西安石油大学学报(自然科学版)

石油地质与勘探

  • 鄂尔多斯盆地南212井区长4+5~2储层的非均质性

    李平;樊平天;相金元;呼园平;张俊杰;郭艳琴;

    南泥湾油田延长组长4+5油层组砂体厚度,分布规模在纵、横向变化较大,不同小层储层孔隙结构、物性差异明显,导致储层非均质性强,增大了剩余油分布预测的难度。为了深入研究储层非均质性,高效开发储层剩余油,通过岩心观察、铸体薄片鉴定、物性测试实验及扫描电镜分析,对南212井区长4+5~2储层的长4+5~(2-1)和长4+5~(2-2)这2个小层非均质性进行详细研究。结果表明:长4+5~(2-1)小层的层间非均质性强于长4+5~(2-2),其平面非均质性弱于长4+5~(2-2),两个小层的层内非均质性整体差异不大,而长4+5~(2-1)的微观非均质性强于长4+5~(2-2)。

    2023年01期 v.38;No.198 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K]
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  • 鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩油赋存状态及开发特征

    张娟;张晓辉;许珍萍;曹青;余林瑶;

    针对鄂尔多斯盆地长7段页岩油资源潜力大,而采出程度低的问题,通过铸体薄片、荧光薄片及多粒级多极性抽提手段对长7段页岩油赋存状态进行研究,发现不同岩性储集空间中赋存的原油形态各异,页岩油主要赋存于砂岩及泥页岩粒间孔和溶蚀孔中,其中轻质组分在孔隙空间赋存,稍重质组分于矿物及有机质表面赋存。整体上页岩油以游离态为主,细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、页岩及凝灰岩游离油抽提量平均分别为10.00、3.02、2.38、3.19、5.57和8.64 mg/g。泥页岩中虽然以游离态油为主,但抽提量明显低于细砂岩,且吸附态页岩油组分较砂岩重。研究表明,相比页岩型页岩油,长7段细砂岩、粉砂岩发育的夹层型页岩油开发可取得较好效果。

    2023年01期 v.38;No.198 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K]
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  • 甘泉油田长8油层组储层孔隙发育特征及演化规律

    陈奕阳;杜贵超;王凤琴;王春艳;郭睿良;崔耀科;王颖;

    通过孔渗、压汞、薄片鉴定和扫描电镜等分析资料,以鄂尔多斯盆地甘泉油田三叠系延长组长8油层组储层作为研究对象,系统研究孔隙发育特征及演化规律。研究结果表明:研究区长8储层主要发育岩屑长石砂岩,呈特低孔-超低渗特征,属典型的致密砂岩储层。长8储层孔隙类型以粒间孔、长石及岩屑溶孔为主,有少量晶间孔、微裂缝。影响孔隙演化的主要因素分为建设性及破坏性成岩作用,其中,建设性因素包括溶蚀作用及早期碳酸盐胶结作用,机械压实作用、中期及晚期胶结作用对孔隙产生破坏性影响。研究区长8储层孔隙演化定量计算表明:强烈的机械压实导致原生粒间孔遭到大幅破坏,孔隙度由原始35.88%下降至15.99%,早期溶蚀使孔隙度增至17.86%,后因胶结作用致孔隙度下降至14.17%,随后有机酸溶蚀使孔隙度增至14.60%,溶解产物进一步发生胶结使孔隙度降至现今孔隙度6.74%。长石、岩屑颗粒及胶结物的溶蚀加大了次生孔隙空间,是长8储层物性改善的根本原因。

    2023年01期 v.38;No.198 19-30+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1782K]
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  • 鄂尔多斯盆地西南缘延长组长8段低充注油藏成藏模式——以环西—彭阳地区为例

    张晓磊;唐颖;李卓奕;杨艳宁;崔一凡;任宇晖;韦明丹;

