西安石油大学学报(自然科学版)

石油地质与勘探

  • 低程度风化火山岩风化壳结构划分与主控因素——以准噶尔盆地西缘车排子凸起石炭系火山岩为例

    韩慧妹;孟凡超;王千军;陈林;张曰静;王林;

    为解决低风化程度的火山岩风化壳结构划分及火山岩油气储层评价与预测的难题,利用研究区28口井岩心、录井测井和地震资料,对车排子凸起石炭系火山岩风化壳的岩石学、矿物学、地球化学、储层物性进行系统研究。结果表明:研究区岩石整体风化程度偏低。在此基础上提出一种将风化壳自上而下分为土壤带、水解带、淋滤带、崩解带、蚀变带、母岩带的6层划分方案。利用研究区玄武安山岩的自然电位、自然伽马、声波、电阻率4种测井数据,结合过采样算法的决策树模型对淋滤带、崩解带、蚀变带进行分类判别,准确率达87.8%。综合分析认为:低风化程度火山岩风化壳有效储层厚度、结构带发育程度、横纵向分布等具有非均质性;有利储层发育主要受古地貌和断裂作用的控制,淋滤带、崩解带是主要有利储层发育区,常分布于古地貌的斜坡地带,一般厚度在350 m以内;受断裂作用影响,风化壳有效储层厚度可达450 m。

    2024年02期 v.39;No.205 1-11+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2684K]
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  • 鄂尔多斯盆地气藏新类型储层岩石断裂性质及导流能力

    问晓勇;陈磊;叶亮;刘倩;冯飞;侯瑞;尹太恒;

    为了明确鄂尔多斯盆地天然气新类型储层矿物特征、断裂性质及导流能力,对陇东铝土岩、太原组灰岩和奥陶系盐下马四白云岩进行了矿物分析、铸体薄片鉴定、宏微观断裂实验和支撑剂嵌入导流能力测试。结果表明:新层系岩石矿物差异明显;断裂韧性高于常规砂岩储层,且铝土岩断裂韧性受水铝石含量影响;新层系岩石微观尺度下断裂韧性低于宏观值;铝土岩和灰岩裂缝扩展过程中易于形成分支缝,白云岩裂缝扩展形态相对简单平直;新层系岩石导流能力随着支撑剂嵌入深度呈二次非线性减小。高应力条件下支撑剂粒径对铝土岩导流能力的影响较小;酸化会弱化马四白云岩力学性质,促使支撑剂由弹性嵌入转化为弹塑性嵌入,进而增大嵌入深度,降低导流能力。

    2024年02期 v.39;No.205 12-21+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2412K]
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  • 基于神经网络模型的致密砂岩储层流动单元分类与评价——以鄂尔多斯盆地WQ北部长6油层组为例

    崔英敏;杨江宇;饶利平;杨帅;蒋钧;路宽一;严昌鹏;

    为了明确鄂尔多斯盆地WQ北部地区致密砂岩储层流动单元对剩余油分布的影响,通过岩心观察、铸体薄片鉴定、X衍射分析、高压压汞测试等方法分析了研究区长6储层的基本特征,并结合测井和神经网络模型分析,明确了区内长6储层流动单元类型、特征、分布规律,及其与储层的关系。结果表明:研究区长6油层组为典型的低孔-特低渗储层,主要发育长石砂岩和长石岩屑砂岩,孔隙类型以残余粒间孔和长石溶孔为主,储层孔隙结构以细喉大孔型和细喉小孔型为主。共发育4类储层流动单元。其中,长6~(2-1)小层以Ⅲ、Ⅳ类单元为主,长6~(1-2)小层主要发育Ⅰ、Ⅱ类流动单元,长6~(1-1)小层仅见零星分布的Ⅰ类流动单元,有利储层主要分布在长6~(1-2)小层。

    2024年02期 v.39;No.205 22-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 2750K]
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  • 裂缝等效宽度的斯通利波检测实验及反演

    齐戈为;唐军;蔡明;何泽;郑辰昌;秦迎春;

    为了破解裂缝地层识别与评价的难题,进行缩比例模型井声波测量物理实验,结合数值模拟分析不同裂缝宽度和条数下斯通利波特征,总结水平裂缝不同宽度及条数对斯通利波衰减的影响规律,提出裂缝等效宽度的概念,定量表征裂缝带对斯通利波幅度的影响,建立基于裂缝等效宽度的反演方法和流程。研究结果表明:随着裂缝等效宽度的增大,直达斯通利波幅度呈指数规律减小;在裂缝等效宽度保持不变的情况下,裂缝条数越多,直达斯通利波幅度越大;利用裂缝等效宽度能够实现裂缝带的定量表征。

