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期刊信息/Journal information
中国石油大学学报（自然科学版）
中国石油大学学报（自然科学版）

陈淑娴

双月刊

1673-5005

Journal@upc.edu.cn

0546-8392495 86983262

257061

山东省东营市北二路271号

中国石油大学学报（自然科学版）/Journal Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是以石油工业学科为办刊特色的自然科学综合性学术期刊，主要报道中国石油大学教师和其他石油科技工作者的学术研究成果。
正式出版
收录年代

    塔北地区多期走滑断裂地球物理响应特征及精细识别

    李凤磊林承焰张国印任丽华...
    1-14页
    查看更多>>摘要：通过对野外地质露头考察、无人机扫描、探地雷达探测、岩心观察、成像测井资料综合分析,建立塔北地区走滑断裂地质模式.根据塔北地区不同地层特点,分析多期走滑断裂与不同时期地层组合关系.针对不同的地层岩相背景下的走滑断裂特征,分析对应的地球物理响应特征,为小断距、小位移的走滑断裂识别提供依据.结果表明:加里东中晚期,在挤压应力作用下区域走滑断裂形成,发育X型共轭断裂和单剪切断裂,其中NNE向走滑断裂为左旋,NNW向走滑断裂为右旋;由于挤压应力差异分布,沿主干断裂方向寒武系膏盐岩滑脱面形成线性压扭隆起和平移错断的特点,结合膏盐岩层强地震反射特征,主干断裂可识别性强;中上奥陶统走滑断裂走向与古地貌趋势具有一致性;由于北部表层岩溶暴露期长,研究区形成大量的残丘、暗河、古水系,破坏了浅层断裂特征,而南部斜坡区暴露时间短,岩溶缝洞体主要沿断裂发育,断控岩溶缝洞体与基岩波阻抗存在较大差异,增强了断裂的可识别特征;海西期NNW方向、喜山期NNE方向发育单剪切走滑断裂,主要沿加里东中期断裂继承性发育,碎屑岩地层不整合面断距特征明显,平面上表现为雁列特征,剖面可见负花状构造.

    探地雷达走滑断裂岩溶缝洞多属性分析塔北地区

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    四川盆地灯影组多类型流体多期次改造作用下孔隙度演化的定量研究

    杨磊磊魏国于志超鲁雪松...
    15-26页
    查看更多>>摘要：选取四川盆地灯影组四段(灯四段)地层,在传统地质研究的基础上,引入多组分、多相态、温度—流体—化学多场耦合的反应溶质运移模拟技术,基于物质平衡和能量守恒原理,深入探究深层碳酸盐岩储层成岩过程中多类型流体与岩石相互作用的机制,分析计算多期次流体对储层孔隙的叠加改造,定量恢复地质时间尺度的孔隙度演化史.结果表明:灯四段地层受到大气淡水、海水、有机酸和热液 4 种流体多达 6 期改造影响,控制孔隙度的主要成岩作用为溶蚀作用、白云石化作用与胶结作用,矿物间以方解石—镁方解石—白云石之间的转化为主;不同类型的流体对储层的改造差异较大,充足的大气淡水为建设性流体,而海水、有机酸和热液均为建设性—破坏性共存的流体;多期次流体对储层的改造有叠加效应,储层最终的物性条件取决于多期次流体的综合改造,同时流体改造的顺序对储层孔隙度的演变影响也极大.

    深层碳酸盐岩储层多类型流体叠加改造孔隙度演化成岩作用数值模拟

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    济阳坳陷古近系沙三下—沙四上亚段咸化湖盆证据及页岩油气地质意义

