石油地质与勘探

• 陆缘地壳背景下白云凹陷油气差异成藏条件研究

  张忠涛;颜晖;吴哲;郑金云;孙辉;王卓超;

  珠江口盆地位于南海北部陆缘，地壳厚度从北侧的29 km向南部迅速减薄至17～18 km,海水深度从北部的<0.1 km向南增至>2 km,白云凹陷正处于盆地南部的陆缘地壳强烈薄化带深水区，受此影响，白云凹陷具有特殊的油气成藏条件。一是受壳幔级拆离断裂控制而发育形成大型宽深断陷，最大沉积地层厚度超过10 km,沉积面积超2×10~4 km~2;二是发育高变地温场，地温梯度从凹陷北部的3.5℃/100 m向南最高升至8.5℃/100 m,平均达5℃/100 m,高地温使得烃源岩热演化加速，储层快速致密；三是发育浅水及深水、陆相及海相沉积储盖组合；四是白云凹陷裂陷期发育多个生烃洼陷，每个生烃洼陷，烃源岩发育规模不同、环境不同，热演化程度不同，导致生成的油气规模和相态的差异。众多地质条件的差异，导致同一洼陷，甚至同一洼陷不同构造部位的油气成藏条件都存在较大差异，由此造成油气分布及富集程度的差异。本文通过对白云凹陷各成藏条件的精细分析，明确其在区域上的分布特征，进而指出不同区带油气富集主控因素，为白云凹陷下一步勘探提供参考和依据。

  2025年01期 v.40;No.210 1-10+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 3558K]
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• 渤南低凸起东段明下段砂体差异发育特征及勘探意义

  周晓光;曾萱;郑江峰;王粤川;赵志平;

  针对渤南低凸起东段明下段主力勘探层系砂体展布规律认识不清的问题，综合运用录井资料、测井资料、分析化验资料和地震资料等开展研究。结果表明：渤南低凸起东段明下段发育1个中期旋回(对应低位体系域、湖侵体系域和高位体系域)和5个短期旋回(对应划分了5个油层组),富砂储层主要发育在低位体系域中的Ⅴ油层组和高位体系域中的Ⅱ油层组。Ⅴ油层组砂体展布受东部物源体系的影响，主要发育河道型砂体和席状型砂体；Ⅱ油层组砂体分布受西部物源体系影响，主要发育河道型砂体、河口坝型砂体和席状型砂体。明下段Ⅴ油层组勘探重点区带在东北部，明下段Ⅱ油层组勘探重点区带在西北部。

  2025年01期 v.40;No.210 11-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 2087K]
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• 基于DnCNN与多尺度特征提取的地震数据去噪方法

  刘威;徐振旺;未晛;江源;陈伟;

  地震数据中混杂的随机噪声严重影响数据的解释和应用，传统的去噪方法在去除噪音的同时无法避免丢失有效信号，难以满足精准去噪的需求。为此提出了一种基于降噪卷积神经网络(DnCNN)与多尺度特征提取的地震数据去噪方法。在多尺度特征提取模块中加入通道注意力机制、空间注意力机制以及深度可分离卷积，并且借鉴残差网络结构，使得网络不仅可以学习不同尺度的特征，还能够合理分配不同通道和空间的权重，充分利用数据之间的相关性。这种方法不仅显著提升了网络训练的效果，而且在去噪的同时，能够最大程度地保留原始地震数据的有效信号和局部细节。

  2025年01期 v.40;No.210 18-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 4771K]
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油气田开发与开采

• 页岩油储层前置CO_2压裂返排提高原油动用机理——以长庆油田为例

  齐银;薛小佳;戴彩丽;陶亮;陈文斌;杜现飞;张同伍;陈强;陈超;孙永鹏;