    为了厘清鄂尔多斯盆地西南缘环西—彭阳地区长8油藏的成藏机理,通过储层物性分析、烃源岩评价、流体包裹体分析和自生伊利石同位素测年等手段,明确成藏动力机制及成藏过程,并在不同地区油藏充注程度差异性对比的基础上,通过构造演化史、埋藏史、石油充注史研究,明确油藏分布控制因素。研究表明:长8油藏含油饱和度低,油藏分布呈南北分区的特征;低生烃强度耦合较强的储层非均质性是油藏低充注的主要成因;长7段剩余压力总体大于长8段,有利于长7段的烃向长8段充注;油气充注主要发生在早白垩世末期和晚白垩世早期(110~95 Ma);23 Ma以来,喜山期构造运动对西南区域油气聚集起到调整或破坏作用,北部为正常一致型,南部为早充注晚调整型;南北区成藏模式不同,北部环西地区以侧向输导运移成藏为主,南部彭阳地区以垂向运移成藏为主。经综合分析,鄂尔多斯盆地环西—彭阳地区长8油藏属于低生低压近距离低充注成藏模式。

    2023年01期 v.38;No.198 31-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2063K]
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  • 鄂尔多斯盆地毛盖图地区盒8、山1段高含水致密砂岩沉积特征与分布规律

    王昊;李大维;王海庆;吴简;梅安鑫;王嘉妮;

    通过岩心观察、测井曲线分析等技术手段,对鄂尔多斯盆地毛盖图地区盒8、山1段高含水致密砂岩沉积特征与分布规律开展研究,结果表明:(1)研究区岩石类型主要有泥岩、粉砂岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩、含砾粗砂岩和细砾岩等,砂岩成分成熟度中等偏好。(2)研究区沉积构造类型多样,多以河道特征为主,主要沉积构造有块状层理、粒序层理、平行层理、水平层理、板状交错层理、波纹层理、冲刷面。(3)研究区盒8段测井曲线形态有(齿化)箱形、钟形、齿化线形、叠置漏斗形,反映辫状河沉积环境;山1段测井曲线形态有箱形、钟形、齿形和指形,反映曲流河沉积环境。(4)盒8段为辫状河相,以发育辫状河道微相为主,河道成南北向展布,平面上不断交汇分叉,其中盒8下段河道和心滩微相最为发育;山1段、山2段为曲流河,河道非均质性变强,河网密度变稀;分流河道与河道间交互分布。

    2023年01期 v.38;No.198 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 981K]
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  • 顺变柱体式光纤微地震检波器研制及实验

    董小卫;谢斌;刘飞;丁雅洁;张敏;潘树林;郭长永;

    为满足油气勘探开发微地震监测的需求,基于非平衡迈克尔逊干涉仪设计了一种新型弹性顺变柱体式光纤加速度微地震检波器,建立了检波器特征参数力学分析理论模型。通过与标准压电式光纤加速度检波器进行室内振动模拟对比测试,该新型光纤检波器的灵敏度> 40 dB、谐振频率>1.2 kHz,实验测试数据与理论模型计算结果具有很好的吻合度,结合水力压裂射孔信号现场探测效果,表明所研制的光纤检波器在探测油气勘探开发弱震级、高频微地震信号方面具备可行性。

    2023年01期 v.38;No.198 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 630K]
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油气田开发与开采

  • 不同孔隙结构页岩油储层可动流体分布特征

    王继超;崔鹏兴;刘双双;石彬;党海龙;

    采用场发射扫描电镜、高压压汞、铸体薄片和核磁共振等实验方法,对长7段页岩储集层孔隙结构分类基础上,开展了可动流体离心实验,定量表征了不同孔隙结构页岩中不同孔径孔喉的可动流体分布特征。结果表明:按照孔隙结构特征可将目标页岩划分为3类,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类页岩平均可动流体饱和度分别为49.53%、35.61%和21.72%,其中Ⅰ、Ⅱ类页岩中孔径为115~661 nm的孔喉控制的可动流体含量最高,分别占总可动流体饱和度的47.2%和45.4%,而Ⅲ类页岩中44.2%的总可动流体饱和度由孔径25~115 nm的孔喉控制。Ⅰ、Ⅱ类页岩可动流体饱和度与孔隙度、渗透率、小孔和大孔孔隙度、孔喉半径均值和中值、有效孔隙度呈强正相关性,与分选系数呈负相关性;Ⅲ类页岩可动流体饱和度与各参数相关性较差。

