页岩气基本特征、主要挑战与未来前景 被引量：192

1

作者 邹才能 赵群 +8 位作者 董大忠 杨智 邱振 梁峰 王南 黄勇 端安详 张琴 胡志明 《天然气地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1781-1796,共16页

美国页岩气突破与工业化生产,开启了"非常规油气革命",深刻改变了全球油气供给格局,影响了全球能源发展态势与油气价格走势。基于对国内外页岩气发展实践的总结以及页岩气基础研究所取得的认识:(1)系统总结了含气页岩层系的7... 美国页岩气突破与工业化生产,开启了"非常规油气革命",深刻改变了全球油气供给格局,影响了全球能源发展态势与油气价格走势。基于对国内外页岩气发展实践的总结以及页岩气基础研究所取得的认识:(1)系统总结了含气页岩层系的7项基本特征,即页岩气大面积连续分布、纹层及层理普遍发育、纳米级有机孔隙丰富、甜点区(段)富集、热成因游离气含量决定初产、天然裂缝发育及超压控制高产、水平井压裂缝网"人造气藏"实现有效开发等;(2)划分对比了中美页岩气发展的阶段,即中国分为合作借鉴、探索评价和规模建产3个阶段,美国分为科学探索、技术突破和跨越发展3个阶段;(3)指出未来中国页岩气发展仍面临落实非海相页岩气产出潜力、突破3 500m以深核心技术与装备、建立山地及丘陵地表"工厂化"生产模式、提升页岩气开发效率效益等4项主要挑战;(4)综合预测全球页岩气产量将持续快速增长,2040年有望达到1.1×10^(12) m^3,中国将可能成为仅次于北美的最大页岩气产区。 展开更多

关键词 黑色页岩 页岩气革命 纳米孔隙 甜点区 甜点段 人造气藏 非常规油气 陆相页岩气 海陆过渡相页岩气

原文传递

常规-非常规天然气理论、技术及前景 被引量：173

2

作者 邹才能 杨智 +8 位作者 何东博 位云生 李剑 贾爱林 陈建军 赵群 李易隆 李君 杨慎 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期575-587,共13页

中国天然气进入跨越式发展的黄金时期,成为向清洁能源过渡不可逾越的桥梁。通过对国内外天然气发展现状、理论技术、潜力前景进行重点研究和阐述,结果表明:(1)全球天然气资源丰富,剩余探明可采储量186×10^(12) m^3,储采比为52.4,... 中国天然气进入跨越式发展的黄金时期,成为向清洁能源过渡不可逾越的桥梁。通过对国内外天然气发展现状、理论技术、潜力前景进行重点研究和阐述,结果表明:(1)全球天然气资源丰富,剩余探明可采储量186×10^(12) m^3,储采比为52.4,具备长期加快发展的资源基础;(2)提出了常规-非常规天然气地质学内涵,其形成分布具有10条规律,天然气勘探地质形成以不同气源为核心的常规圈闭"单体型"大气田成藏理论、以不同岩类储集层为核心的非常规"连续型"甜点区聚集理论,天然气开发地质形成以常规"控制水侵"为核心的构造气藏开发理论、以"人工气藏"为核心的非常规天然气开发理论;(3)中国天然气地质资源量(不含天然气水合物)达210×10^(12) m^3,整体探明率不足2%,天然气储产量将持续增长,预计2030年前年增探明地质储量约为(6 000～7 000)×10~8 m^3,预计2030年常规、非常规气产量均有望达到1 000×10~8 m^3左右,消费量需求可达5 500×10~8 m^3,天然气对外依存度可能达到64%,2050年可能达到70%;(4)提出中国未来天然气发展应加大资源规模区勘探力度、提高非常规气开发效益、增强储气库调峰与LNG(液化天然气)规模建设等10条措施。 展开更多

关键词 天然气 天然气地质学 常规-非常规天然气地质学 页岩气 致密气 人工气藏 新能源 控制水侵 LNG(液化天然气)