  通过系列实验探究CO_2压裂返排纳微米孔隙原油动用特征，对比分析了不同层位动用差异及动用机理。结果表明：页岩岩心CO_2压裂返排驱油效率平均达到60%左右，其中大孔原油贡献度超过70%,残余油主要分布在小孔。CO_2返排驱油过程，长8和长7层采出程度接近，均好于长6层岩心。长8和长7层增能系数比长6层提高9.5和3.8倍，具有更好的增能效果。压裂过程前置CO_2能够在返排过程中抽提原油中的低碳数组分，C_(13)以下增加6.2%,C_(13)—C_(33)减少7.5%。CO_2在改变岩石润湿性的同时，促使原油在纳微米孔隙中形成连续相，进而减少气液相界面运移阻力。CO_2返排驱油可有效降低孔喉原油动用下限，最低可达149 nm。

  2025年01期 v.40;No.210 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1546K]
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• 基于SAE和LSTM神经网络的深部未钻地层可钻性预测方法

  朱亮;李晓明;纪慧;楼一珊;

  在制定深部地层钻进提速方案时，对地层可钻性进行钻前预测是十分必要的，现有的岩石可钻性预测方法精度低，难以满足钻井设计的要求。为此，提出一种基于SAE和LSTM神经网络相结合的组合模型对深部未钻地层的可钻性进行预测。并将SAE-LSTM组合模型的训练时间和预测结果与BP神经网络、支持向量机、随机森林和单一的LSTM模型进行了对比分析。结果表明：所构建的SAE-LSTM组合模型预测地层可钻性训练用时最短，预测值与实际测量值误差最小，拟合结果的均方根误差RMSE仅为0.081,平均绝对百分比误差MAPE为1.189,决定系数R~2为0.966,其RMSE和MAPE最小，R~2最大，较其他模型预测精度更高。该方法为地层参数预测提供了新的途径，能改善以往预测方法在处理复杂地层问题时预测效率低、预测精度不高等问题。

  2025年01期 v.40;No.210 39-46+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K]
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• 不同储层条件下自清洁射孔技术的适用性研究

  曹砚锋;侯泽宁;马楠;齐致远;文敏;潘豪;毕刚;

  考虑聚能射孔产生压实带及爆炸碎屑堵塞孔眼对射孔效果的损伤，采用自清洁射孔弹能够有效解除射孔污染伤害，提高油气藏产能。应用LS-DYNA软件结合ALE算法，建立自清洁“射孔弹-射孔枪-射孔液-套管-水泥环-砂岩储层”动态射孔有限元模型，并验证其可靠性；开展动态射孔仿真模拟研究，分析自清洁射孔技术在不同储层物性参数下及射孔弹药型罩直径与弹药量对射流侵彻效果的影响规律，并与常规射孔效果进行对比。同时，以产能比最大化为目标，研究自清洁新型射孔技术在不同储层物性参数条件下的适用性。结果表明：所建动态射孔有限元模型与标靶数据相比误差最大为5.13%,数值仿真模拟模型可靠。不同射孔弹侵彻的孔深、孔径随储层物性参数的改变呈规律性变化，且随着射孔弹的药型罩直径和弹药量的增大呈上升趋势。同时，自清洁平均射孔孔深较常规下降40.1%,平均孔径较常规增大15.1%。以产能比最大化为目标，自清洁新型射孔技术与储层物性参数适用性关系为：孔隙度为15%～25%、抗压强度在20～60 MPa、弹性模量在2.4～3.6 GPa、负压在0～10 MPa、围压在10～20 MPa时，自清洁射孔效果较好。

  2025年01期 v.40;No.210 47-54+105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2214K]
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• 氢气在页岩有机孔隙中存储及滞留特点的分子模拟

  白世勋;黄瑞;赵仁保;秦子强;何宏;

  为研究废弃的页岩气藏有机纳米孔隙是否具有额外的存储H_2的潜力，以及降压释放的过程中H_2是否会在地层中发生滞留，通过分子模拟，对比了不同形状干酪根纳米孔隙中H_2和CH_4的分布规律以及在不同压力下H_2的存储-释放过程。结果表明，CH_4在干酪根孔隙中存在有限的优势吸附，随压力增加，该优势逐渐减弱。H_2与干酪根壁面间作用力较弱，限域效应不显著，不同孔隙尺寸、压力条件下，H_2在孔隙内均呈均匀分布，减压过程中不存在滞后效应。

