石油地质与勘探

• 鄂尔多斯盆地南部石盒子组盒8下段砂岩物源分析

  马尚伟;魏丽;赵飞;尹小龙;陈红锦;

  通过岩石薄片鉴定、轻矿物、重矿物、主/微量元素和锆石U-Pb定年等方法，综合分析鄂尔多斯盆地南部盒8下段物源方向及来源。结果表明，研究区盒8下段储层岩性主要以岩屑砂岩和岩屑质石英砂岩为主，岩屑以变质岩岩屑和岩浆岩岩屑为主。综合古流向、长石含量分布、重矿物组合特征及判别指标等研究表明，研究区盒8下段主要存在4个大方向的物源区，分别为西南部、东南部、中南部和中北部。南部3个物源方向均有相似的物质来源，主要来自华北古老基底再旋回物质，其次来自北秦岭造山—北祁连造山带源区。西南部存在2个物源区，Ⅰ区存在少量可能来自北秦岭—北祁连造山带结合部位的陇山杂岩的物源，Ⅱ区为南北物源汇聚区，存在少量可能来自陇山杂岩的物源，阴山地块也可能为该区提供物源供给。

  2023年04期 v.38;No.201 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 3989K]
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• 川东南地区茅口组一段地质特征及天然气富集规律——以南川区块为例

  李佳欣;房大志;程泽虎;

  为进一步分析川东南地区茅口组产能差异大的根本原因，利用测井、岩心、薄片、地化资料及现场生产资料对南川区块茅口组碳酸盐岩地层的沉积岩石学特征、构造特征、不同井位产能特征进行系统分析，结果表明：茅口组自上而下沉积水体渐深，茅一段泥质质量分数平均高达14.3%,生烃条件最好，且储集空间类型以微裂缝和溶蚀孔为主，具备自生自储特征；研究区域内，茅口组地层在纵、横向上发育均较为完整，在构造背景条件下，茅一段后期改造形成大量构造缝和断层，断层附近因侧向遮挡条件差，气测显示往往不佳，但构造缝的沟通使得天然气运移聚积成藏。南川区块茅一段良好的生烃条件是成藏的基础，天然气的富集具有“构造控藏、裂缝控产”的规律，在远离断层并发育裂缝型储集体的区域试气效果较好。

  2023年04期 v.38;No.201 12-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 3337K]
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• 临河坳陷变质岩潜山储层形成控制因素及特征

  胡晨光;潘勇利;周鑫宇;陈洪芝;黄强基;梁骏;薛辉;

  针对临河坳陷变质岩潜山优质储层特征不清、形成控制因素不明等问题，综合利用岩心、薄片、测录井和分析化验等资料，开展潜山储层岩性、储集空间、孔喉结构、物性等特征研究，探讨优质储层形成的控制因素。结果表明：研究区主要发育片麻岩、斜长角闪岩、碎裂岩、糜棱岩、混合片麻岩和混合花岗岩6种变质岩；发育孔隙、裂缝2类储集空间和中孔细喉型、小孔细-微喉型、微孔微喉型3类孔喉结构；主要发育低孔低渗型储层，储层纵向差异性分布。进一步分析认为：变质岩中浅色矿物体积分数越高，岩石结构越均一，裂缝发育程度越高，优质储层就越发育；岩溶作用在潜山顶面和裂缝发育区形成大量溶蚀孔缝，是优质储层形成的关键；构造运动控制断裂及裂缝的形成，同时构造抬升使埋藏变浅，有助于溶蚀作用的发生和优质储集空间的保存；研究区变质岩潜山优质储层发育具有“纵向顶面富集，横向高点有利”的特点。

  2023年04期 v.38;No.201 20-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2229K]
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• 白云凹陷超压模拟及成藏研究

  张力升;张向涛;彭光荣;柳保军;师展;