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中国海相页岩气主要特征及勘探开发主体理论与技术 被引量：33

3

作者 邹才能 赵群 +3 位作者 王红岩 熊伟 董大忠 于荣泽 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1-13,共13页

中国南方埋深 3 500 m 以浅的海相页岩气勘探开发理论与技术通过 10 余年的攻关实践已经趋于成熟。为了持续推进我国页岩气勘探开发迈向新的高度,基于大量学者的研究成果,结合生产实践,进一步梳理了中国海相页岩气的主要特征和勘探开发... 中国南方埋深 3 500 m 以浅的海相页岩气勘探开发理论与技术通过 10 余年的攻关实践已经趋于成熟。为了持续推进我国页岩气勘探开发迈向新的高度,基于大量学者的研究成果,结合生产实践,进一步梳理了中国海相页岩气的主要特征和勘探开发主体理论与技术。研究结果表明 :(1)中国南方海相页岩气基本特征——海相深水陆棚沉积,富有机质页岩大面积连续分布;有机质高热成熟生气后就地储集,后期构造改造影响页岩含气性;储集空间以纳米级孔隙为主,储层超致密、特低渗透,不改造无自然产能;层理和天然裂缝发育程度影响着页岩气井的产能;页岩岩石力学性质决定水平井实施工程效果,水平井开发初期产量高、递减快,中后期低产但生产周期长。(2)针对上述特征,建立了页岩气“甜点区”“甜点段”理论和有效开发“人工气藏”理论,即沉积和构造共同作用形成海相页岩气“甜点区”或“甜点”,地质和工程两类气井产能影响因素决定页岩气开发需找到“甜点段”;通过“人造高渗区,重构渗流场”构建“人工气藏”,可以实现对超致密低渗透页岩气藏的有效开发;基于地质—工程一体化评价技术精准打造页岩储层“透明地质体”与通过水平井多段压裂技术建立“人工气藏”,是当前页岩气开发最有效的技术手段。(3)四川盆地南部超压区是我国南方海相页岩气开发的“甜点区”,下志留统龙马溪组底部厚度介于 3 ~ 5 m 的高脆性富有机质“甜点段”是页岩气水平井的最优“黄金靶体”。(4)以水平井多段压裂为主体的关键技术实现了从第一代向第二代的发展跨越,川南地区埋深 3 500 m 以浅上奥陶统五峰组—龙马溪组页岩气水平井单井 EUR 由初期的 0.5×10m^(3)提升至目前的 1.0×10^(8)~ 1.2×10m^(3)。(5)川南地区已落实海相页岩气有利区可工作面积为 2.0×10km~2,预计 展开更多

关键词 中国南方 海相页岩气 甜点区 甜点段 “人工气藏” 四川盆地 “天然气大庆” 地质—工程一体化

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三肇地区扶、杨油层裂缝和地应力分布特征及对注水开发的影响 被引量：16

4

作者 王秀娟 孙贻铃 庞彦明 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期9-12,共4页

应用岩心裂缝古地磁定向、X射线反射法、差应变、井壁崩落等方法对大庆外围油田扶、杨油层天然裂缝及古今地应力分布特征进行了研究 ,指出裂缝、地应力发育特征对油田注水开发的影响。

关键词 天然裂缝 地应力 油气富集 扶油层 杨油层

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倾角导向体控制的气烟囱识别技术及其在海拉尔盆地贝尔凹陷中的应用 被引量：12

5

作者 杨瑞召 李洋 +6 位作者 庞海玲 赵争光 文小龙 邵建欣 孙玉凤 李聪聪 王少卿 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期223-230,共8页