  2025年01期 v.40;No.210 55-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2397K]
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• 适用于高温高盐油藏冻胶堵剂的研制与应用

  党杨斌;濮兰天;星占龙;贾志伟;马中跃;赵言波;朱卫娜;徐鹿敏;

  针对冻胶类堵剂高温条件下耐温性差的问题，优选了四元疏水缔合型耐温抗盐聚合物(AM/AMPS/DMC/NVP)为主剂，研究了其与多元酚醛树脂交联剂、硫代硫酸钠、纳米二氧化硅反应生成冻胶堵剂的成胶规律。评价了各组分使用浓度、地层水矿化度、温度、剪切程度对成胶性能的影响。实验结果表明，冻胶堵剂在配方浓度范围内均可成胶；矿化度对堵剂成胶强度和封堵性能影响较小；130℃下养护60 d后的脱水率小于10%,堵剂长期热稳定性良好；岩心封堵率大于90%,封堵性能良好；在5 000 r/min条件下，剪切10 min,成胶性能稳定。最优冻胶堵剂配方为0.6%聚合物+0.6%多元酚醛树脂交联剂+0.2%硫代硫酸钠+0.3%纳米二氧化硅。该堵剂在青海油田跃13块某井上开展了现场试验，堵水后含水下降23.7%,封堵效果明显。

  2025年01期 v.40;No.210 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1028K]
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• 高温高压N_2泡沫性能评价与微观驱油效果

  何舸航;何宏;李宗阳;李伟涛;贺嘉赞;

  针对常规氮气泡沫在油藏条件下稳定性不佳和驱油效率低的问题，采用高温高压泡沫评价装置，优选了纳米颗粒与起泡剂复合的高稳定性氮气泡沫RTS-1,并评价了温度、压力、矿化度、含油量对RTS-1泡沫体系性能的影响，对比了常规RT-1泡沫和高稳定性RTS-1泡沫体系的微观驱油效果。结果表明，纳米颗粒能提高泡沫的稳定性；随着温度从80℃升高到120℃,体系的起泡性能与稳定性分别下降18.7%和43.3%;RTS-1泡沫体系具有良好的耐盐性能；随着压力从5 MPa升高到20 MPa,半衰期提高了54.3%;当体系含油量升至10%时，泡沫性能下降幅度不大，半衰期仅下降12.3%,具有一定的耐油性能；微观驱替实验表明RTS-1泡沫体系相对于RT-1泡沫体系具有更大的波及面积和更高的洗油效率。RTS-1泡沫体系较RT-1泡沫体系提高采收率10%。

  2025年01期 v.40;No.210 71-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2087K]
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油气加工与储运

• 泡排井地面集气管流特性模拟实验

  孙杰;崔淑云;冯永振;张家伟;邓家岳;阎晓雨;KARIMOV Rinat M;

  泡排采气工艺因经济高效、施工便捷等优势在国内外各大气田应用广泛，在众多排水采气工艺中扮演主力军角色。为准确揭示泡排井集气管流流型、压降规律及泡沫稳定性，设计加工了一套泡排井集气管流特性模拟实验装置，以含聚合物的气井地层水为介质对其进行可靠性验证。实验选用UT-5D型起泡剂，在气液比0.55～137.42范围内，测试分析起泡剂浓度、起始温度、管径等7个因素影响下的气-液-泡沫多相管流流型、阻力特性及泡沫稳定性。基于相关性和多元回归分析方法，揭示了泡沫高度、压力梯度与各因素的内在关系。结果表明：随气液比增加，管内依次出现液-泡沫分层流、气-泡沫段塞流、气-泡沫波动流、气-泡沫分层流4种流型；气液比、起泡剂浓度和管长对压力梯度和泡沫高度影响显著，其余因素影响均较小，不同因素影响泡沫高度和压降的显著性强弱分别为气液比>起泡剂浓度>管长>温度>弯管>聚合物>管壁粗糙度>管径、气液比>起泡剂浓度>管长>管径>管壁粗糙度>温度>弯管>聚合物；泡沫高度、压力梯度与气液比均表现为强负相关，上述研究可为泡排采气工艺参数优化提供指导。

  2025年01期 v.40;No.210 79-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1894K]
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• 市场化运营模式下成品油管道输送能力分配

  沈亮;倪玮隆;许玉磊;梁永图;郭晓磊;

  针对已有研究多是对管输能力与单托运方需求平衡场景下的能力分配，提出的方法难以解决管输能力与多托运方需求不平衡下的能力协调问题，充分考虑不同托运方的需求委托，以托运方满意度最大为目标，建立了考虑管输能力与托运方需求不匹配的能力分配模型。将该模型应用于国内某成品油管道，可以获得满足各托运方委托的分配方案。此外，在保证油品交付偏差量小于5%、交付时间偏差小于2 h的前提下，提出了两种参考指标，可帮助管道管理人员对所获得的多种分配方案进行优选。研究成果对于市场化运营模式下成品油管道输送能力的科学分配具有一定的指导意义。

  2025年01期 v.40;No.210 90-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K]
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• ±800 kV高压直流接地电流对埋地管道的干扰

  赵书华;卢小蝶;黎少飞;饶永超;

  基于COMSOL软件建立了±800 kV高压直流接地电流对埋地管道干扰模型，研究接地电流对埋地管道的干扰规律，详细分析了管道最小防护距离的影响因素。结果表明：管道长度、管道防腐涂层类型、土壤电导率对受到高压直流接地电流干扰的管道影响较大。管道越长，管道防腐涂层电导率越大，土壤电导率越小，管道的最小防护距离越大，其受到的干扰越大。当管道长度达到或超过600 km时，管道受到的干扰程度趋于稳定；管道常用的3PE、环氧粉末、石油沥青3种防腐涂层中，3PE防腐涂层管道最小防护距离最小，其受到的干扰程度最小；在多层土壤结构中，管道最小防护距离的影响主要由电导率最小的一层土壤决定，可将电导率最小的一层土壤的电导率视为整体土壤的电导率来考虑。

  2025年01期 v.40;No.210 99-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1443K]
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• 掺氢天然气管道阀室泄漏爆炸规律研究

  廖丽君;杨杨;李卫东;李慧源;谢镔;单志伟;滕霖;

  将一定比例的氢气掺入天然气中并通过现有天然气管道进行输送是大规模输氢的有效方式。氢气点火能量低，爆炸范围广，扩散燃烧速度快，掺氢天然气发生燃烧爆炸事故的危害性较常规天然气更大。为探究掺氢天然气管道阀室发生泄漏后的燃烧爆炸规律，采用计算流体力学软件FLACS对受限空间内输气管道法兰连接处破损后混合气体的泄漏、扩散、燃烧、爆炸过程进行了模拟研究。结果表明：气体泄漏后爆炸时混合气体中氢气含量越高，泄漏后气云点火时间越长，爆炸的强度及危害程度越大；顺风向气云爆燃强度显著强于逆风向气云燃爆强度；不同阀室结构会产生不同强度的爆炸超压，泄爆墙对降低阀室燃爆危害的作用有限，露天阀室和棚式阀室结构产生的爆炸危害较小。

  2025年01期 v.40;No.210 106-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K]
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油气田化学工程

• 常压塔顶水露点预测及影响因素分析

  刘菊荣;赵儒盼;宋绍富;

  采用Aspen Plus流程模拟软件，选择BK10热力学模型，模拟某炼化企业原油常压蒸馏系统，预测常压塔顶及冷凝冷却系统的露点，为抑制常压塔顶露点腐蚀提供参考。结合实际操作工况，考察了原油进料量及汽提水蒸气用量对常压塔顶油气水露点的影响。结果表明，常压塔原油加工量由1.25×10~4 t/d升至1.40×10~4 t/d时，塔顶油气水露点升高1.4℃;汽提水蒸气用量由1.2%升至1.8%时，塔顶油气水露点增加3.8℃。为此，可在挥发线上增加2～3个备用注入点，根据操作工况变化情况，调整挥发线注水位置，确保在塔顶油气挥发线注水前水蒸气不冷凝，以减轻常压塔顶露点腐蚀。

  2025年01期 v.40;No.210 115-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K]
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• 基于CNN-LSTM混合神经网络的炼化污水处理场COD排放浓度预测

  何为;岳留强;唐智和;栾辉;陈昌照;王若尧;

  快速、准确预测含油污水中有机污染物的化学需氧量(COD),及时优化运行参数，对于石油炼化企业节能减排、污水达标排放极为重要和迫切。为此，以某炼化企业污水处理场生产要素和COD排放浓度数据为研究样本，提出一种增加先验知识的CNN-LSTM混合神经网络算法，建立炼化企业污水处理场COD排放浓度预测模型。结果表明，该模型既可发挥CNN较好刻画、提取局部特征信息的优势，又具有LSTM对连续时间序列数据较好继承性的特点，其均方根误差为22.321 7、决定系数为0.873 2,平均相对误差较LSTM网络构建的模型降低5.45%。

  2025年01期 v.40;No.210 121-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1498K]
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• 油田采出水中80S钢和N80钢的H_2S/CO_2电化学腐蚀行为研究

  宋蒲;王文珍;贾新刚;

  运用腐蚀失重和电化学测试技术研究80S钢和N80钢在含H_2S/CO_2的油田采出水中的电化学腐蚀行为。结果表明：在模拟CO_2/H_2S的腐蚀环境中，温度是影响腐蚀速率的一大因素，80S钢和N80钢的腐蚀速率随着温度的升高而增大。两种材料表面均发生均匀腐蚀，但N80钢表面的腐蚀程度更严重，主要是由于Cr元素可以显著提高腐蚀产物膜对金属的保护；两种材料的腐蚀电位均随着温度的升高而负移，腐蚀电流密度增大，在不同试验条件下80S钢的腐蚀电流密度均小于N80钢，表明80S钢比N80钢具有更好的抗腐蚀能力。两种材料在25℃时具有中高频区的容抗弧和低频区的感抗弧，在50℃和75℃时具有中高频区的容抗弧和低频区的Warburg阻抗，且Warburg阻抗随温度的升高表现出更明显的扩散特征。随着温度的升高，两种材料的电荷传递电阻R_t不断减小，Warburg阻抗的Z_w也减小，温度越高生成的腐蚀产物膜对金属表面的保护性能越好，80S钢比N80钢生成腐蚀产物膜的致密性更好。

  2025年01期 v.40;No.210 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K]
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• W/O型原油乳状液液滴粒径检测算法及应用

  任喜伟;王瑞虎;李兆允;杨虹;何立风;

  观测原油乳状液液滴粒径大小及分布是分析乳状液稳定性的前提条件，对掌握乳状液微观特性、指导溶液乳化和破乳过程非常重要。首先，设计了基于连通域标记的乳状液液滴粒径检测算法，对W/O型原油乳状液显微图像分别采取中值滤波、Otsu二值化、连通域标记、粒径计算、液滴统计等处理方法，获得乳状液液滴数量、液滴面积、液滴粒径和液滴分布；其次，开发了基于3层结构的乳状液液滴粒径检测系统，顶层界面导入乳状液显微图像，中间业务层采用乳状液液滴粒径检测算法，计算液滴粒径大小、统计液滴分布，底层数据库保存检测结果。系统应用结果表明：乳状液液滴粒径检测系统运行简单便捷，具备可行性、高效性和扩展性，能满足乳状液液滴粒径检测实际需要。

  2025年01期 v.40;No.210 137-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K]
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