- 唐明明;孔令沂;唐佳凡;钱思源;
优化三角洲前缘储层水力压裂开发方式和井网参数需要一套地质工程一体化研究方法。以松辽盆地北部长垣南葡萄花油田L区块为例，通过相控建模方法，以地质模型为约束构建储层岩石力学模型；在此基础上，采用流固耦合的有限元地应力模拟方法开展三维地应力场模拟，其模拟地应力大小和方向分别与Kaiser效应和成像测井结果相一致；然后结合上述地质-岩石力学-地应力模型，根据压裂施工数据和微地震监测数据开展水力压裂缝的模拟与验证；最终建立流固耦合下拟合程度高的双孔双渗模型。基于上述方法，定量分析研究区直井井网参数与区域储层物性特征适配性的关系。结果表明：在衰竭开采下，储层物性较好区块500 m×150 m井网15 a累产油高于300 m×120 m井网10.65%;物性较差区块受水下分流河道影响，300 m×120 m井网的15 a累产油反而好于500 m×150 m井网8.16%;在注水开采下，物性较差区块产油提升更加明显并且500 m×150 m井网15 a累产油均高于300 m×120 m井网30%以上；研究结果可以为类似致密储层压裂开发优化提供理论支撑。
2024年05期 v.48;No.265 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 5357K] [下载次数：344 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 王艳清;宋光永;李森明;吴颜雄;田明智;魏学斌;刘占国;夏志远;施奇;贾生龙;
为明确咸化湖盆碎屑岩储层胶结物类型，探究水体盐度对胶结强度的控制作用，以柴达木盆地古近系为例，通过偏光显微镜进行铸体薄片鉴定及全岩矿物、黏土矿物、阴极发光、扫描电镜、微量元素等实验测试分析，对盆地胶结物类型、湖盆水体古盐度对胶结物类型及胶结强度的控制作用等方面进行研究，建立碳酸盐、硬石膏胶结物总量与古盐度之间的相关关系公式。结果表明：柴达木古近系咸化湖盆发育方解石、白云石、硬石膏、方沸石、石英次生加大及长石次生加大6种胶结类型，明确硬石膏、方解石胶结成因机制；提出碳酸盐与硬石膏胶结物的分布受水体古盐度控制，靠近盐湖中心以硬石膏胶结为主，向湖盆边缘过渡为方解石与硬石膏胶结、方解石胶结，且胶结强度减弱、胶结物含量降低；指出盐度小于9‰时以碳酸盐胶结为主，盐度在9‰～15‰时为碳酸盐和硬石膏胶结，盐度大于15‰时为硬石膏胶结；湖盆水体古盐度每增加1.0‰,胶结物总量平均增加大于0.5%,离盐湖中心距离增加1.0 km,胶结物总量减少0.68%。
2024年05期 v.48;No.265 13-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 4730K] [下载次数：343 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 李振春;张闪闪;秦宁;谷丙洛;丁奕文;
为有效提高衰减各向异性介质中地震波成像剖面的质量，实现稳定的TTI介质中的衰减补偿成像，提出一种基于黏声TTI纯qP波方程的最小二乘逆时偏移方法。在最小二乘偏移框架的基础上，推导相应的Born正演方程、伴随算子和梯度敏感核。由于伴随算子是衰减的，可以避免衰减补偿引起的数值不稳定性。通过同时考虑各向异性和吸收衰减的影响，衰减补偿最小二乘逆时偏移可以提供高分辨率、更少假象和振幅均衡的偏移结果。最后，通过模型试验和实际数据的测试及分析，验证了新方法的可行性和适用性。结果表明，黏声TTI最小二乘逆时偏移成像在衰减区域可进行高质量成像，丰富成像剖面中的波数成分，拓宽成像剖面中的频带宽度，提高地下介质成像剖面的分辨率及成像精度。
2024年05期 v.48;No.265 24-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 2952K] [下载次数：243 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 黄建平;刘博文;黄韵博;孙加星;李亚林;雷刚林;段文胜;陈飞旭;侯中根;
在常规逆时偏移方法基础上，通过引入循环生成对抗网络(CycleGAN)发展一种基于循环生成对抗网络的逆时偏移成像结果优化方法。首先构建包含两个生成器和两个判别器的CycleGAN。在对抗损失、循环一致性损失函数的基础上，添加身份损失函数，以避免训练过度；然后，组建样本集来训练网络，使其学习常规逆时偏移成像结果和最小二乘逆时偏移成像结果之间的映射关系；最后，利用其他合成数据和实际资料测试网络效果。结果表明，提出的基于循环生成对抗网络的逆时偏移成像结果优化方法在获得高精度、高信噪比成像结果的同时有效地提高了计算效率。
