职 称:副研究员
导师 资格:硕导
所属 部门:油气田开发工程研究所
学科 专业:油气田开发工程
研究 方向:复杂油气藏渗流理论及模拟
联系 方式:tobiascheuing@163.com、tao_zhang@swpu.edu.cn
联系 地址:610500 成都市新都区油气藏地质及开发工程全国重点实验室

博士(后),副研究员,硕士生导师,入选四川省高层次青年人才计划、斯坦福全球前2%顶尖科学家,“天然气开发”全国高校黄大年式教师团队主要成员。2021年获中国石油大学(北京)油气田开发工程博士学位,2018年获国家留学基金委(CSC)资助,赴美国德州大学奥斯汀分校交流访问一年。
主要从事微观渗流理论及模拟(LBM、PNM、MD等)、气藏工程理论(页岩气/致密气/有水气藏等)、油气藏数值模拟等方面的教学与科研工作。主持国家自然科学青年基金、国家科技重大专项子课题、英国皇家协会国际合作交流基金、中国博士后科学基金、四川省自然科学基金等国内外纵向项目8项,油田企业科研攻关项目10余项,作为骨干研究人员参与国家自然科学基金重大项目、重点项目、国家重点研发等项目。以第一作者/通讯作者发表论文50余篇(SPE J、WRR、PRE等期刊)。论文总被引次数4000+,H-index:37(Google Scholar),ESI高被引论文4篇、中国知网高影响力论文5篇,获中国知网高被引学者TOP5%(2024至今)。受邀在SPE ATCE等国内外知名会议作报告10余次,授权发明专利8项,出版专著/编著2部,获省部级科技二等奖3项。担任SCI期刊JPEPT副主编、NGIB等期刊编委、中国石油和化工自动化行业标准化技术委员会委员,担任InterPore等国内外知名会议分会场主席。
●2011.09-2015.06 西南石油大学,石油工程,学士
●2015.09-2016.06 中国石油大学(北京),油气田开发工程,硕博连读
●2016.09-2021.06 中国石油大学(北京),油气田开发工程,博士
●2018.10-2019.10 The University of Texas at Austin,杰克逊地质学院,联合培养博士
●2021.12-2025.02 西南石油大学石油与天然气工程学院,博士后、助理研究员
●2024.08-至今 油气藏地质及开发工程全国重点实验室,固定研究人员
●2025.03-至今 西南石油大学石油与天然气工程学院,副研究员
●国家自然科学基金青年项目,52304044,CO2-水-岩系统中“溶解-沉淀-沉淀运移”机制及微观渗流规律研究,2024/01-2026/12,主持
●科技部,“十五五”国家科技重大专项,2025ZD1402806002,深层/超深层低渗油气藏渗流规律与产能评价技术,2026/07-2030/12,子课题负责人
●科技部,“十五五”国家科技重大专项,2025ZD1404106001,深层页岩气注气提高采收率微观机理研究,2026/09-2030/12,任务负责人
●The Royal Society International Exchanges Project,242241,Microscale Simulation of Precipitation Migration in CO2-Water-Rock Systems for Enhanced Carbon Neutrality Strategies,2025/01-2026/12,中方负责人
●四川省自然科学基金面上项目,2025NSFSC2055,有水气藏注CO2“溶解-沉淀-沉淀运移”微观渗流机制研究,2025/05-2027/04,主持
●四川省自然科学基金青年项目,2023NSFSC0934,深层页岩气藏流体赋存及多相流动介观模拟方法研究,2023/01-2024/12,主持
●中国博士后科学基金面上项目,2022M722638,页岩气水两相微观流动机理及模拟方法研究,2022/11-2023/11,主持
●中石化重点实验室开放基金项目,24-ZC0613-0079,高含硫气藏气-水-硫微观作用机制及渗流规律研究,2024/04-2025/04,主持
●国家自然科学基金重点项目,52234003,海相页岩水平井超临界二氧化碳压裂机理与一体化模拟研究,2023/01-2027/12,课题负责人
●EBS Petroleum Company Limited,Multiscale physical experiments and artificial Intelligence to study the horizontal well injection-production mechanisms and control factors,2023/09-2024/09,课题负责人
●中石油新疆油田分公司,滴西18井区水侵气藏提高采收率研究,2025/08-2026/12,主持
●中石油煤层气公司,大吉区块页岩气产能动态及开发技术政策研究,2026/01-2026/06,主持
●中石化西南油气分公司,綦江多类型页岩气渗流机理实验分析,2025/08-2024/12,主持
●中石化西南油气分公司,浅层致密气藏及深层含硫气藏水驱气先导实验,2025/10-2025/12,主持
●中石油新疆油田分公司,盆5三工河组气藏剩余油气精细描述及提采潜力评价,2024/11-2025/12,主持
●中石油西南油气田分公司,碳酸盐岩有水气藏流体微观模拟研究,2024/10-2025/12,主持
●川庆钻探工程有限公司,苏59区块“储层参数时变”规律表征及动态指标预测研究,2024/04-2025/08,主持
●中石化胜利油田分公司,基于岩心尺度的页岩油流动通道时变规律研究,2024/06-2024/12,主持
●中石化西南油气分公司,长兴组气井递减规律现场测试分析,2024/10-2024/12,主持
●四川长宁天然气开发有限责任公司,北美页岩气勘探开发技术调研研究,2022/08-2023/08,主持