    2024年02期 v.39;No.205 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2305K]
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油气田开发与开采

  • 银额盆地哈日凹陷异常高压储层测试压裂的探究与实践

    王卫刚;张军涛;高志亮;乔红军;陈治军;曹天军;

    银根-额济纳旗盆地哈日凹陷多口探井已获得工业油气流,但该凹陷油气地质条件极为复杂,钻遇的储层埋藏深、岩性复杂,主要表现为地层压力高、岩性致密、抗压强度高。同时该区域处于勘探初期,同等埋深储层无可借鉴的邻井压裂资料,严重制约后续压裂工艺及勘探工作的开展。为此,提出了测试压裂的概念,通过对YH6井实施测试压裂压降数据的分析,求取储层的闭合压力、闭合时间、地应力、地层孔隙压力等参数,为主压裂的方案设计和优化,提供技术支撑基础,保证主压裂的成功实施。本研究对银额盆地高压、高应力储层的压裂试油作业和后续深层油气的勘探开发具有重大意义。

    2024年02期 v.39;No.205 39-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1706K]
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  • 注水开发中悬浮物粒径与储层孔隙结构匹配关系

    秦立峰;吴绍伟;马雪琼;卢辰;白玉震;苏碧云;

    为了完善注水开发中悬浮物粒径中值指标制定方法,以南海西部涠洲油田群为例,在统计大量数据的基础上,分析主力生产层位岩石孔隙结构参数与渗透率之间的关系(R_c-K);通过室内岩心驱替实验对油田群原有注水指标进行优化,得出渗透率与粒径中值的关系(K-d);关联R_c-K方程以及K-d关系后,得到不同岩心级别下注入水悬浮物粒径中值与喉道直径的匹配关系(d/2R_c)。结果表明:以渗透率保留率80%为标准,K=(10~50)×10~(-3)μm~2时颗粒粒径中值与喉道直径比d/2R_c=1/6;K=(50~100)×10~(-3)μm~2时d/2R_c=1/5;K=(100~300)×10~(-3)μm~2时d/2R_c=1/5。

    2024年02期 v.39;No.205 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1437K]
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  • 鄂尔多斯盆地页岩油储层前置CO_2压裂流体分布特征

    臧雨溪;王海柱;王斌;孙居正;王天宇;田港华;石明亮;吴毓乾;田守(山曾);

    以鄂尔多斯盆地页岩油储层为对象,基于油藏数值模拟软件CMG-GEM及GOHFER,研究了CO_2注入量、闷井时间、储层水平/垂直渗透率比值、双水平井射孔压裂方式对流体分布的影响。结果表明:水平和垂直方向渗透率的差异性导致CO_2在水平方向波及范围较大,注入量对波及长度影响更为敏感,该研究条件下注入量为140 m~3时邻段水平波及范围出现交汇,可认定为最优注入量;延长闷井时间可增大CO_2波及范围,但注入量的影响程度更大,建议通过调节注入量来控制波及范围;水平/垂直渗透率比对CO_2波及范围影响较大,比值越大水平方向波及越广、垂向波及范围越窄,呈扁平状分布;对比双水平井拉链式与同步式射孔压裂,其中拉链式射孔压裂有助于提升CO_2波及范围,有利于油气开发。研究可为页岩油储层前置CO_2压裂工艺参数优化设计提供理论指导。

    2024年02期 v.39;No.205 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1917K]
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  • 新型低界面张力纳米微球调驱剂的合成与性能研究

    陈世军;潘智杰;杨继刚;吕伟;李谦定;

    聚丙烯酰胺纳米微球调驱剂作为一种新型的纳米驱油材料,在油田提高采收率方面取得了广泛应用。但是,目前使用的聚丙烯酰胺纳米微球功能主要以封堵为主,存在单体固含量低、水溶液吸水膨胀速度过快、驱油和降低表界面张力功能较差等问题。利用反相乳液聚合法,以白油为油相,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)混合单体为水相,油酸/双子聚醚/OP-10混合表面活性剂为乳化剂,根据三元相图确定油相/乳化剂/水相三相的最佳配比(质量分数)为33.93%/24.87%/41.2%,以甲叉双丙烯酰胺(MBA)作为交联剂,在35℃利用氧化-还原剂聚合获得了既具有封堵功能,又具有超低表界面张力、高洗油效率的新型纳米微球调驱剂。工艺优化实验确定最佳的合成条件为单体配比m(AM)∶m(AMPS)为8∶1,交联剂质量分数为0.1%,氧化-还原剂质量分数为0.3%,搅拌速度为450 r/min。对聚合物纳米微球进行表征和性能评价,结果表明,其固含量为20.1%,粒径为54 nm,纳米微球封堵率可达95.1%,用其0.2%的水溶液测得界面张力为0.332 mN/m,洗油效率高达89.13%,为实施油田调驱提供了一种新材料。