2024年05期 v.48;No.265 36-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 3360K] [下载次数：192 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 陈超;李振春;黄建平;
基于Katchalov提出的矢量时空域高斯束表达式，构建弹性波介质中的矢量时空域格林函数；使用Kirchhoff-Helmholtz积分解得到检波点矢量波场，并利用散度、旋度算子在矢量波场中分离出纯纵波和纯横波分量；基于衰减补偿原理，对波场进行衰减补偿，最后使用震源归一化成像条件得到PP、PS成像结果。数值实验证明了所提方法的正确性和适应性。结果表明，所提方法相比于传统的高斯束方法，成像精度近似，计算效率方面有较大优势。
2024年05期 v.48;No.265 46-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 3805K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 张瑾;王彦国;王洋;李红星;郝亚炬;张翠芳;
常规Q值估计方法易受频段、子波叠加及噪声等因素的影响。为此，在振幅谱指数项1～4阶泰勒级数展开基础上推导出不同阶次振幅谱面积差的Q值估计方法(ASAD法),并将对数谱面积差法(LSAD法)及1～4阶ASAD法应用于实际叠前CMP道集中。结果表明：相对于LSAD法而言，不同阶次ASAD算法受频段选择及子波宽度的影响更小，抗噪性更强；新方法还可以处理复杂叠后数据，并能够获得良好的Q值估计结果；2～4阶ASAD法的Q值估计结果一致性较强，且ASAD法Q估计值的反Q滤波结果同向轴连续性更强、纵向成像分辨率更高。
2024年05期 v.48;No.265 59-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 3749K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 陈雪莲;程凤;韩旺;唐晓明;
通过建立钻井液、套管和水泥等多层介质模型，理论模拟和实验测量相结合研究弯曲型Lamb波在套后耦合不同速度水泥时的频散、衰减以及全波波形。理论模拟结果发现若测量频段弯曲型Lamb波的相速度与水泥纵波速度相交，弯曲型Lamb波的频散曲线在相交的频率点会出现速度跃变，频散曲线不再连续，且断点前后其衰减值差异大，接收到的直达弯曲型Lamb波也展现出两个紧凑的波包。实验结果也印证了频散曲线不连续的现象，实验测量波形提取的频散曲线与解析计算的频散曲线吻合。此现象为直接从频散曲线断点获取水泥的纵波速度以及区分套后耦合水泥的类型提供了可能。
2024年05期 v.48;No.265 70-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2823K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]
- 周博涛;苏义脑;王家进;
钻井液连续波传输时因相位偏移导致的波形畸变是阻碍其现场应用的关键问题之一，探明相位偏移规律对于开发钻井液连续波信息传输技术具有重要意义。假设同一钻柱截面钻井液压力相等且钻井液流速存在径向分布，基于二维轴对称瞬态流动理论，采用小信号分析方法，建立钻井液连续波相移模型并给出适用条件，最后采用地面试验进行验证。利用该模型分析频率、传输距离、钻井液密度及黏度、钻柱内径对相位偏移量的影响。结果表明：相位偏移量随频率、钻井液密度及传输距离增加而增大且变化趋势近似呈线性，随钻柱内径的增加而逐渐减小；钻井液黏度对相位偏移量几乎无影响；钻井液信道可看作线性相位信道。
2024年05期 v.48;No.265 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 陈晗;李欣龙;史怀忠;陈振良;赫文豪;代献伟;熊超;史明豪;
PDC钻头广泛应用于软到中硬地层，合理的布齿方式有利于提高破岩效率。针对不同PDC钻头布齿方式，设计PDC齿破岩试验方案，通过切削力变化特征、岩屑分布特征、切削槽形貌以及岩石微观破碎特征等探究PDC齿破岩特性与破岩机制。结果表明：合理的切削齿出露高度和布齿密度有利于降低破岩比能，提高破岩效率；切削深度影响切削槽表面的微裂纹分布和切削槽底部微裂纹层的厚度，且该裂纹损伤区产生的边界效应能够有效促进岩石破碎。
2024年05期 v.48;No.265 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2569K] [下载次数：495 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 姚军;王萌;樊冬艳;孙海;丁宇;张磊;付帅师;