    2023年01期 v.38;No.198 59-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1193K]
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  • 页岩气多层吸附的分子模拟与理论模型

    穆中奇;宁正福;吕方涛;顾可名;刘蓓;

    用蒙特卡洛方法获得了储层条件下页岩气在有机质孔内的吸附等温线,并用分子动力学方法获得孔内气体分布与吸附层特征。基于热力学理论提出了表征过剩吸附的超临界气体多层吸附模型。通过用多层吸附模型与Langmuir模型拟合吸附等温线并分析拟合结果,说明多层吸附模型的合理性与优点。结果表明:非微孔中,页岩气发生双层吸附,靠近孔壁的第一吸附层受到的吸附作用远强于远离孔壁的第二吸附层,吸附层体积与温度、压力、孔宽无关,吸附层密度与孔宽基本无关。在宽1 nm的孔中,页岩气形成填充全部自由空间的吸附。超临界多层吸附模型拟合非微孔吸附等温线的效果与Langmuir模型同样良好,但其得到的吸附层厚度更准确,且能较准确计算吸附层密度随压力变化规律。

    2023年01期 v.38;No.198 69-76+84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1011K]
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  • 电解质离子对硬脂酸Langmuir膜稳定性影响机理

    何宇廷;刘月田;柴汝宽;

    利用Langmuir膜实验从微观尺度解释电解质离子对油水界面膜特征的影响规律和机理。通过表面压力-平均分子面积等温曲线研究不同电解质类型与浓度对界面膜强度的影响,从压缩能变化特征角度分析气—液、液—固阶段亥姆赫兹自由能增加速度不同的原因,以黏弹性变化分析油水界面流变特征。研究发现:电解质离子类型对油水界面膜特征有重要影响,影响程度Mg~(2+)>Na~+>SO_4~(2-),其原因是由于阳离子与硬脂酸阴离子基团—COO~—形成金属阳离子-络合物使表面膜结构更加稳定,且阳离子表面电荷密度越高膜强度越高。同时,电解质浓度对油水界面膜特征同样有重要影响,随着电解质离子浓度的增加,硬脂酸在油水界面的排列逐渐紧密,直至临界浓度;继续增加,紧密排列的硬脂酸分子膜逐渐破坏。

    2023年01期 v.38;No.198 77-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K]
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  • 聚合物交联凝胶堵漏性能评价方法研究进展

    熊正强;陶士先;周风山;于培志;

    堵漏性能是聚合物交联凝胶的一项重要性能,但目前国内外尚无统一凝胶堵漏评价的方法和仪器。本文综述了现有聚合物交联凝胶堵漏评价方法及凝胶堵漏仪器研究进展,总结了现有凝胶堵漏评价方法,详细分析了模拟孔隙漏失评价法、模拟裂缝漏失评价法和突破压力评价法的堵漏评价原理、优缺点及其应用实例,并且介绍了一些凝胶堵漏性能评价新方法及新仪器,如高温堵漏凝胶性能评价系统、完井套管承压模拟装置及中高压可视型堵漏模拟装置等。对聚合物凝胶堵漏研究具有重要的参考价值。

    2023年01期 v.38;No.198 85-94+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 423K]
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  • 基于核岭回归算法的地层水中CO_2溶解度模型研究

    龙震宇;王长权;石立红;刘洋;项小龙;

