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期刊信息/Journal information
天然气工业
四川石油管理局 中国石油西南油气田公司 中国石油川庆钻探工程公司
天然气工业

四川石油管理局 中国石油西南油气田公司 中国石油川庆钻探工程公司

冉隆辉

月刊

1000-0976

jwq@trqgy.cn

028-86011178 86012712 86012718

610051

成都市府青路一段3号

天然气工业/Journal Natural Gas IndustryCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊于1981年创刊，是中国惟一全面报道天然气工业的综合性科技期刊。伴随国家改革开放急促的脚步诞生。二十四年，一批批老编辑默默耕耘在天然气事业这片热土上,洒下了滴滴汗水，皓首回望，留下深深的眷恋和殷殷嘱托；如今，新一代编辑正焕发热情和活力，呵护着杂志的成长，他们与时俱进，跨步前行。与此同时，还有强大的后盾——编委会，源源不断地给予鞭策和激励着，一批院士、教授、专家为杂志的发展献计献策，作出了重要的贡献。《天然气工业》面向中国天然气生产和使用领域各研究、设计、生产、管理部门的高中级科研人员、工程技术人员和经营管理人员以及与天然气工业相关的产业界的科技、经营管理人员。重点反映天然气工业在勘探、开发、钻采、储运、处理加工方面的科学研究、工业生产和技术应用成果。
正式出版
收录年代

    四川盆地西部地区超深井大尺寸井眼井壁失稳机理及防治对策

    范宇黄维安王月纯郭建华...
    116-127页
    查看更多>>摘要：四川盆地纵向发育多套地层且地质结构复杂,深井超深井钻探过程中上部地层裂缝发育,井眼尺寸大,导致井壁坍塌复杂事故风险较高.为明确超深井大尺寸井眼失稳机理,针对四川盆地西部(以下简称川西)地区双鱼石区块超深井上部沙溪庙组地层开展了岩块XRD衍射、扫描电镜、直接剪切实验等,分析了岩样矿物组成和层理结构特征,测试了不同含水量与弱面强度之间的关系;并基于钻井液裂缝滤失、裂缝内压力分布以及井周应力分布,建立了考虑井眼尺寸效应的裂缝性地层坍塌压力计算模型;最后分析了沙溪庙组地层井壁失稳机理,提出了预防井壁失稳的技术对策.研究结果表明:①沙溪庙组地层为层理性泥页岩,微裂隙发育,Ø444.5 mm大尺寸井眼对地层坍塌压力具有显著影响,尺寸效应不可忽略;②由于裂缝的存在,盲目增加钻井液密度稳定井壁的方式可能造成更严重的坍塌后果;③原始地层压力、裂缝倾角对坍塌压力有不同程度的影响,增加钻井液黏度虽有利于降低坍塌压力,但实际应用意义不大;④提高泥饼质量、降低钻井液滤失量是保证裂缝性地层井壁稳定的重要且合理的方法.结论认为,该机理认识揭示了多场耦合作用下裂缝性地层大尺寸井眼井壁失稳机制,为四川盆地深井超深井钻井过程中大尺寸井眼井壁失稳预防和控制提供了理论参考.

    四川盆地川西地区泥页岩超深井裂缝性地层坍塌压力井壁稳定尺寸效应

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    基于系统弱点与平台漂移分析的深水钻井隔水管作业窗口分析方法——以陵水17-2气田为例

    王金铎王宴滨高德利罗鸣...
    128-136页
    查看更多>>摘要：深水钻井隔水管是连接浮式钻井平台与防喷器的关键设备,在服役过程中面临着复杂多变的海洋环境,承受着恶劣的作业载荷,力学行为复杂,其安全可靠运行是深海油气资源高效开发的前提.为获取不同工况下深水钻井隔水管的作业窗口,以我国南海自主开发的深水陵水17-2气田为研究对象,在考虑海洋环境、浮式平台及隔水管系统的基础上,通过隔水管系统弱点分析、平台漂移分析以及不同工况下隔水管作业窗口评估,制订了隔水管配置方案,形成了深水钻井隔水管作业窗口分析方法,并在陵水17-2-A7井得到成功应用.研究结果表明:①导管接头处是隔水管系统的最薄弱点,上、下球铰转角、导管应力和张紧器冲程都是影响隔水管作业窗口的主要因素.②正常钻进工况作业窗口主要受上、下球铰转角限制,连接非钻进及生存工况主要受张紧器冲程和导管接头能力限制.③在一年一遇的海流条件下,风速分别为 33.4 m/s与 17.5 m/s时,平台最大偏移量为水深的 1.6%与 3.2%;当平台漂移 24.0 m与 46.0 m时,平台应急解脱(EDS)必须启动以保证平台漂移距离不超过允许漂移距离的最大值.结论认为,形成的深水钻井隔水管作业窗口分析方法为陵水17-2气田的安全高效钻井提供了技术支撑,对南海复杂海洋环境下深水钻井隔水管设计与工程应用具有重要指导意义.

    陵水17-2气田深水钻井隔水管作业窗口钻井平台

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    沉渣颗粒影响下盐穴储气库变形破坏热力耦合分析

    张华宾余豪毅王来贵完颜祺琪...
    137-150页
    查看更多>>摘要：盐穴储气库注采气时腔内气体质量、压力和温度不断变化,动态内边界条件对围岩的影响较大,围岩局部可能产生大的变形和破坏,可威胁到盐穴储气库的安全稳定运行.为此,考虑温度、流体以及沉渣对围岩力学作用机制的不同,基于热力耦合和FLAC3D-PFC3D耦合方法,对注采气条件下的围岩位移、应力和塑性区分布及其变化特征进行了研究.研究结果表明:①随着采气和注气的进行,盐腔顶板竖向位移的绝对值逐渐增大,围岩塑性破坏范围逐渐扩大;②沉渣颗粒对围岩的影响具有一定的空间效应,距离沉渣颗粒越远的围岩变形和塑性破坏范围越大;③对于采气过程,沉渣颗粒的粒径和初始孔隙率越大,则腔顶围岩竖向位移和腔腰围岩第一主应力的代数值越小,围岩的塑性破坏范围越小;④对于注气过程,沉渣颗粒的粒径和初始孔隙率越大,则腔顶围岩竖向位移的代数值越大,腔腰围岩第一主应力代数值越小,围岩的塑性破坏范围越大.结论认为:①沉渣颗粒细观结构对围岩变形、应力以及塑性破坏区有重要影响,在实际工程应用中,建议采用离散元热力耦合方法精细刻画沉渣颗粒体系来评估其对围岩的影响;②沉渣颗粒影响下盐穴储气库变形破坏热力耦合分析,对我国盐穴储气库建设、沉渣利用、稳定性评价具有指导意义.

    连续—非连续耦合热力耦合盐岩储气库颗粒材料计算力学沉渣围岩变形和破坏时间效应注采气

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    含褶皱凹陷管道抗弯能力试验及屈曲失效预测

    帅义张俊杰王俊强曹胜...
    151-161页
    查看更多>>摘要：凹陷是油气管道的典型缺陷之一,会对管道的完整性构成严重威胁.为此,对弯矩载荷作用下的含皱褶(弯折)凹陷缺陷管道的屈曲行为及极限抗弯能力进行研究.首先,在实验室进行了含皱褶凹陷全尺寸管道四点弯曲试验,测试了管道屈曲失效过程中屈曲临界载荷及应变响应规律.然后,建立了弯矩载荷作用下含皱褶凹陷管道屈曲失效非线性有限元数值模型,通过与试验数据进行对比验证了模型的可靠性,并在此基础上进行参数敏感性分析.最后,基于大量有限元数值仿真算例结果,开发了一种含皱褶凹陷管道极限抗弯能力预测模型.研究结果表明:①皱褶凹陷的存在能够削弱管道的抗弯曲能力,尤其是深度较大的皱褶凹陷.②管道屈曲过程中凹陷底部中心位置产生了相当大的压缩应变,远高于完好管道该对应位置的应变值;而凹陷轴向两侧端部位置的应变由弯曲初始阶段的压缩应变逐渐转变成屈曲失效后的拉伸应变.③随着管道凹陷深度的增加,管道抗弯曲能力迅速降低;管道径厚比越小,含褶皱凹陷管道抗弯性能越强;内压的增高在一定程度能够改善管道的弯曲性能,进而避免屈曲的发生;含褶皱凹陷管道的抗弯能力随屈服强度和抗拉强度的增大而增强,但增强幅度有限.结论认为:①屈曲失效预测模型最大预测误差为 10.87%,平均误差仅为 3.59%,在工程中,可以用于评估 15%D深度以下的皱褶凹陷管道的极限弯曲能力;②建立的模型可以定量评估含褶皱凹陷管道的临界弯矩,可用于含褶皱凹陷管道屈曲稳定性失效的评价和预警.

    管道凹陷屈曲建模研究失效分析完整性评价

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    润湿性对CO2溶解封存的影响机制与调控方法研究进展