针对页岩储层近水平方向层理缝发育，且层理缝两侧岩性存在较大差异的特点，建立同时考虑层理缝和微裂缝的页岩油藏压裂水平井模型，其中层理缝两侧为页岩与泥岩基质的不稳态窜流；页岩基质考虑有机质吸附和无机质滑移效应。基于Laplace变换与叠加原理求得压裂水平井定产量生产时的压力动态，与经典Kazemi非稳态窜流模型对比，验证本模型的正确性，进一步分析压裂水平井压力及产量的影响因素。结果表明：压裂水平井渗流包括井筒存储、人工裂缝双线性流、层理缝不稳态窜流、微裂缝拟稳态窜流、地层线性流、页岩和泥岩向层理缝的窜流、地层径向流7个流动阶段；层理缝对压力和产量早期影响明显，且导流能力越大压力导数越平稳，产量越大；页岩及泥岩的窜流主要表现在地层线性流后，压力和产量随页岩与泥岩基质窜流能力和弹性储容比的相对大小发生变化，表明层理缝两侧岩性差异对生产动态的影响，差异越大窜流时间越早产量越低。
2024年05期 v.48;No.265 91-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2536K] [下载次数：653 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 王森;向杰;冯其红;杨雨萱;王振;王相;
历史拟合是降低油藏模型不确定性的重要方法，是对油藏进行生产动态预测和开发方案设计的基础。由于油藏模型往往包含数十万甚至数百万个不确定参数，重复调用油藏数值模拟器将对历史拟合的计算效率造成严重影响。针对该问题，提出一种基于多样视角深度全卷积编码-解码神经网络的油藏数值模拟代理模型构建方法。模型包含编码-解码单元和时间处理单元两部分，嵌入多样视角网络(VoVNet)的编码-解码单元实现输入参数的空间特征提取，而时间处理单元用来捕获时间的影响。经过训练的代理模型能够以图像-图像的形式实现从油藏渗透率场到压力场和饱和度场的预测，从而为自动历史拟合提供快速的生产动态响应。将所构建的代理模型与多重数据同化集合平滑方法(ES-MDA)结合，形成基于深度学习加速的油藏数值模拟自动历史拟合方法。结果表明：所提出的代理模型能够有效预测油藏压力场和饱和度场的动态变化；与传统油藏数值模拟相比，代理模型预测的生产动态与之相吻合，同时运算速度大大提升；基于代理模型的自动历史拟合方法能够实现油藏渗透率场的准确反演，且在计算效率上表现出较大优势。
2024年05期 v.48;No.265 103-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 4682K] [下载次数：754 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 刘辉;李楠;汪周华;彭树岱;杨思玉;朱光亚;吕洲;王鼐;
为制定中东低渗生屑灰岩油藏注气注水均衡驱替合理开发技术政策，设计开发因素正交试验模拟，运用组分模型数模技术，并通过二元次模型创建开发主控参数正交图版，明确气水协同注入均衡驱替的主控参数界限；在此基础上，构建基于数模预测的开发动态模糊综合评价体系，定量表征油井生产差异性，评价开发效果，指导矿场先导试验区优选。结果表明：注气注水开发主控参数对采出程度的影响由大到小排序为注气速度、注入时机、采油速度、井距、注水速度；实现油气油水前缘均衡驱替的合理采油速度为2.0%,注气速度为(34～45)×10~4 m~3/d,注水速度为240～320 m~3/d,注采井距700 m,地层压力保持原始地层压力水平85%;指导优选开发等级区，实施注水注气矿场先导试验，取得较好试验效果。
2024年05期 v.48;No.265 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K] [下载次数：263 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 张学英;杨延辉;张雅兰;冯其红;张纪远;张斌;
提出一种基于扫描电子显微镜和能谱分析相结合的含气煤样水相空间分布特征测试方法，采用新方法开展沁南盆地高阶煤样品水相赋存特征试验。结果表明：测试结果与核磁共振试验结果吻合性较好，验证了新方法的可靠性；煤岩微孔(孔径小于2 nm)和介孔(孔径为2～5 nm)多为疏水性壁面，水相在毛管阻力作用力影响下难以进入孔径约20 nm以下的孔隙和裂隙中；与现有核磁共振试验等方法相比，新方法具有测试流程简便、成本低廉等优势。
2024年05期 v.48;No.265 122-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K] [下载次数：163 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王业飞;张楚晗;崔佳;丁名臣;王海波;陈凯;