在调研了国内外气烟囱研究成果与思路的基础上,通过全新的地震解决方案——OpendTect平台提供的基于属性多层感知器(MLP)的人工神经网络(ANN)的方法预测气烟囱的发生概率体,并利用倾角导向体对算法进行改进,提出倾角控制下的地震气烟囱... 在调研了国内外气烟囱研究成果与思路的基础上,通过全新的地震解决方案——OpendTect平台提供的基于属性多层感知器(MLP)的人工神经网络(ANN)的方法预测气烟囱的发生概率体,并利用倾角导向体对算法进行改进,提出倾角控制下的地震气烟囱识别技术,很好地补充并发展了模式识别技术在地震勘探领域的应用。通常该技术一方面可以解释运移通道和浅层气成藏的原因;另一方面,形成的气烟囱地震数据体还可以预测源岩的发育情况;此外,对于判别断层封闭性也非常适用。最后应用这一技术对海拉尔盆地贝尔凹陷一含油区块的运移通道和成藏规律进行研究,分析该研究区的断裂发育特征和运移通道类型,总结了油源、通道、储层和盖层的空间配置关系,并建立相应的成藏模式。 展开更多

关键词 气烟囱 倾角控制 多层感知器 人工神经网络 油气运移通道 断层封闭性 成藏模式

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沉积过程模拟驱动下的深度学习地质建模方法 被引量：3

6

作者 刘彦锋 段太忠 +2 位作者 黄渊 张文彪 李蒙 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期226-237,共12页

油气藏勘探开发逐步向深层化、复杂化方向发展,观测数据不足、分辨率低等资料难题突显,传统的地质建模方法无法适应技术需求。以深度学习为代表的智能化地质建模方法可以充分整合多尺度、多维度的数据信息以及专家认识,是地质建模技术... 油气藏勘探开发逐步向深层化、复杂化方向发展,观测数据不足、分辨率低等资料难题突显,传统的地质建模方法无法适应技术需求。以深度学习为代表的智能化地质建模方法可以充分整合多尺度、多维度的数据信息以及专家认识,是地质建模技术发展的重要方向。在综合分析地层沉积模拟和深度学习地质建模技术优缺点的基础上,探索形成了沉积过程模拟驱动的深度学习地质建模方法。首先,基于综合地质分析开展沉积正演模拟,分析参数不确定性,通过参数扰动形成大规模地质模型作为训练样本库;其次,利用条件化生成对抗网络学习样本库中蕴含的地质模式和规律,其中生成网络以井-震等条件数据作为输入、地质模型作为输出;最后,利用训练后生成网络在实际条件数据上的应用,得到目标区块的地质模型。通过在四川盆地普光气藏主力区块典型地质剖面的测试应用,该方法的可行性得到了验证,并分析了训练样本库大小对模拟结果的影响。沉积模拟和深度学习相结合,弥补了训练样本不足的缺陷,间接实现了知识驱动的深度学习地质建模,具有重要的推广意义。 展开更多

关键词 人工智能 大数据 知识驱动 生成对抗网络 沉积过程模拟 深度学习地质建模 普光气藏 四川盆地

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基于MLR–ANN算法的地应力场反演与裂缝预测

7

作者 张伯虎 胡尧 +2 位作者 王燕 陈伟 罗超 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-12,共12页

中国页岩气储层埋藏深,受构造运动影响,地应力分布规律复杂,传统方法很难准确反演区域地应力大小和方向。提出多元线性回归和人工神经网络的耦合算法,对川南长宁—建武区块的页岩气储层及周边地应力场进行反演,并采用综合破裂系数法,对... 中国页岩气储层埋藏深,受构造运动影响,地应力分布规律复杂,传统方法很难准确反演区域地应力大小和方向。提出多元线性回归和人工神经网络的耦合算法,对川南长宁—建武区块的页岩气储层及周边地应力场进行反演,并采用综合破裂系数法,对储层裂缝进行预测,划分裂缝发育区域。研究表明,基于多元回归和神经网络的耦合算法能准确反演区域的地应力场分布规律。研究区的地应力以挤压应力为主,方向在NE115°左右。受构造运动产生的断层周边应力较为集中,易发育剪切裂缝,裂缝以发育和较发育程度为主。研究区在邻近龙马溪组底部的五峰组上段和构造大断层部位裂缝发育程度较高。研究成果对该区块完善页岩气开采的井网布置、压裂优化设计和套管损坏防治等有一定的参考价值。 展开更多

关键词 多元线性回归 神经网络算法 页岩气储层 地应力场反演 裂缝预测

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人工裂缝宽度对页岩气渗流规律的影响 被引量：2

8

作者 王晓明 陈军斌 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第26期168-173,共6页

针对人工裂缝宽度是水力压裂后产生的评价气田开发效果的重要参数,为研究人工裂缝宽度对页岩气渗流规律的影响,建立了基质-裂缝系统双重介质气体渗流数学模型,采用有限元方法对页岩气在储层渗流过程中的压力进行求解,揭示在定产量条件... 针对人工裂缝宽度是水力压裂后产生的评价气田开发效果的重要参数,为研究人工裂缝宽度对页岩气渗流规律的影响,建立了基质-裂缝系统双重介质气体渗流数学模型,采用有限元方法对页岩气在储层渗流过程中的压力进行求解,揭示在定产量条件下定性和定量的描述人工裂缝宽度对储层压力及井底压力的影响及其渗流规律,并优化人工裂缝宽度。结果表明:人工裂缝宽度对储层压力影响较小,增加人工裂缝宽度,基质和裂缝系统的压降未产生明显差异,但提高了压力波及范围。当人工裂缝宽度为7 mm时,页岩气的泄气面积最大,基质系统吸附气解吸量最大,压力波及范围最广且传播到井底的速度最快,气体渗流效果最佳;人工裂缝宽度增加对井底压力影响较小,但井底压力有小幅上升趋势且下降速度逐渐减慢。当人工裂缝宽度为7 mm时,井底压力最高,基质向裂缝方向压力波传播速度最快,基质系统吸附气解吸量最大,裂缝与基质沟通效果最优。综上,在裂缝宽度研究范围内,人工裂缝宽度为7 mm时为最优裂缝宽度。因此,压裂时应充分考虑人工裂缝宽度对页岩气渗流规律的影响,通过储层压力展布及井底压力变化有效指导压裂开采。 展开更多

关键词 人工裂缝宽度 页岩气 双重介质 井底压力 储层压力 渗流规律

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“进源找油”:源岩油气内涵与前景 被引量：125

9

作者 杨智 邹才能 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期173-184,共12页

基于全球能源结构转型背景、非常规油气勘探开发进展和重点盆地研究对比分析,将非常规油气划分为源岩油气、致密油气和滞聚油气3种类型,明确源岩油气是全球油气供应的战略领域,是未来石油工业第2个150 a生命周期中举足轻重的资源组成,是... 基于全球能源结构转型背景、非常规油气勘探开发进展和重点盆地研究对比分析,将非常规油气划分为源岩油气、致密油气和滞聚油气3种类型,明确源岩油气是全球油气供应的战略领域,是未来石油工业第2个150 a生命周期中举足轻重的资源组成,是"进源找油"的主要对象。提出源岩油气地质学内涵,集成建立了源岩油气生、排、滞留烃模式,指出5个源岩油气生成段决定相应技术条件下的现实资源潜力;分析了源岩油气"甜点段"形成机理,发现页岩油主要聚集在紧贴生油段、孔渗较好的泥页岩段,而煤层气和页岩气"甜点段"源储一体、吸附在煤层表面或滞留在富有机质黑色页岩段,评价优选源岩油气"甜点区(段)"是"进源找油"的核心;源岩油气资源潜力巨大,继北美之后,全球十余个大型常规-非常规"共生盆地"源岩油气也将迎来大发展,源岩油气是中国未来石油稳定发展的主力、天然气产量跨越的增长点,预计2030年中国源岩油和源岩气产量将分别占比15%和30%;应对源岩油气发展挑战,建议坚持理论创新、设立开发试验区、加强技术攻关、争取国家支持等。源岩油气地质,是"源控论"在非常规油气阶段的新发展,将为承续和推进后油气工业时代上游领域新征程提供新的理论依据。 展开更多