●中石油西南油气田分公司,威远地区震旦系灯影组气藏开发有利区优选及挖潜措施研究,2021/09-2022/06,主持
●国家自然科学基金面上项目,50974128,页岩气有效储渗孔隙跨尺度耦合渗流及产出规律研究,2019/01-2022/12,主研
●国家自然科学基金重大项目,51490654,页岩油气多尺度渗流特征与开采理论,2014/09-2020/06,主研
●科技部,“十三五”国家科技重大专项子课题,2016ZX05042001,复杂煤层气高效增产及排采关键技术,2016/01-2020/12,主研
●科技部,“十三五”国家科技重大专项子课题,2017ZX05039005,陆相页岩气产能评价与采气工艺技术,2017/01-2020/12,主研
(1)期刊论文
●Zhang T,Guan X,Zhao Y,et al. Microscopic simulations of oil–water two-phase flow in high-porosity and low-permeability carbonate porous media[J]. Physics of Fluids,2025,37,043605.
●Zhao Y,Wang Y,Zhang T. In-situ experiments of dynamic microscopic reaction for CO2-brine-carbonate system[J]. Chemical Engineering Journal,2025,506,160251.
●Zhao Y,Guan B,Zhang T. CO2 and H2 behavior in kerogen matrix with CH4 presence:Molecular insights and implications. Journal of Molecular Liquids,2025,128453.
●Zhang T,Wang B,Zhao Y,et al. Inter-layer interference for multi-layered tight gas reservoir in the absence and presence of movable water[J]. Petroleum Science,2024,21(3):1751-1764.
●Zhang T,Zhou H,Zhang L,et al. Pore-scale investigation of bottom water invasion dynamics in carbonate gas reservoirs with different interlayer distributions[J]. Natural Gas Industry B,2024,11(2):140-153
●Zhao Y,Guan B,Zhang T,et al. Molecular insights into multiphase transport through realistic kerogen-based nanopores[J]. Energy & Fuels,2024,38(7):5847-5861.
●张涛,赵玉龙,张烈辉,等.页岩含水分布及其对甲烷吸附影响的孔隙尺度模拟[J].天然气地球科学,2024,35(12):2253-2263.
●张烈辉,张涛,赵玉龙,等.二氧化碳-水-岩作用机理及微观模拟方法研究进展[J].石油勘探与开发,2024,51(1):199-211.
●Zhang T,Luo S,Zhou H,et al. Pore-scale modelling of water sorption in nanopore systems of shale[J]. International Journal of Coal Geology,2023,27:104266.
●张涛,孙天礼,陈伟华,等.不同孔-缝-洞组合碳酸盐岩储层气水两相孔隙尺度流动模拟[J].西南石油大学学报(自然科学版),2023,45(5):88-96.
●Zhang T,Zhang L,Zhao Y,et al. Ganglia dynamics during imbibition and drainage processes in nanoporous systems[J]. Physics of fluids,2022,34:042016.
●Zhang T,Zhang B,Zhao Y,et al. Simulation of water flow in a nanochannel with a sudden contraction or expansion[J].Langmuir,2022,38(21):6720-6730.
●Zhang T,Javadpour F,Li J,et al. Pore-scale perspective of gas/water two-phase flow in shale[J].SPE Journal,2021,26(2):828-846.
●张涛,李相方,王香增,等.论直井—水平井混合井型开发陆相/海陆过渡相页岩气的优势[J].石油科学通报,2021,6(2):272-281.
●Zhang T,Javadpour F,Yin Y,et al. Upscaling water flow in composite nanoporous shale matrix using lattice Boltzmann method[J]. Water Resources Research,2020,56:e2019WR026007.
●Zhang T,Javadpour F,Li X,et al. Mesoscopic method to study water flow in nanochannels with different wettability[J]. Physical Review E,2020,102:013306.