    曹成李宇张烈辉梅安鑫...
    162-175页
    查看更多>>摘要：溶解封存是CO2 封存的重要机理,储层润湿性对其具有显著影响,但目前有关润湿性对CO2 溶解封存效率、封存安全性等的影响机制尚不明确.为此,在分析储层润湿性与渗流关系的基础上,全面综述了润湿性对CO2 溶解封存的影响机理,进而提出了优化储层润湿性的调控方法.研究结果表明:①储层岩石一般为亲水性,其润湿性主要受压力、温度、地层水矿化度和岩石表面粗糙度的影响,CO2-水—岩作用及储层中的有机酸作用会降低储层的水润湿性,使其变为CO2 润湿,不利于CO2 的安全封存;②CO2溶解封存过程包含溶解、扩散和对流 3 个关键步骤,其中对流起主要作用,能增强气体分子传输、改善气液接触效果以及提高溶解速率,从而提高CO2 的溶解量;③润湿性对CO2 迁移和溶解量具有重要影响,CO2 润湿储层孔隙中气体扩散强度更高、气液两相界面面积更大,使CO2 迁移距离和溶解度增加,但不利于安全封存,而水润湿性岩石可以降低CO2 流动性,从而减小CO2 泄漏风险;④表面活性剂对于优化润湿性具有显著作用,而纳米颗粒流体可以逆转有机酸对岩石表面的作用,将CO2 润湿转变为水润湿或弱水润湿.结论认为:①综合考虑CO2 溶解封存量与封存安全性,认为水润湿储层对于CO2 安全封存更为有利;②通过调控优化润湿性提高储层亲水性,可以降低CO2 的泄漏风险,提高封存能力,从而保证CO2 长期封存的稳定性和安全性.

    CO2溶解封存润湿性地层迁移封存安全性润湿性调控表面活性剂纳米颗粒

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    页岩储层CO2吸附解吸行为及弥散特征

    魏兵陈海龙刘帅赵金洲...
    176-186页
    查看更多>>摘要：CO2 在页岩储层中的吸附/解吸行为是CO2 驱替页岩油气及CO2 地质封存的理论基础,研究驱替过程中的弥散特征对于评估二者混合程度、产出气纯度、采收率提高及CO2 封存效果具有重要意义.为此,以四川盆地下志留统龙马溪组和鄂尔多斯盆地上三叠统延长组页岩储层为研究对象,通过CO2 等温吸附和CO2 驱替CH4 物理模拟实验,采用体积法和动态柱突破法,系统研究了不同页岩储层CO2 吸附量与温度、压力、页岩物性(有机碳含量、矿物组成、孔隙度和比表面积)的关系以及CO2 注入速度对弥散系数的影响规律.研究结果表明:①CO2 在页岩储层的吸附量随压力增加逐渐增大,当压力大于 12 MPa后吸附量达到饱和状态,饱和吸附量为 1.8～8.1 cm3/g;②CO2 饱和吸附量与温度呈负相关关系,而与压力、页岩有机碳含量、比表面积和孔隙体积呈正相关关系;③CO2 驱替CH4 的弥散过程处于对流与扩散共同主导的过渡区域,其表观弥散系数在 10-7 m2/s数量级且与CO2 注入速度呈线性相关关系.结论认为,研究成果揭示了CO2 弥散规律,初步证实了页岩储层注CO2 提高页岩油气采收率与碳封存的可行性,同时为开发方案优化设计提供了关键参数,为相关研究和工程实践奠定了理论基础.

    页岩气储层注CO2提高采收率碳封存吸附解吸CO2驱替饱和吸附量页岩物性弥散特征

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    火力电厂大规模全流程CCUS技术研究进展与前瞻

    桑树勋滕卫卫刘世奇樊玉新...
    187-198页
    查看更多>>摘要：燃气电厂在未来火力电厂的占比有望加大,但燃煤电厂目前仍然是中国最主要的工业碳排放源之一.为了助力"双碳"目标下的CCUS技术提升及去碳产业发展,聚焦了燃煤电厂大规模高效碳捕集、地质利用与地质封存以及全流程CCUS技术,评述了相关研究进展,预测了可能的技术突破方向.研究结果表明:①中国燃煤电厂碳捕集技术发展迅速,燃煤烟气低浓度CO2 吸收剂性能显著提升、大型捕集设备工作效率不断提高、电力系统与CO2 捕集系统耦合关系得到重视与强化,但技术瓶颈依然存在,低能耗、低损耗、低成本吸收剂的研发,高通量—低压降塔内件和超大型—紧凑型捕集分离设备的研制,以及大规模碳捕集系统耦合发电系统的优化控制是当务之急;②中国有大规模CO2 驱提高油气采收率的长期积累,CO2 地质封存理论研究及工程实践均取得显著进展,但大型盆地低渗透储层高效CO2 地质利用封存理论与技术尚不能满足规模化工程部署应用的要求,大型盆地多类型封存地质体适配性CO2 地质利用封存模式与高效CO2 地质利用封存机理、一体化的安全高效CO2 地质利用封存技术体系亟待构建;③源汇匹配、技术适配、系统优化是形成燃煤电厂大规模CCUS全流程技术的三大关键机制,燃煤电厂大规模全流程CCUS一体化去碳技术模式、技术集成的科学基础和工艺方法、复杂工程多模块一体化设计与建设运维技术等亟待创新发展.

    燃煤电厂大规模全流程CCUS技术碳捕集地质利用封存全流程机制

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