    碳捕集、利用与封存(CCUS)技术证实了CO_2地质埋存可以有效缓解温室效应、提高油田经济效益,而评价CO_2的地质埋存能力,需要考虑CO_2在地层中与水的互溶情况。本研究利用高温高压反应釜等设备,测量不同温度、压力、矿化度下CO_2在水中的溶解度,明确CO_2在水中的溶解规律。基于实验测量结果,利用遗传算法优化核岭回归算法(KRR)参数,建立CO_2在水中的溶解度预测模型。结果表明:通过56组数据对模型进行精度评估,其皮尔逊相关系数为0.99,平均相对误差为2.98%。分别使用核岭回归模型、Chang模型和Furnival模型预测温度35~135℃、压力8~50 MPa下CO_2在地层水中的溶解度,Chang模型和Furnival模型的平均相对误差分别为8.77%和7.44%,核岭回归模型的预测值与实验测量值拟合程度最高。该模型为预测CO_2在地层水中的溶解度提供了一种新方法。

    2023年01期 v.38;No.198 95-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K]
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  • 石油磺酸盐原料油复配及膜式磺化合成工艺研究

    范伟;吴国才;张天涯;何科;何小金;何伟;周卫强;

    以X油田减压馏分油为原料,采用SO_3气相连续膜式磺化工艺开展驱油用石油磺酸盐表面活性剂中试试验。考察了不同原料油、物料配比、反应温度、平均SO_3质量分数、气液摩尔比等因素对石油磺酸盐性能的影响,筛选出了最佳原料油配比,优化出了合理的生产工艺参数,制得了活性含量和界面活性均满足行业要求的石油磺酸盐表面活性剂产品。检测结果表明,通过原料油复配和合成参数优化生产出的X油田石油磺酸盐中试产品,活性物质量分数高达33%以上,能使X油田X区油水界面张力降低到10~(-3)mN/m数量级,为该油田提高采收率用石油磺酸盐表面活性剂的工业化生产提供了有力支撑。

    2023年01期 v.38;No.198 102-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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  • 微生物修复石油烃污染土壤研究进展

    杨博;李娜娜;陈景辉;于恒;屈撑囤;杨鹏辉;李荣华;何炽;

    石油烃污染会恶化土壤环境,严重危害土壤生态系统,在其修复技术中,生物修复技术具有修复彻底、无二次污染等优势。本文系统介绍了石油烃污染土壤修复技术的发展历程,并通过调研国内外微生物修复机理、影响因素、菌种构成及耦合方式等方面的研究成果,总结分析了微生物修复石油烃污染土壤技术的特点,最后结合政策、法规及标准等导向性因素对石油烃污染土壤微生物修复技术研究的发展方向进行了展望。

    2023年01期 v.38;No.198 108-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 612K]
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  • 集减振、脉冲和冲击于一体的钻井提速工具设计及仿真

    刘鹏;

    钻井过程中,为了减少钻柱振动带来的危害,提高破岩效率,节省钻井成本,设计了一种以井下轴向振动作为动力源,同时可实现脉冲射流和轴向冲击的多功能提速工具。其中的减振装置可减少钻柱轴向振动对钻头、钻柱造成的损伤,并作为动力带动中心轴进行往复运动;中心轴的运动改变了钻井液的过流面积,从而形成了脉冲式射流,加快井底携岩效率,增强水力辅助破岩效果;中心轴带动冲锤给钻头施加周期性的冲击力,实现冲击辅助破岩。通过钻具轴向振动规律的研究,优化工具的结构设计;模拟分析过流面积变化对井底压力的影响,提高脉冲射流压差;建立冲击破岩力学模型,分析不同岩性条件下冲击力与破岩效率的关系,提高冲击破岩效果。该工具结构中易损件极少,结构可靠,满足钻井复杂条件下对工具寿命和强度的要求。

    2023年01期 v.38;No.198 120-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K]
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油气加工与储运

  • 管道高周腐蚀疲劳损伤模型与数值模拟研究

    程斌亮;殷志明;黄小光;王一超;