●Zhang T,Zhang L,Wang Y,et al. An integrated well-pattern optimization strategy to unlock continental tight gas reservoir in China[J]. Energy,2020,209:118449.
●Zhang T,Li X,Yin Y,et al. The transport behaviors of oil in nanopores and nanoporous media of shale[J]. Fuel,2019,242:305-315.
●Zhang T,Li X,Wang X,et al. Modelling the water transport behavior in organic-rich nanoporous shale with generalized lattice Boltzmann method[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer,2018,127:123-134.
●Zhang T,Li X,Shi J,et al. An apparent liquid permeability model of dual-wettability nanoporous media:A case study of shale[J]. Chemical Engineering Science,2018,187:280-291.
●Zhang T,Li X,Li J,et al. A fractal model for gas-water relative permeability in inorganic shale with nanoscale pores[J]. Transport in Porous Media,2018,122(2):1-27.
●Zhang T,Li X,Wang X,et al. A discrete model for apparent gas permeability in nanoporous shale[J]. Journal of Natural Gas Science & Engineering,2018,59:80-96.
●张涛,李相方,王香增,等.低渗致密复杂叠置储层组合立体井网高效动用方法——以延安气田为例[J].石油学报,2018,39(11):1279-1291.
●张涛,李相方,王香增,等.致密砂岩气水相对渗透率模型[J].中国科学:技术科学,2018,48(10):1132-1140.
●Zhang T,Li X,Sun Z,et al. An analytical model for relative permeability in water-wet nanoporous media[J]. Chemical Engineering Science,2017,174:1-12.
●Zhang T,Li X,Li J,et al. Numerical investigation of the well shut-in and fracture uncertainty on fluid-loss and production performance in gas-shale reservoirs[J]. Journal of Natural Gas Science & Engineering,2017,46:421-435.
●张涛,李相方,杨立峰,等.关井时机对页岩气井返排率和产能的影响[J].天然气工业,2017,37(8):48-60.
●张涛,李相方,王永辉,等.页岩储层特殊性质对压裂液返排率和产能的影响[J].天然气地球科学,2017,28(6):828-838.
(2)学术著作
●Zhang L,Zhang T,Zhao Y. Modelling in Nanoporous Shale:Gas-water Occurrence and Transport[M]. Springer,2024.
●Zhang T,Sun Z,Feng D,et al. Advances in Enhancing Unconventional Oil/Gas Recovery[M]. MDPI Publishing,2024.
(3)学术会议
●Zhang T,Guan B,Zhao Y,et al. A molecular perspective on hydrogen behavior in moist depleted shale:Implications for geological storage[C]. Houston,USA:SPE Annual Technical Conference and Exhibition,2025.
●Zhang T,Zhang L,Zhao Y,et al. Water distribution and its effects on methane adsorption in nanoporous shale:A lattice Boltzmann simulation[C]. Qingdao,China:Interpore Annual Meeting & Conference Courses,2024.
●Zhang T,Ma G,Ye H,et al. Re-activation of fractured gas reservoir with active bottom water at the late-stage development:A success story from Weiyuan gas field,China[C]. Jakarta,Indonesia:SPE Asia Pacific Oil & Gas Conference and Exhibition,2023.
●Zhang T,Zhao Y,Zhang L. Pore-scale simulations of fluid flow in nanoporous shale[R]. Ho Chi Minh City,Vietnam (Virtual):The scientific seminar of the Institute for Computational Science & Artificial Intelligence (COSARI),Van Lang University,2023.
●Wang X,Zhang L,Zhang T,et al. Hybrid Well Pattern to Unlock Yan’an Tight Gas Reservoir,Ordos Basin,China[C]. Houston,USA (Virtual):SPE Annual Technical Conference and Exhibition,2020.
●Zhang T,Javadpour F,Li X,et al. Bridging the gap between molecular- and macro-scale water flow in nanotubes[R]. Austin,USA:Mudrock Systems Research Laboratory Annual Conference,2019.
●Zhang T,Javadpour F,Li X,et al. Water Flow in Composite Nanoporous Shale Matrix Using Lattice Boltzmann Method[R]. Austin,USA:7th Annual Bureau Research Symposium,2019.
●Zhang T,Li X,Cheng Z,et al. The transport behavior of liquid hydrocarbon in shale nanopores[C]. Manama,Bahrain:SPE Middle East Oil and Gas Show and Conference,2019.
(4)授权专利
●张涛,周厚杰,赵玉龙,等.一种页岩基质两相流模拟及相渗曲线确定方法及装置:202511196605.7[P]. 2025-09-30.