    王勇
    27-36页
    查看更多>>摘要：济阳坳陷是渤海湾盆地常规油气最为富集的坳陷之一,也是页岩油获得全面战略性勘探突破的坳陷,古近系沙河街组发育沙三下亚段、沙四上亚段2 套主力烃源岩,其沉积环境颇受争议.利用页岩系统取芯井岩石学、元素地球化学、同位素和包裹体等资料对页岩沉积环境进行系统研究.结果表明:古近系沙三下—沙四上亚段页岩为气候控制下的咸化湖盆的产物,主要发育富碳酸盐纹层状岩相,碳酸盐矿物质量分数高,多呈纹层状、透镜状产出,平均质量分数为 43%,背散射扫描电镜下部分页岩样品发现NaCl、BaSO4和SrSO4 典型的咸化湖盆标志性矿物,页岩沉积期水体盐度相对较高;水体环境的w(Sr)/w(Ba)大于 1,Sr元素质量分数大于 500 μg/g,B元素质量分数大于 75×10-6,相当硼质量分数主要分布在 300×10-6～700×10-6,均显示为咸化环境;页岩 w(87 Sr)/w(86 Sr)为 0.710 7～0.712 4,明显高于同期海水的w(87 Sr)/w(86 Sr),结合对应稀土元素Ce正异常特征,认为沉积期水体条件受控于盆地自身环境,与海侵没有必然联系;碳酸盐矿物δ18O主要分布在-11‰～-3‰,δ13 C主要分布在 0～6‰,δ18 O、δ13 C均偏大,与沉积期湖盆气候相对干旱、湖水蒸发作用增强有关;页岩中检测到气液两相原生盐水包裹体均一化温度范围在 32.5～45.3℃,对应盐度范围为 19.21%～27.78%,成岩早期地层流体盐度较高;气候控制下的咸水环境为富碳酸盐页岩形成提供条件,奠定济阳坳陷古近系沙三下—沙四上亚段页岩油富集高产的基础.

    济阳坳陷常规油气页岩油咸化湖盆富碳酸盐纹层状岩相

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    基于染色算法的地震干涉成像技术

    李振春刘畅曲英铭苏琳淞...
    37-43页
    查看更多>>摘要：为了提高基于染色算法的逆时偏移计算效率,提出基于染色算法的地震干涉成像技术(CC-STRTM).地震干涉技术作为一种炮记录的处理手段可以消去两个炮记录中相同的信号.该技术将观测系统从地表下移到人为选取的地下校准面,将研究区域缩小到校准面下侧.再分析干涉成像结果,选出染色区域.最后完成复数域的逆时偏移处理,输出虚部偏移结果.通过复杂模型对该方法进行测试,对比分析成像结果和计算效率.结果表明,该方法在提高成像精度的同时不降低计算效率.

    地震干涉成像染色算法逆时偏移盐下构造计算效率

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    基于极端梯度提升算法的地震同相轴自动识别

    黄建平张若枫高睿语李亚林...
    44-56页
    查看更多>>摘要：在常规地震同相轴识别方法基础上,通过引入极端梯度提升算法(XGBoost)智能化策略,并结合地震数据相邻道相似性特征,发展一种基于极端梯度提升算法的地震同相轴自动识别技术方法.在编程实现方法的基础上,通过简单层状模型和复杂Marmousi模型模拟的记录进行测试,验证方法的正确性.对含噪音数据和实际资料中的同相轴进行识别测试,同时进行单道对比定量分析以及不同信噪比情况下算法预测结果精度对比.结果表明:新方法对含噪数据和实际资料均具有较好的适应性;在低信噪比(-6.98 dB)情况下,同相轴的查准率仍可超过 90%.

    同相轴拾取机器学习特征拾取极端梯度提升算法

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    基于三相Biot速度应力波动方程的水合物储层波场数值模拟

    石仁刚魏周拓葛新民邓少贵...
    57-64页
    查看更多>>摘要：天然气水合物储层可以看作由骨架、水合物和孔隙水构成的三相孔隙介质.以三相Biot一阶速度应力波动方程作为声波在水合物储层传播的控制方程,用有限差分法(FDTD)进行数值模拟.波场快照可以清楚展现 3 个纵波和两个横波,与Biot理论相符.根据实测速度优化控制方程参数,使数值速度与实测速度相符.结果表明:孔隙度对水合物剪应力分量影响最显著,对水合物、孔隙水和骨架速度分量的影响次之,所以储层中孔隙度最适合用水合物剪应力分量来分析.骨架速度分量和应力分量受饱和度的影响较小,水合物剪应力分量受饱和度的影响最大,所以分析储层中水合物饱和度的最佳选择是水合物剪应力分量.

    水合物储层可视化三相Biot波动方程有限差分法孔隙度水合物饱和度完全匹配层

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    面向深部矿产资源勘探的井中重磁三维交叉梯度联合反演

    徐凯军季春晖庞朝辉
    65-74页
    查看更多>>摘要：单一井中重磁方法解决问题有限,其三维反演具有严重的多解性.开展面向深部矿产资源勘探的井中重磁三维交叉梯度联合反演,采用交叉梯度函数对密度和磁化率进行耦合,综合井中重磁多参数信息进行联合反演,减少反解的多解性,提高深部矿体识别的准确性.通过理论模型和实际资料进行反演分析.结果表明:井中重磁交叉梯度联合反演具有较高的纵向分辨能力,可以显著提高深部矿体识别的准确性,特别是能有效识别深部隐伏矿体.

    井中重力井中磁力交叉梯度三维联合反演

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    钛合金/钢钻杆复合钻柱动力学特性分析与优化设计

    陈锋宾国成刘志虎张建军...
    75-83页
    查看更多>>摘要：钻井深度的持续增加使钻柱面临的载荷工况越来越严苛.钛合金具有密度小、屈服强度高和弹性模量低等特点,基于井口钻杆抗拉余量设计要求,设计3 种钛合金/钢钻杆复合钻柱,即复合钻柱1(Φ101.6 mm钻杆段全段使用钛合金钻杆)、复合钻柱 2(Φ101.6 mm钻杆上半段使用钛合金钻杆)和复合钻柱 3(Φ101.6 mm钻杆下半段使用钛合金钻杆).为了探究钛合金/钢钻杆复合钻柱(简称为复合钻柱)的动力学特性,基于Hamiton原理建立复合钻柱的动力学模型,并采用节点迭代法和Newmark-β法对模型进行求解,分析 3 种复合钻柱的涡动特征、动态应力和振动特性,并与常规钢钻柱进行比较.结果表明:钛合金钻杆的使用可有效减缓钻柱涡动速度、动态应力,其中复合钻柱3 的涡动速度、动态应力最小;基于振动特征强度对钻井作业参数进行优化,形成复合钻柱3 的钻井作业参数推荐图版并给出合理的施工参数范围.

    钛合金钻杆复合钻柱超深井动力学特性钻井参数

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    基于井筒-地层置换效应的页岩油钻井环空流体温度分布

    王江帅任茜钰邓嵩汪海阁...
    84-90页
    查看更多>>摘要：为了准确掌握井筒钻井液与地层页岩油置换条件下的环空流体温度分布规律,基于流体流动与传热理论,充分考虑置换后环空混合流体流动方式和热物性参数的变化,建立页岩油钻井环空流体温度分布预测模型,探究置换条件下环空流体温度分布规律,并分析置换位置、置换流体类型、置换速率对环空流体温度的影响规律.结果表明:置换条件下的环空流体温度高于正常循环条件下的温度;置换发生在井底时,环空流体温度分布曲线无明显拐点,而置换发生在非井底时,曲线存在明显拐点,且拐点位置与置换点位置一致;与低比热容的地层页岩油相比,高比热容的地层水与井筒钻井液发生置换时环空流体温度更高;当地层页岩油侵入速率大于井筒钻井液漏失速率时,置换速率越大,置换后的环空流体温度越高,反之越低.

    页岩油钻井环空流体温度置换位置置换流体类型置换速率

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    循环剪切作用下含可燃冰砂土-开采井界面强度弱化细观机制

    张玉侯劲宇栾雅琳陶子卓...
    91-100页
    查看更多>>摘要：含可燃冰砂土呈现埋藏浅、未成岩和强度低的特性.波浪循环荷载作用下含可燃冰砂土-开采井界面弱化特征显著,直接影响井口稳定.采用离散元方法,通过设置波浪循环荷载引起的井筒运动,研究含可燃冰砂土-开采井界面循环剪切力学特性,并从细观角度揭示界面宏观弱化机制.结果表明:可燃冰赋存导致含可燃冰砂土-开采井界面呈显著的强度弱化及剪胀体变特征,且可燃冰饱和度越高,弱化及剪胀越显著;原因在于近井区域含可燃冰砂土在循环剪切作用下形成胶结失效区域,大部分颗粒失去胶结约束,同时少部分胶结未失效的可燃冰颗粒与邻近颗粒形成较大粒径团簇,这些颗粒和团簇翻滚错动且无法充分传递荷载,导致界面产生强度弱化和剪胀体变;法向应力与剪切振幅的增大均会加剧界面试样可燃冰颗粒的胶结失效发展,强度弱化现象更为严重.

    含可燃冰砂土-开采井界面循环剪切界面弱化胶结作用离散元

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