石油地质与勘探

• 基于VAE-EGAN架构的地震脉冲干扰异常检测

  严英殊;余贞侠;文晓涛;王秋成;文武;

  在地震勘探采集现场，脉冲信号作为一种干扰，严重影响地震采集记录的品质，是地震采集现场重点监控的干扰对象。为准确检测脉冲信号，减少地震脉冲信号对后续地震数据处理和解释的影响，提出一种基于VAE-EGAN架构的异常检测方法。该方法结合变分自编码器VAE的生成稳定性与生成对抗网络GAN的判别能力，通过权值衰减和谱归一化技术降低模型过拟合的可能。新设计的损失函数结合多个判别器的独特结构，提高了GAN在异常捕捉任务上的竞争力。西部某工区实际地震数据的实验结果表明，该方法的异常检测准确率和F1值分别达到93.75%和96.77%,异常定位准确率和F1值分别达到89.82%和92.73%。实验结果验证了该方法在提升脉冲信号异常检测精度方面的有效性，降低了地震数据处理中脉冲信号检测的复杂性，有助于保障地震数据的准确性。

  2025年03期 v.40;No.212 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1443K]
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• 吴起—定边地区延长组长7段深水沉积特征及沉积模式

  张龙飞;白玉彬;闫新智;薛宁;李鹏程;赵靖舟;张宇轩;

  深水湖盆沉积的重力流砂体是非常规油气勘探的有利目标。根据陆相湖盆深水重力流沉积理论，综合利用岩心观察、粒度分析、测井曲线等资料，研究了吴起—定边地区延长组长7段深水重力流沉积类型及特征、重力流成因及沉积模式。结果表明：研究区长7段深水沉积类型丰富，主要发育3种类型重力流沉积：滑塌沉积、砂质碎屑流沉积和浊流沉积。重力流的主要成因包括触发机制、湖盆底形，沉积物源，不同类型的重力流在垂向上叠置发育。分3个沉积阶段总结了长7段重力流沉积过程：三角洲前缘砂体至半深湖斜坡滑塌砂体沉积阶段，半深湖滑塌砂体至砂质碎屑流沉积阶段，半深湖—深湖砂质碎屑流向浊流沉积过渡阶段。长7段非/限制性水道微相最为发育，也控制了油气分布，为下一步石油勘探的重点类型。

  2025年03期 v.40;No.212 12-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2625K]
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• 四川盆地金秋气田须三段河道砂体精细刻画与致密气有利区预测

  肖柏夷;刘雪;曹脊翔;曾琪;王锦西;李唐律;黄董;

  针对须三段河道窄、砂体薄、含气性差异大等制约金秋气田致密气效益开发的难点，通过砂体正演模拟明确须三段各类砂体的响应特征，优选对物性、含气性敏感的叠前属性，利用地质统计学反演和卷积神经网络开展河道精细刻画和储层、含气性定量预测。结果表明：(1)须三段可分为中厚层型Ⅰ类和薄互层型Ⅱ类2种砂体，2种砂体的地震、测井响应和砂体厚度存在差异，SQ1、SQ2河道发育、砂体厚度大，SQ3河道窄、以薄层砂为主。(2)须三段储层受河道砂体控制，SQ1、SQ3储层集中在北部分流河道的Ⅰ类砂体中，SQ2南部裂缝较发育，储层以河道侧缘Ⅱ类砂体为主。(3)优选对含气性敏感的P+G、近道叠加和远道叠加属性，建立基于卷积神经网络的含气性预测模型，SQ1气藏位于QL32井和QL2-Q1井区，外形与分流河道基本一致，SQ2和SQ3气藏集中在北部FuS1、QL2、QL3和QL218井河道中。(4)以砂体、储层、裂缝和含气性预测结果为依据，将须三段分为2种有利区。SQ1一类有利区位于FuS1-QL2-Q1井分流河道中部，二类位于FuS1-QL2-Q1井分流河道侧缘。SQ2和SQ3的一类有利区分别位于FuS1-QL32-QL3、QL1和QL22井区分流河道中部。

  2025年03期 v.40;No.212 26-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2882K]
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油气田开发与开采

• CO₂分层配注气嘴结构优化

  邹明华;幸雪松;杨树坤;陈欢;赵广渊;李越;宫汝祥;王海柱;王瑞;