●张涛,邵文瑜,赵玉龙,等.一种变递减指数的致密气水平井产量递减预测方法及设备、存储介质:202510586149.0[P]. 2025-08-15.
●张涛,管鑫,赵玉龙,等.一种注CO2后气-水-固三相系统的数字岩心微观模拟方法:202510744269.9 [P]. 2025-06-05.
●张涛,王滨瑞,赵玉龙,等.考虑束缚水分布的页岩气注二氧化碳表观渗透率确定方法:202411231031.8[P]. 2024-09-04.
●张涛,周厚杰,张烈辉,等.一种混合润湿性页岩孔隙网络流动模拟方法:202410633469.2[P]. 2024-06-18.
●张涛,马国文,赵玉龙,等.一种碳酸盐岩有水气藏隔层位置判定方法:202410615828.1[P]. 2024-05-17.
●张涛,汪永朝,赵玉龙,等. 一种模拟高温高压有水气藏注CO2实验的装置及方法:202410494526.3 [P]. 2024-04-24.
●张涛,汪永朝,张烈辉,等.高温高压有水气藏注CO2抑制水侵微观可视化实验装置及方法:202410051231.9[P]. 2024-01-12.
(5)学术兼职
●2024/08至今,SCI期刊《Journal of Petroleum Exploration and Production Technology》副主编
●2024/08至今,中国科技卓越行动计划期刊《Natural Gas Industry B》编委
●2024/07至今,SCI期刊《Processes》编委
●2022/04至今,国际出版社《Cambridge Scholars Publishing》能源方向编委
●2024/12至今,中国石油和化工自动化行业标准化技术委员会委员
●2022/09至今,《Petroleum》《Petroleum Science》《东北石油大学学报》等期刊青年编委
●2021/04至今,《Energy Reports》《Processes》《Geofluids》等期刊专刊主编
●2016年至今,《SPE Journal》《Water Resources Research》《Applied Energy》等30余个SCI期刊审稿人,《石油勘探与开发》《天然气工业》《计算物理》等10余个国内核心期刊审稿人
(6)荣誉获奖
●斯坦福全球前2%顶尖科学家,2025
●四川省高层次青年人才,2024
●中国知网高被引学者TOP5%,中国科学文献计量评价研究中心,2024至今
●Springer Nature Editorial Contribution Award,2025
●中科院一区SCI《Petroleum Science》荣誉青年编委,2025
●中国石油和化学工业联合会,技术发明二等奖(4/10),2024
●Outstanding Guest Editor Award,MDPI Publishing,2024
●《天然气工业》优秀审稿专家,2024
●中国石油和化学工业联合会,科技进步二等奖(10/10),2023
●中国石油和化工自动化应用协会,科技进步二等奖(6/10),2022
●中国石油大学(北京)“十佳大学生”,2020
●“International Journal of Coal Geology”期刊年度高引用论文,2017
主要从事复杂油气藏渗流与数值模拟方向研究。以常规有水气藏、非常规油气藏(页岩油气、致密气等)、CCUS为主要对象,围绕其开发过程中所涉及的流体赋存、渗流机理、产能评价等方面,通过学科交叉与工程背景融合,从微观-介观-宏观三个尺度,开展基础科学问题与关键技术的创新性研究,主要研究方向包括:
●微观:聚焦微纳米尺度,以微纳流体传输、分子动力学、界面化学等理论为基础,以分子模拟(MD)为主要手段,开展非常规储层流体赋存与运移理论研究;
●介观:聚焦多孔介质/岩心尺度,以数字岩心为平台,开发介观模拟高效算法(格子玻尔兹曼法LBM、孔隙网络模拟法PNM、计算流体力学法CFD-based methods),实现多相、多组分、反应渗流、颗粒运移等可视化模拟;
●宏观:聚焦储层尺度,开展复杂油气藏开发的数值模拟与产能评价,丰富气藏工程理论(产量递减、物质平衡等)。
复杂油气藏渗流理论与应用研究团队以张烈辉教授为领衔,学术团队成员有李晓平、赵玉龙、刘启国、郭晶晶、谭晓华、唐慧莹、张芮菡、张涛、田野等16名中青年骨干教师。该研究团队的主要特点是基于建立的渗流物理模型,以油气渗流机理实验研究为手段,以数学、力学为工具,采用多学科交叉渗透结合的研究方法,建立油气藏科学开发的渗流力学理论,在理论研究取得突破的基础上,研究油气田开发中的系列重要关键技术,包括油气藏数值模拟技术、油气井试井分析技术、油气藏动态分析技术等。