    根据疲劳与应力腐蚀损伤的耦合效应,利用非线性累积原理,构建了金属材料的高周疲劳损伤演化模型。以API X65管道钢为研究对象,结合实验确定了腐蚀疲劳损伤演化参数。利用ABAQUS软件二次开发模拟了含不同腐蚀坑形状的管材试样腐蚀的疲劳损伤演化与裂纹萌生过程,探讨了腐蚀疲劳裂纹萌生对腐蚀坑形貌的敏感性。结果表明:腐蚀坑宽度与深度相同时,半椭球型腐蚀坑试样腐蚀疲劳裂纹萌生寿命最长,圆台型与圆锥型次之,矩形体腐蚀坑试样裂纹最先萌生;半椭球体腐蚀坑试样应力腐蚀损伤对总损伤的贡献量始终大于疲劳损伤,而对于其他类型腐蚀坑,腐蚀疲劳裂纹萌生主要源于疲劳损伤的累积。

    2023年01期 v.38;No.198 127-134+144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
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  • 天然气管网反输工况下的运行优化

    周军;秦一雄;彭井宏;梁光川;赵云翔;

    在考虑未来下游用户需求增长和上游气源供气能力受限的基础上,在下游末站引入LNG气源条件下,建立了管网反输情况下的管道运行优化模型,该模型以管道运行经济效益最大化为目标,并以气源供气量、压缩机开机数和压缩机转速为决策变量。将所建立的优化模型应用于国内某管道,并采用GAMS建模系统和SBB求解器对优化问题进行求解。算例优化结果表明:管网反输比常规输送产生的压缩机能耗费用更低;进行天然气管网反输时,反输气量越多,管道能耗费用越低,售气利润也越低,导致管道运营商获得的经济效益降低;在上游气源供气量充足时,常规输送带给管道运营商的经济效益比进行管网反输时更高,管网反输仅适应上游气源供气能力不足时的情况。

    2023年01期 v.38;No.198 135-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 729K]
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  • 天然气管网动态仿真三种隐式差分法对比研究

    李春奇;袁献忠;李俊;郭乔;

    天然气管网动态仿真技术在日益大型化和复杂化的天然气管网系统中的作用日益凸显,然而国内外学者提出了多种动态仿真方法,不同的方法在相容性、计算精度以及计算速度等方面存在较大差异,并直接影响最终动态仿真结果。为此,对比了中心有限差分法、Implicit Cell Centered法和Implicit Cell Centered线性化3种方法的差分格式以及在相容性、计算精度和计算速度等方面的表现。仿真实验结果表明:3种方法均具有相容性;中心有限差分法的计算稳定性较差且计算速度慢;Implicit Cell Centered法计算结果与Implicit Cell Centered线性化法计算结果基本保持一致,但计算速度较慢;Implicit Cell Centered线性化法计算速度最快,并且具有较高的精度和稳定性。

    2023年01期 v.38;No.198 145-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 424K]
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化学与化工

  • 二氧化碳基聚碳酸酯的化学改性研究进展

    周利;王文珍;李磊磊;刘双;张亦乐;罗亮;

    CO_2的过量排放形成“温室效应”导致全球温度升高,气候变暖,制备二氧化碳基聚碳酸酯(PPC)可对CO_2进行有效利用。PPC热稳定性差,刚性弱等因素限制了其规模化应用。在二氧化碳、环氧化合物体系中引入第三单体进行三元共聚合成稳定的、对环境友好的聚碳酸酯是最直接有效的化学改性办法。本文综述了环氧化合物、酯类以及酸酐类等第三单体在二氧化碳、环氧化合物反应体系中的共聚研究进展。已有的研究表明,催化剂的选择影响着对PPC的性能调控。环氧化合物为第三单体时,改性后PPC的热性能和力学性能得到明显提高;酯类为第三单体时,其降解性能也得到了改善;酸酐类为第三单体时能更有效地合成PPC。另外,第三单体带有功能性基团时能够得到功能型PPC,为今后PPC的进一步开发和利用提供更多思路和参考。

    2023年01期 v.38;No.198 150-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 441K]
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