为探索不同表面活性剂对油湿性致密储层的渗吸排油效果，系统对比阴离子、非离子、阳离子和两性离子4大类型17种表面活性剂渗吸排油效率，分析不同类型活性剂对致密储层渗吸排驱效果的差异及其机制，开发致密储层高效排驱的表面活性剂配方，确立致密储层高效排驱对表面活性剂界面张力和接触角性能的界限。结果表明：试验条件下阴离子、非离子表面活性剂对致密岩心的渗吸排油效率在18.4%～27.2%,显著高于阳离子、两性离子表面活性剂的0～2.4%;阳离子和两性离子表面活性剂不适宜单独作为油湿性致密储层的渗吸排油剂；润湿性调控能力是表面活性剂产生高效渗吸排油的主要原因，界面张力和接触角存在协同效应；复合渗吸排油剂渗吸排油效率超过38%;表面活性剂对致密储层高效渗吸排油的接触角和界面张力分别为15°～35°、0.1～2 mN·m~(-1),对应的N~(-1)_B大于15,毛管力是渗吸排油的主要动力。
2024年05期 v.48;No.265 129-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1737K] [下载次数：536 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 王健;徐加放;王博闻;师浩林;薛迦文;杨刚;马腾飞;
通过遗传算法(GA)和Elman神经网络，建立GA-Elman神经网络煤层气临界解吸压力预测模型，以最小水平主应力、储层压力、储层温度、埋深、含气量以及见气前日产水量6个储层参数作为输入数据，对煤层气临界解析压力进行预测。结果表明，模型的预测值与实际值的相关系数高达0.99,平均绝对误差仅为10.8%。
2024年05期 v.48;No.265 138-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K] [下载次数：284 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 蒋平;郭凯;冯可心;张贵才;葛际江;裴海华;齐宁;
针对气窜控制方法中高含水率易对地层造成伤害的问题，利用气溶胶作为气窜调控技术，研究气溶胶气液比、气液流量和压力的主要影响因素。利用ANSYS中Fluent等软件对气溶胶发生器的结构进行设计，研究气液质量流量和气液腔尺寸对气溶胶发生器内气液流动规律的影响，模拟计算气液注入参数与发生器出口压力的关系。结果表明：在一定的气体入口质量流量下，液体存在一个合理的流量区间，液体的上限流量和下限流量都随着二氧化碳流量(Q_g)的增大而增大，但液体的上限流量变化更为显著；相比于泡沫驱、WAG等控制气窜方法，通过改变发生器中气腔/液体腔的横截面积比以及气体的注入参数，可以获得更宽的气液流量比范围，气液比上限可超过100,发生器的出口注入压力可超过20 MPa,满足现场气体的注入需要。
2024年05期 v.48;No.265 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1373K] [下载次数：197 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ]
- 祝效华;陈梦秋;刘伟吉;
对高压电脉冲破碎机制的研究是提高钻井破岩效率和优化电脉冲电参数的关键。利用颗粒流离散元软件及Voronoi划分建立非均匀介电性质的花岗岩模型，从电流场、电路场、电击穿场进行等离子通道生长过程仿真，并分析非均质度对击穿路径的影响；对比不同花岗岩的电破岩效率和电脉冲破岩效果。结果表明：花岗岩的非均质度增大使得初始电场极值增大，相应地降低了电破岩的能量需求；等离子通道的生长方向存在优先发展区域，等离子通道的生长过程体现出通道尖端处电场集中现象强于通道躯干处；花岗岩非均质度的差异使得等离子通道的总长度和平均贯穿深度存在显著差异，在一定非均质度范围内电脉冲破碎效果和非均质度呈正相关；不同非均质度花岗岩的单脉冲电破岩效率差异不大，等离子通道的总长度越长，电破岩效率越高。
2024年05期 v.48;No.265 151-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 3751K] [下载次数：347 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 李玉星;宁元星;刘翠伟;王财林;张慧敏;