  南海白云凹陷深水区普遍发育超压，超压对油气运移起到重要作用，且对于海上钻井的安全有着重要影响。通过盆地建模Petromod 2014方法对白云凹陷压力-孔隙度-生烃演化进行恢复，探讨超压成因，建立相应的成藏模式。研究表明：(1)白云凹陷现阶段压力应主要为生烃超压，生烃与超压分布特征一致。(2)现今超压中心在白云凹陷东部，最大压力系数可达1.8以上。(3)白云凹陷以“生烃超压驱动、横向砂体输导、断裂-底辟复合泄压”的成藏模式为主，油气藏大多沿着断层与常-超压界面分布。

  2023年04期 v.38;No.201 30-37+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 3298K]
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• 碳酸盐岩储层孔隙结构表征及储渗能力研究——以鄂尔多斯盆地靖边气田下古马五_(1+2)储层为例

  贾浪波;刘海锋;薛云龙;李琳;韩豫锋;文远超;高东;谢姗;田敏;白铁峰;

  靖边气田下古马五_(1+2)储层次产层(除过马五_1~3之外其他小层)储量基数大，动用程度低。为此，利用岩心、铸体薄片、高压压汞、CT扫描、核磁共振以及充注实验开展了储层主次产层孔隙结构和渗流能力研究。结果表明：(1)基于储集空间的差异，可将下古碳酸盐岩储层划分为缝洞、孔缝、孔隙和裂缝型储层；(2)根据毛管压力曲线、CT扫描和核磁共振T_2谱分析，缝洞型和孔缝型储层平均孔喉半径最大，分选最好，平均孔喉配位数较高，可动流体多，连通性好，储渗能力强，裂缝型储层储集空间小，储渗能力较差，孔隙型储层主要为孤立孔隙，可动流体少，储渗条件最差；(3)通过充注实验分析，有利储层充注下限为0.02×10~(-3)μm~2,气源充注过程中，气体优先进入缝洞型、孔缝型储层，孔隙型和裂缝型含气量比较差，气源开采过程中，随着生产持续进行，缝洞型储层贡献逐渐降低，孔缝型和裂缝型储层贡献逐渐升高。综合分析缝洞型及孔缝型储层微观孔隙结构条件最好，马五_1~3缝洞型和孔缝型储层占比最高，是其成为主产层根本原因，下一步开发次产层的关键是寻找缝洞型和孔缝型储层发育有利区。

  2023年04期 v.38;No.201 38-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2934K]
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油气田开发与开采

• 非均质深层碳酸盐岩气藏衰竭开发规律实验研究

  陈建勋;杨胜来;吕琦;徐耀东;程紫燕;宋阳;

  针对深层碳酸盐岩气藏非均质性强、产能差异大的问题，通过地层条件下单岩心衰竭实验对比研究了不同孔隙结构储层的衰竭开发规律；开展两岩心串联衰竭实验模拟研究了层内非均质性对气藏衰竭开发的影响；结合孔隙尺度流动模拟揭示了微观孔隙结构对气藏衰竭开发供气能力的影响。研究表明：深层碳酸盐岩气藏采收率与渗透率接近对数关系，产气量主要受孔隙度的控制，15 MPa废弃压力下的束缚水岩心采收率为51.50%～64.97%。孔洞和裂缝的非均匀分布是造成深层碳酸盐岩气藏产能差异大的主要原因，近井地带和远井地带的孔隙结构分别影响气藏产气速度和供气能力。提高近井地带渗透率、控压生产有利于促进气藏同步开发并延长稳产周期。

  2023年04期 v.38;No.201 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2194K]
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油气储运

• 海底原油管道电伴热相对热耗率研究

  王凯;张熠;郑晓鹏;张明;

  以海底热油管道平台集中加热能耗为基准，基于热平衡原理，采用微积分方法推导出了电伴热相对热耗率的函数关系式，澄清了影响电伴热相对热耗率的主要因素，论证了集中式加热和分布式伴热在热耗之间的优劣，并探明了电伴热相对热耗率对关键影响因素的敏感性规律。结果表明，分布式伴热方式的热耗总是小于集中式加热方式的热耗；其相对热耗率与总传热系数和输送距离近似呈线性负相关关系，而与管径和流速近似呈指数式正相关关系；由于电伴热方式不具有“最小输量”的限制，可以在极端工况下弥补平台加热技术不可行的不足。

  2023年04期 v.38;No.201 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K]
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• 基于SPRT的水合物生成风险评价方法——应用于火驱尾气集输管道

  常明亮;王盼锋;王寿喜;陈传胜;王勇;陈龙;王力;

  火驱尾气集输过程中极易引发水合物冻堵事故，科学评价集输管线水合物生成风险对于保障安全生产和制定防治策略具有重要意义。采用Chen-Guo模型和SRK方程预测水合物生成条件，并编制了水合物预测软件；引入基于可靠性的水合物生成极限状态方程，参考行业报警技术规范，提出基于序贯概率比检验法(SPRT)的水合物生成风险定量评价方法和报警机制，并将其应用于尾气集输管线。采用拉丁超立方抽样法(LHS)抽取尾气管道入口随机变量样本，使用HYSYS软件完成水力热力计算，对该评价方法进行了仿真与验证。结果表明：注入入口压力、温度及流量上、下行波动后，该方法对入口参数波动的响应机制良好，评价结果符合客观规律，可为火驱尾气集输管线水合物的生成风险评价提供理论支持。

  2023年04期 v.38;No.201 62-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1998K]
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• 天然气管输容量分配优化决策研究

  何能家;周军;张戴新;彭井宏;赵云翔;梁光川;

  天然气长输管网出现了多环状结构的输气路径，管网公司将上游托运商的天然气运输到下游用户的不同路径对公司利润具有较大的影响。以管网公司利润最大为目标函数，构建管输容量分配优化模型，并采用数学建模系统MATLAB,通过遗传算法进行优化求解，决策出输气路径的流量分配和节点压力。分别以简单和复杂的两种天然气环状管网为例，分析不同管径、管道剩余能力、管道运价率对经济效益的影响。验证了模型的准确性，结果表明，优化后的整体利润提升了5.38%,对提高运输商管输效益具有指导意义。

  2023年04期 v.38;No.201 71-80+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 2022K]
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• 基于AI的油气集输管道安全管控平台构建探究

  熊惠;

  人工智能技术将对提升地面集输管网的安全可靠性与使用寿命产生重大影响。基于现有各类集输管道材料、环境与服役性能等基础数据，充分利用现有物联网、大数据挖掘、知识图谱及深度学习等人工智能技术手段，提出通过全面感知嵌入→大数据库组建完善→数据提炼分析→知识体系构建→机器学习认知→智能化集成和落地等一系列手段，分步骤、多体系、全方位地建立油气集输管道安全服役管控智能平台架构，给出了实现其智能化的主要步骤和关键技术。其中包括构建管道智能运行及智联决策平台，开发相应的软硬件及人工智能系统，实现管道全生命周期内的智能服役，大幅降低油气田地面系统管道服役安全风险和失效概率，有效提高管道服役可靠性及寿命。

  2023年04期 v.38;No.201 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K]
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石油机械设备及自动化

• 热敏合金管井壁强化技术力学行为分析

  秦星;郭肖;赵岩龙;

  针对钻完井工程中经常出现的井壁坍塌、地层出砂等井眼失稳问题，提出了一种利用地层温度即可激发膨胀的合金支撑管，基于合金材料热敏感膨胀大变形理论，对支撑管的膨胀过程进行了有限元计算，并对其挤压井壁的综合性能进行了理论评价。通过分析表明，恢复形状后的支撑管径向压应力随着径向距离增大而减小，但由于设计的原始尺寸比井筒尺寸大，支撑管恢复原始形状后可对井壁提供挤压力。根据地应力模型，膨胀接触井壁后的挤压力能有效改善近井地带应力分布，降低地层最大与最小主应力差造成的剪切失稳影响，同时在完井生产阶段，可有效提高井底流压，进而增大生产压差。

  2023年04期 v.38;No.201 88-93+111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1762K]
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油气田化学工程

• 基于深度学习的催化裂化过程建模方法

  陈琳;周利;吉旭;

  针对催化裂化过程复杂的时空特性，提出了一种结合时间卷积网络(TCN)、注意力机制和反向传播网络(BPNN)的深度学习建模方法，用于预测催化裂化的产品收率。首先利用TCN对过程时序数据进行深度信息提取，其次利用注意力机制来自适应地捕捉时序过程中的时间权重，以增强模型的信息提取能力，最后利用BPNN将提取后的信息关联到产品收率。为了验证所提方法的有效性和实用性，将其应用于实际的催化裂化生产过程，分别预测5种产品的收率，并与其他方法进行比较。结果表明，本文方法具有最高的预测精度，其决定系数(R~2)均超过0.95,说明该方法能很好地适应于不同产品收率的预测场景，可为催化裂化工艺的在线控制与优化提供支撑。

  2023年04期 v.38;No.201 94-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1887K]
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• 深层页岩气储层耐温抗盐型滑溜水压裂液体系研究

  问晓勇;赵倩云;叶亮;刘利峰;张燕明;王文雄;闫健;

  为满足深层页岩气储层压裂施工对压裂液性能的要求，以丙烯酰胺、刚性基团阳离子单体和N-乙烯吡咯烷酮为原料复配了一种高效耐温抗盐型降阻剂GHR-1,并结合助排剂和黏土稳定剂，形成了一套适合深层页岩气储层的耐温抗盐型滑溜水压裂液体系，对其综合性能进行了评价。结果表明：滑溜水体系的防膨性能、表面张力、pH值、运动黏度、残渣含量以及与地层水的配伍性等基本指标均满足行业标准要求。体系的耐温抗盐性能较好，在最高温度为140℃或者矿化度达到204.8 g/L时，滑溜水的减阻率仍能达到70%以上。体系对目标区块页岩储层岩心的基质渗透率伤害率低于10%,具有较好的储层保护效果。耐温抗盐型滑溜水压裂液体系在NX-1井成功进行了现场应用，施工过程中滑溜水压裂液性能比较稳定，现场减阻效果较好，测试产气量达到了42.35×10~4 m~3/d,压裂增产效果较好。

  2023年04期 v.38;No.201 104-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1391K]
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• 溶液黏度对聚合物强化泡沫性能的影响

  郭程飞;王勃琛;石彬;张天龙;王超;

  在严苛的油藏条件下，改善泡沫驱能进一步提高采收率。针对改善泡沫性能主要提高稳定性，而未充分考虑发泡性及油层适应性的问题，开展溶液黏度对聚合物强化泡沫性能的影响研究。结果表明，随着阴离子长链疏水缔合聚合物PAAO-1浓度的增加，聚合物强化泡沫的发泡性减小、稳定性增加；受溶液黏度影响，聚合物强化泡沫临界发泡渗流速度高于不含聚合物的泡沫；在均质岩心中，聚合物强化泡沫提高采收率受渗流速度影响较大，而在非均质岩心中，聚合物强化泡沫提高采收率更高。聚合物强化泡沫适应于非均质严重的油层条件，不含聚合物的泡沫适应于油层深部调驱和均质油层条件。本研究为现场合理选择泡沫体系、精准实施改善泡沫驱方案提供了依据。

  2023年04期 v.38;No.201 112-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1225K]
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• 环保型生物柴油基钻井液体系研究及应用

  张鹏;孙毅平;丁建朋;李保平;李霄;黑亮;

  针对柴油或白油基钻井液环保性能较差以及存在安全风险等问题，以生物柴油为基液，通过研制相应的乳化剂、改性有机土和降滤失剂等主要处理剂，研究出了一种环保型生物柴油基钻井液体系，并对其综合性能进行了评价。结果表明：环保型生物柴油基钻井液体系具有良好的流变性能和稳定的破乳电压，高温高压滤失量低于5 mL,并且具备良好的润滑性能和抑制性能；该钻井液体系具有良好的抗淡水、NaCl、CaSO_4和岩屑污染的能力；此外，钻井液的生物毒性较低，EC_(50)值大于25 000 mg/L,环保性能优良；环保型生物柴油基钻井液体系的综合性能优于常规生物柴油基钻井液。现场应用结果表明，Z-11井三开井段使用环保型生物柴油基钻井液体系钻进，不同井深的现场钻井液性能稳定，可以达到较高的机械钻速，摩阻、扭矩以及钻井周期等工程参数均明显低于使用水基钻井液的邻井，现场返出钻屑中的毒性物质含量低于国家标准要求，不属于危险固体废弃物，不会对环境造成严重污染。

  2023年04期 v.38;No.201 119-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1268K]
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• 基于三角模糊数的中国省会城市土壤重金属污染风险评价

  陈景辉;郭毅;屈撑囤;杨博;

  收集整理了中国33个省会城市(除中国台北)的表层土壤6种重金属(As、Cr、Cu、Pb、Zn和Cd)含量。针对城市土壤重金属含量数据的模糊性和评价参考标准选择过程中的不确定性，将三角模糊数理论引入城市土壤重金属污染评价领域，对其含量和评价标准进行表征，结合地累积污染指数法，建立了基于三角模糊数的城市土壤污染评价模型，并采用该模型评价了中国省会城市土壤重金属污染状况。结果表明：研究区域中6种重金属污染的总体水平较低，均属于轻度和偏中度污染水平，按污染程度由大到小的排序为：Cd>Pb>Cu>Zn>Cr>As。其中Cd的评价结论模糊性较高，表明其可能存在局部性污染，应该引起重视。与确定性模型评价相比，该评价模型较好地弥补了确定性评价模型的不足，评价结论更加准确、全面、合理，能较好地反映研究区域的重金属污染状况。

  2023年04期 v.38;No.201 127-135+142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1162K]
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• HP-β-CD降低表面活性剂复配体系中TO-5对OP-20的紫外光谱的干扰及其机理分析

  吴浩;姜怡;许慧华;李赓;石东坡;

  采用辛基酚聚氧乙烯醚(OP-20)与异构十三醇聚氧乙烯醚(TO-5)复配体系中，由于TO-5的存在会对OP-20的吸光度及临界胶束浓度(CMC)产生明显影响，造成检测结果不准确。为此以羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)为掩蔽剂，来消除TO-5产生的干扰。虽然TO-5在250～350 nm范围内无明显吸收峰，但是TO-5能增强OP-20在275 nm处的吸光度，并且还可以显著降低OP-20的表观CMC。当水溶液中TO-5的浓度分别为0.20 mmol/L和0.30 mmol/L时，OP-20的表观CMC由0.279 mmol/L分别降低至0.265 mmol/L和0.234 mmol/L。研究结果表明，加入HP-β-CD后，0.20 mmol/L OP-20及其在0.20 mmol/L TO-5溶液中的吸光度分别为0.264和0.262,变化幅度仅为0.76%。研究结果还表明，HP-β-CD具有阻碍OP-20形成胶束的作用，Job's实验表明HP-β-CD与OP-20按摩尔比1∶1进行包结，加入HP-β-CD后，紫外光谱法能够准确检测OP-20/TO-5复配体系中OP-20的含量，回收率为99.17%～99.97%,TO-5的干扰显著减小。FT-IR和~1H-NMR的实验结果表明，OP-20进入HP-β-CD分子内腔之中形成包结物，是HP-β-CD消除TO-5对OP-20的紫外光谱干扰和阻止OP-20形成胶束的根本原因。

  2023年04期 v.38;No.201 136-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1519K]
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