    2024年02期 v.39;No.205 62-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K]
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  • 低浓度胍胶压裂液有机硼交联剂BOA的合成及其性能评价

    秦芳玲;张兵兵;王争凡;徐栋;朱卫平;卢聪;

    针对胍胶压裂液体系胍胶使用浓度偏高、破胶后残渣含量较高的问题,开展低浓度胍胶压裂液体系有机硼交联剂的合成和性能评价研究。以硼酸、正丁醇、乙二醇及二乙烯三胺为原料合成有机硼交联剂并对其反应物加量进行优化,确定出有机硼交联剂BOA合成中反应物的优选质量分数分别为二乙烯三胺34.5%、硼酸14.3%、乙二醇38.7%和正丁醇6.9%。对交联剂进行性能评价,结果表明:有机硼交联剂BOA与0.2%胍胶交联形成的胍胶压裂液的黏度可达84 mPa·s;有机硼交联剂BOA与0.2%胍胶交联形成的胍胶压裂液具有良好的抗温抗剪切性,在100 s~(-1)下逐渐升温至90℃、剪切60 min时及在60℃、100 s~(-1)下剪切90 min时胍胶压裂液的黏度均维持在90 mPa·s,且具有滤失低(滤失系数为2.0×10~(-4)m/min~(1/2))、携砂性能好(悬砂沉降速度为0.045 mm/s)、破胶速度快(在90 min内可完全破胶)、破胶液黏度<5 mPa·s、残渣含量较低(151 mg/L)的优势,可满足压裂液现场施工要求。

    2024年02期 v.39;No.205 70-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K]
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  • 一种基于全局敏感性分析的气井产能测试制度优化设计方法

    于伟强;赵洪绪;赵洪涛;房鑫磊;杨毅;

    利用全局敏感性分析方法设计气井产能测试方案时,首先选取所有不确定的储层参数作为敏感参数,并设定其可能性范围;利用Sobol序列实现各敏感参数的随机取值和组合,并生成所有组合的井底流入动态样本曲线;然后针对样本曲线中每个流压位置的产量与敏感参数的对应关系,计算所有敏感参数对产量的全局影响指数,最终得到不同流压下各参数对产能的影响权重和变化趋势。计算结果显示:地层压力p_r、非达西流系数D、测试开井时间t等参数的影响指数在特定流压范围明显占优。对目标区气井井底流入动态的全局敏感性分析,可定量化判断某个参数在不同工作制度下对产量的影响程度,指导气井产能测试制度设计和优化。

    2024年02期 v.39;No.205 79-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K]
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石油机械设备及自动化

  • 一种基于相机投影模型的管柱图像展开方法

    张家田;张志威;严正国;赵耀;

    在管柱图像展开过程中,针对摄像机中心轴偏移与图像展开扭曲问题进行理论研究。通过相机成像原理分析,提出了一种基于管柱图像中心定位的模型映射展开算法。该算法利用最大类间方差法(OTSU)和区域标记法(RMA)定位管柱中心确定有效区域,通过推导投影函数,建立相机投影模型,改进映射方式,得到了无变形失真的展开图像。实验结果表明:设计方法与当前展开方法相比,消除了失真影响,实现了管柱与图像的量化关系,为后续定量分析提供了新的研究方向。

    2024年02期 v.39;No.205 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K]
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  • 割缝筛管缝宽优化数值模拟

    邓福成;桂福林;龚宁;张海雄;高志伟;

    对于割缝筛管缝宽的选择,大多数是基于经验公式,对防砂效果会产生较大的影响。利用CFD-DEM耦合方法研究不同因素对割缝筛管防砂性能的影响规律,结合正交试验确定各因素影响筛管性能指标的主次顺序,建立筛管防砂性能的回归方程模型,得到割缝筛管缝宽最优选择方式。结果表明:流通性能与挡砂性能最主要的影响因素为缝宽尺寸,抗堵塞性能主要受到流体黏度的影响;使用缝宽优化模型得到的最优解在整体防砂性能上优于经验公式的缝宽尺寸。研究结果可为特定储层条件下油气井防砂性能的预测与防砂介质的精度优化提供参考和借鉴。

    2024年02期 v.39;No.205 94-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1869K]
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  • 新疆油田并行管道阴保系统相互干扰因素及规律

    时彦杰;邓丽媛;栾翔;廖臻;罗泰星;陈帅;王晨;刘艳明;吕祥鸿;

    针对新疆油田多条管道并行敷设产生的阴保系统相互干扰问题,采用数值模拟技术,研究土壤电阻率等8个因素对并行管道干扰程度的影响规律。结果表明:随着土壤电阻率或干扰管道涂层破损率增加,被干扰管道近阳极端电位负移,远阳极端电位正移,干扰显著增强;随着管道间距增加,干扰程度略有增加后逐渐降低,且最强干扰管道间距随土壤电阻率和涂层破损率增加而增大;随着干扰管道直径增大,或当干扰管道为高温管道时,并行管道受干扰略微增强;随着干扰管道辅助阳极距离增加,干扰减弱,但当辅助阳极距离小于200 m时干扰影响仍较为显著;当辅助阳极位置分别在两条并行管道一侧或两侧分布时,并行管道受干扰程度均较小;随着干扰管道数量增多,干扰电流存在明显叠加效应,干扰程度显著增强。综上,土壤电阻率、涂层破损率及干扰管道数量是阴保系统相互干扰的主控因素,管道间距、辅助阳极距离影响次之,辅助阳极相对位置、管道类型、管道直径影响较小。

    2024年02期 v.39;No.205 103-111+119页 [查看摘要][在线阅读][下载 2780K]
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  • 结合伽马成像技术的三维地质建模在页岩油地质导向中的应用

    王忠良;徐文远;王文泽;梁梅;贺杰;钱晨;邹华宝;

    长庆油田鄂尔多斯盆地陇东地区长7页岩油属于重力流沉积,横向上岩性变化快,非均质性强,砂体分布不稳定,纵向上隔夹层发育,小层间物性、含油性等差异大,地质条件相对复杂,在地质导向方面带来了很大的困难。为了准确识别储层甜点,提高储层钻遇率,提出充分利用钻井、测井和地震数据,开展构造建模、属性建模和随钻近钻头方位伽马成像技术,形成了三维地质建模与近钻头方位伽马成像技术相结合的地质导向技术。现场应用实践表明,该技术在长庆油田页岩油水平井地质导向中有着重要的指导意义,其中的研究思路可为其他非常规油气藏提供借鉴。

    2024年02期 v.39;No.205 112-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 2614K]
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智慧油田

  • 基于改进的YOLOv7油田井场压力表小目标识别

    白俊卿;常文文;程国建;黄小朋;

    针对油田井场压力表小目标在不同光照条件下特征提取困难且目标检测率低等问题,提出一种基于改进的YOLOv7小目标井场压力表实时检测算法。首先,利用全局最大池化和全局最小池化的简单线性组合生成一种自适应池化层,并使用轻量级模块生成SPEM注意力模块,后将其加入YOLOv7主干网络中,提高网络对不同光照条件下压力表小目标的特征提取;其次,使用模量激活函数替代SiLU函数,减少死亡节点,解决梯度消失问题,提高模型的泛化能力;最后,将原来的YOLOv7中的CIoU损失函数替换为Wise-IoU,实现对损失函数的优化,并利用梯度增益分配策略来减少低质量示例产生的有害梯度,以聚焦普通质量锚盒的预测和回归。实验结果表明,改进后的算法相较于原YOLOv7算法精准率上升1.07%,召回率提升2.08%,同时也优于Faster RCNN、SSD、YOLOv3算法的检测结果,能有效满足油田井场压力表小目标的检测要求,具有较强的工程实践意义。

    2024年02期 v.39;No.205 120-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 997K]
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  • 基于改进DeepLabV3+的引导式道路提取方法及在震源点位优化中的应用

    曹凯奇;张凌浩;徐虹;吴蔚;文武;周航;

    为解决自动识别方法在道路提取时存在漏提、错提现象,提出一种引导式道路提取方法提高修正效率。在DeepLabV3+原有输入通道(3通道)的基础上添加额外输入通道(第4通道),将道路的4个极点转化为二维高斯热图后作为额外通道输入网络,网络以极点作为引导信号,使网络适用于引导式道路提取任务;设计并行多分支模块,提取上下文信息,增强网络特征提取能力;融合类均衡二值交叉熵和骰子系数组成新的复合损失函数进行训练缓解正负样本不均衡问题。在公共Deepglobe数据集和西南某区域三维实际数据集上对本文网络进行验证,在Deepglobe上的像素精确度PA、交并比IOU、F1分数分别达到82.29%、68.81%和81.52%;在西南某区域三维数据集上PA、IOU、F1分别达到89.05%、81.01%和89.51%。实际应用表明:该方法能够有效提高道路识别精度,道路符合率达到85%以上,为后续震源点布设提供准确的信息。

    2024年02期 v.39;No.205 128-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2054K]
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