关键词 源岩油气 页岩气 页岩油 煤层气 甜点段 甜点区 源控论 人工油气藏 非常规油气革命 大型常规-非常规“共生盆地”

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地震油气储层的小样本卷积神经网络学习与预测 被引量：54

10

作者 林年添 张栋 +4 位作者 张凯 王守进 付超 张建彬 张冲 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期4110-4125,共16页

地震储层预测是油气勘探的重要组成部分,但完成该项工作往往需要经历多个环节,而多工序或长周期的研究分析降低了勘探效率.基于油气藏分布规律及其在地震响应上所具有的特点,本文引入卷积神经网络深度学习方法,用于智能提取、分类并识... 地震储层预测是油气勘探的重要组成部分,但完成该项工作往往需要经历多个环节,而多工序或长周期的研究分析降低了勘探效率.基于油气藏分布规律及其在地震响应上所具有的特点,本文引入卷积神经网络深度学习方法,用于智能提取、分类并识别地震油气特征.卷积神经网络所具有的强适用性、强泛化能力,使之可以在小样本条件下,对未解释地震数据体进行全局优化提取特征并加以分类,即利用有限的已知含油气井段信息构建卷积核,以地震数据为驱动,借助卷积神经网络提取、识别蕴藏其中的地震油气特征.将本方案应用于模型数据及实际数据的验算,取得了预期效果.通过与实际钻井信息及基于多波地震数据机器学习所预测结果对比,本方案利用实际数据所演算结果与实际情况有较高的吻合度.表明本方案具有一定的可行性,为缩短相关环节的周期提供了一种新的途径. 展开更多

关键词 人工智能 深度学习 卷积神经网络 卷积核 地震数据驱动 油气藏识别

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致密气藏复杂裂缝压裂技术 被引量：17

11

作者 金成志 张玉广 +1 位作者 尚立涛 邓大伟 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期154-158,共5页

大庆油田深层致密砂砾岩储层直井采用常规凝胶加砂压裂技术施工13口井,存在施工规模大、压裂后产量低的问题。分析认为由于储层致密,有效渗流距离短且应力差大,压裂形成单一裂缝,导致改造体积较小。因此,结合储层岩石脆性高的特点,利用... 大庆油田深层致密砂砾岩储层直井采用常规凝胶加砂压裂技术施工13口井,存在施工规模大、压裂后产量低的问题。分析认为由于储层致密,有效渗流距离短且应力差大,压裂形成单一裂缝,导致改造体积较小。因此,结合储层岩石脆性高的特点,利用水平井人工裂缝的相互干扰来降低应力差,并采用复杂裂缝压裂工艺扩大裂缝改造体积,提高单井产能。通过参数对比,水平井施工规模为直井7.8倍,压裂后产量是直井的17倍。应用情况表明该压裂增产工艺技术可行,为致密气储层的高效勘探开发提供了有力的技术支持。 展开更多

关键词 复杂裂缝体系 脆性指数 人工裂缝干扰 致密气藏改造 压裂增产

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复杂小断块油藏水驱辅助注气吞吐提高采收率研究 被引量：4

12

作者 曲世元 姜汉桥 +3 位作者 李俊键 周宇 马康 常元昊 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期116-122,共7页

复杂小断块油藏单纯利用注水或注气措施难以兼顾整个剩余油区域,挖潜效果有限。为提高复杂小断块油藏高含水期剩余油采收率,运用数值模拟方法探索了水驱辅助注气吞吐的开发方式,同时利用经济和效率双重指标分析了其油藏适应性。依据不... 复杂小断块油藏单纯利用注水或注气措施难以兼顾整个剩余油区域,挖潜效果有限。为提高复杂小断块油藏高含水期剩余油采收率,运用数值模拟方法探索了水驱辅助注气吞吐的开发方式,同时利用经济和效率双重指标分析了其油藏适应性。依据不同措施方案下典型模型的开发效果,确定了该方法的最优开发模式为:补充能量—闷井增能—闷井阶段—开发阶段,进一步确定了其技术界限:气水注入速度比为6.5~8.5、阶段二与阶段一增压比为0.1~0.3、注采比为0.4~0.6。将研究成果应用于胜利油田a-7区块,模拟预测表明该方法相比基础水驱开发采收率提高12.96个百分点。研究成果对复杂小断块油藏高含水期调整开发措施、提高采收率具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 水驱辅助注气吞吐 提高采收率 人工气顶 数值模拟 复杂小断块油藏 胜利油田

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砂砾岩储层复杂裂缝压裂增产技术探索 被引量：1

13

作者 邓大伟 《采油工程》 2016年第3期18-21,88-89,共5页

针对大庆油田深层气砂砾岩储层直井采用常规凝胶加砂压裂技术施工,存在施工规模大、压裂后产量仍较低的问题,分析原因是其储层致密,有效渗流距离短且应力差大,压裂过程中易形成单一裂缝,导致改造体积较小。通过研究储层岩石脆性特征及... 针对大庆油田深层气砂砾岩储层直井采用常规凝胶加砂压裂技术施工,存在施工规模大、压裂后产量仍较低的问题,分析原因是其储层致密,有效渗流距离短且应力差大,压裂过程中易形成单一裂缝,导致改造体积较小。通过研究储层岩石脆性特征及水平井人工裂缝间的相互干扰,采用复杂裂缝压裂工艺,扩大裂缝改造体积,提高单井产能。通过参数对比,水平井施工规模为直井的7. 8倍,但压裂后产量是直井的17倍。现场应用情况表明,复杂裂缝压裂增产技术可行,并且为今后油田储层的高效开采提供了有力的技术支持。 展开更多

关键词 复杂裂缝体系 脆性指数 人工裂缝干扰 深部气藏压裂 压裂增产

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人工隔板在海域层系天然气水合物藏降压开采中的适应性分析

14

作者 吕涛 潘杰 +2 位作者 蔡晶 李冉 申鹏飞 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期132-140,共9页

海域天然气水合物(以下简称水合物)藏降压开采期间储层内形成的“压力漏斗”会导致邻近层大量孔隙水入侵井筒,引发井筒水淹,阻碍生产。为此,基于南海神狐海域水合物藏地质特征,同时考虑了水合物、自由水及自由气三相共存体系,模拟了人... 海域天然气水合物(以下简称水合物)藏降压开采期间储层内形成的“压力漏斗”会导致邻近层大量孔隙水入侵井筒,引发井筒水淹,阻碍生产。为此,基于南海神狐海域水合物藏地质特征,同时考虑了水合物、自由水及自由气三相共存体系,模拟了人工隔板敷设时海域层系水合物藏连续降压开采5年的生产过程,研究了井口产气/产水特性、压力/温度场与水合物/自由水饱和度空间分布特性,分析了隔板半径对水合物藏降压生产特性的影响规律。研究结果表明:①人工隔板敷设情境的井口产水速率及累积产水量均低于无隔板情境,尤其上、下隔板同时敷设30 m时,其5年井口累积产水量减少约20.88%;②上、下隔板的敷设在井口累积增气或减水方面均存在一定的可叠加性,即人工隔板对水合物藏降压生产存在积极效用;③上、下隔板同时敷设可有效阻碍敷设区域附近沉积层内压力垂向传播,同时整个生产期间沉积层内压力径向传播更为均整,隔板末端附近区域水合物分解显著快于无隔板情境,且隔板的敷设可缩减井筒附近自由水有效汇入面积;④随着上、下隔板敷设半径从0增至60 m,5年井口累积产水量显著降低,井口综合含水率从13.45%降至7.8%,水合物分解率从3.84%提升至6.32%。结论认为,人工隔板的敷设虽然有助于海域层系水合物藏降压生产,但仅靠人工隔板联合降压开采技术,仍不足以实现商业化开发。 展开更多

关键词 人工隔板 神狐海域 天然气水合物藏 降压开采 水淹 堵水技术 数值模拟 适应性分析

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