氢气大规模输送是实现中国“双碳”战略目标的重要环节，但将氢气掺入现有天然气管网可能引发管道氢脆，焊缝处存在严重的应力集中，更易导致氢富集进而可能导致管道失效。采用ABAQUS软件建立含夹杂的20号钢环焊缝二维模型，利用热力耦合方法分析焊接温度场及残余应力场；在考虑接头组织不均匀性和焊缝处存在残余应力的基础上进行氢扩散仿真模拟，分析夹杂分布、取向和形状对焊缝中氢扩散特性的影响规律。结果表明：当夹杂平行于氢扩散方向时，夹杂边界周围应力集中的区域易产生氢偏聚；填充层中夹杂-焊缝金属界面局部氢浓度最高，约为根焊层的2.45倍；当夹杂垂直于氢扩散方向时，残余压应力不利于堆叠夹杂的氢捕获；与平行于氢扩散方向夹杂相比，填充层夹杂内最高氢浓度降幅达到了48%;当填充层存在球状夹杂时，氢并没有在夹杂-焊缝金属界面聚集，而是扩散到了接头附近的母材区域，增大了管材失效风险。
2024年05期 v.48;No.265 160-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 2528K] [下载次数：275 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 王增丽;孙家璇;李守钦;王宗明;刘仁波;
圆盘密封螺旋泵具有排量大、磨损小、介质适应性强等优点，但其使用过程中存在振动大、不能实现完全的自驱动等问题。针对这些问题，提出“8”字形盘密封螺旋泵，基于其工作原理构建泵送过程的几何模型，建立“8”字形密封螺旋泵排液体积的数学模型，分析啮合副型面参数对排液过程工作特性的影响机制。结果表明：单个转动周期内螺杆增压段螺槽被密封盘分为两个腔室，“8”字形盘密封螺旋泵排液体积较同半径下的圆盘密封螺旋泵提高了约55.7%;排液体积随密封盘大圆半径、密封盘过渡圆弧半径、螺杆半径变化均呈近似正比例线性关系。
2024年05期 v.48;No.265 168-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1952K] [下载次数：155 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李炜;刘鑫鑫;尹钦禾;孙东;韩昕璐;林日亿;
建立多孔介质燃烧器的数学物理模型，运用Fluent模拟软件对其进行数值计算，研究多孔介质孔隙密度变化对燃烧特性和污染物排放的影响。结果表明：随着孔隙密度增大，火焰区域会逐渐往下游移动；沿着流动方向孔隙密度从10 PPI逐渐增大到45 PPI的变化结构更有利于热量传递，相较于其他孔隙密度分布其燃烧特性更好，氮氧化物生成量也相对较低，径向方向孔隙密度内部加密结构有更高的燃烧温度和稳燃上限。
2024年05期 v.48;No.265 176-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 2259K] [下载次数：378 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王秀芳;刘源;李月明;
针对传统模型为提高管道泄漏检测的精度而导致的模型结构复杂度、参数量和计算量大的问题，提出一种基于动态深度可分离卷积神经网络的管道泄漏孔径识别方法；动态卷积层将提取到的泄漏信号特征经过通道注意力权值计算和动态权值融合，通过动态深度可分离卷积层获得更强的特征表达能力，利用全局平均池化层降低网络模型参数，通过全连接层识别管道泄漏孔径。结果表明：新方法具有较高的识别精度，克服了传统模型资源开销大、功耗高的问题，降低了模型的训练时间，提升了管道泄漏孔径的识别速度，可用于工业中的管道泄漏程度监测。
2024年05期 v.48;No.265 183-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 2056K] [下载次数：438 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 万敏;宋佳儒;黄山山;陈苗苗;
井下的多种干扰因素为旋转导向系统稳定平台的控制器设计增加了复杂性。为了应对未知摩擦力矩和建模误差对稳定平台的不良影响，提出一种自适应神经网络动态面控制方法，该方法使用RBF神经网络逼近摩擦及干扰力矩，设置状态观测器获取由于相关参数不确定导致的建模误差，并引入动态面方法避免传统反步控制带来的“微分爆炸”,最后使用李雅普诺夫法证明系统的稳定性。结果表明，该控制方法在稳定平台模型存在摩擦力矩、未知干扰和建模误差的情况下，仍能使工具面角准确、快速地跟踪输入指令信号，具有较好的自适应性和鲁棒性。
2024年05期 v.48;No.265 190-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 2105K] [下载次数：262 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ]