国石油西南油气田公司蜀南气矿油气藏地质及开发工程全国重点实验室.成都理工大学中国石化江汉油田分公司石油工程技术研究院

页岩储层水力压裂过程中出现的井间干扰即压窜，往往被认为只会产生井筒完整性失效、单井产能跌落等负面效应，但在涪陵国家级页岩气示范区加密井水力压裂过程中，却出现了部分相邻老井井筒压力恢复、产量提高的现象。为进一步研究该现... 详细信息

页岩储层水力压裂过程中出现的井间干扰即压窜，往往被认为只会产生井筒完整性失效、单井产能跌落等负面效应，但在涪陵国家级页岩气示范区加密井水力压裂过程中，却出现了部分相邻老井井筒压力恢复、产量提高的现象。为进一步研究该现象的地质力学机理，基于地质—工程一体化思路，以涪陵国家级页岩气示范区主体区的多层立体加密井组X1为研究对象，建立了立体加密井组水力压裂地质力学模型，分析了老井压后四维地应力演化及其对不同层位加密井复杂裂缝扩展的影响规律，并结合现场水力压裂施工监测曲线，揭示了加密井水力压裂对老井增能的内在机理。研究结果表明：(1)加密井水力压裂激活了天然裂缝带，形成了加密井（高地层压力）—老井（低地层压力）井间高效补压的高渗透率通道，在井间压差与井间高渗带的共同作用下，老井供液能力得到补充、产能有效恢复；(2)通过控制井距，可以实现新老井间裂缝正向沟通，促使老井裂缝前端缝长、缝宽增加，既减小渗流阻力又补充老井井周压力；(3)老井开采时间过长时，裂缝前端缝宽受限，不能有效减小渗流阻力，产能恢复有限且损害加密井的产能。结论认为，页岩气加密井水力压裂有利老井的压力恢复机理的深化认识，可为裂缝性页岩储层压窜防治和老井恢复生产提供理论依据，对加快四川盆地页岩气的安全规模高效开发具有重要意义。

关键词：涪陵国家级页岩气示范区立体井组压裂井间干扰压裂增能天然裂缝带压力恢复机理

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