  CO_2分层配注可有效避免层间干扰，实现油气储层多层均衡注采。配注气嘴是单管分层注气工具设计的关键，具有大通径、强节流特性的需求，以避免CO_2中的杂质堵塞气嘴。通过数值模拟的方法，研究了锥直型、平直型等常见的5种气嘴的流动特性，基于研究结果设计了平直-锥型气嘴，并进行了结构参数优化。结果表明：突缩型气嘴由于流通面积骤然减小，局部压力损失大，节流效果明显好于渐收型气嘴；带扩张段的气嘴由于流体的碰撞摩擦以及旋涡的影响，导致更大的动能损失，节流效果更佳。对于平直-锥型气嘴来说，锥角越大，角动量越大，能量损失就越大，气嘴前后压差就越大。设计的平直-锥型气嘴具有大通径、强节流特性，能满足注气井CO_2分层配注需求。

  2025年03期 v.40;No.212 39-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 724K]
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• 基于深度学习的起下钻波动压力预测方法

  魏刚;张晓广;李文良;夏环宇;高耸;

  在起下钻作业中，控制井内波动压力对井眼内压力的平衡至关重要，但井底压力的测量面临着数据传输限制、机理模型计算精度不足且时效性欠佳的问题。基于大量起下钻工程历史数据，探究波动压力与施工参数之间的耦合关系，提出一种基于深度学习的起下钻波动压力预测方法。通过海上油井实例验证，对比分析不同波动压力预测模型的效果，结果表明DNN模型预测的波动压力平均绝对误差为0.108 7 MPa、相关系数R~2达0.997 4,验证了该方法的可行性，为起下钻作业的安全快速进行提供了理论参考。

  2025年03期 v.40;No.212 48-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 912K]
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• 基于微流控模型的超临界CO₂压裂返排微观机制

  谢平;王海柱;王斌;张云鹏;徐润滋;麦汉;董卓鑫;

  为揭示超临界CO_2压裂后压裂流体的返排机制，设计搭建了高温高压微观可视化实验平台，设计制作了含天然微裂缝的微流控模型，研究了超临界CO_2压裂后CO_2返排规律，对比了CO_2和常规水基压裂液返排特征及储层流体运移分布规律。结果表明，CO_2的可压缩性与溶解性是影响超临界CO_2返排的重要因素，使得CO_2在地层中几乎无游离态残余，同时也导致CO_2的返排速度更慢，返排时间更长。明确了裂缝走向与压力梯度的夹角是影响压裂液缝内返排的主要因素，夹角<45°时，压力对缝内流体的驱动效果较为明显，返排效果较好；夹角>45°时，返排效果较差。研究结果可为CO_2压裂返排工艺设计提供理论基础。

  2025年03期 v.40;No.212 57-65+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 884K]
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• CO₂混相压裂地面管汇冲蚀磨损特性

  高凯歌;卢书彤;闫柯乐;靳彦欣;任悦萌;蒋秀;

  为研究地面管汇材料15CrNiMo在CO_2混相压裂耦合工况下的冲蚀行为及规律，通过管材力学性能测试和管汇冲蚀磨损实验分析不同冲蚀速度、冲蚀角度和含砂率条件下的冲蚀磨损特性及损伤机制。结果表明，在低温工况下CO_2混相压裂时15CrNiMo合金钢的表面硬度、抗拉/屈服强度、断裂韧性随温度降低均有小幅度提高，温度降低不会对地面管汇冲蚀性能造成不利影响；初始冲蚀速率随冲蚀角度增大而增加，在30°左右时达到峰值后逐渐降低并趋于稳定；冲蚀速率随冲蚀速度的增大呈明显的正相关效应；含砂率5%～15%时，由于“屏蔽效应”影响，冲蚀速率随含砂率提高而逐渐降低并最终趋于稳定；内压载荷60～100 MPa时，冲蚀速率随着拉力载荷提高呈近似线性增大趋势。研究结果能够为CO_2混相压裂施工参数优化、地面压裂管汇寿命预测等提供依据。

  2025年03期 v.40;No.212 66-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1096K]
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• 基于核磁技术优选页岩储层增能介质

  戴志鹏;李太伟;王彪;朱杰;虞建业;

  基于核磁共振技术，研究了压裂液、常规表面活性剂AES以及CO_2等不同介质对页岩油藏的增能、渗吸采油能力；依据基质-裂缝强制渗吸模型，明确提高渗吸量的技术思路为原油降黏、改善地层润湿能力与适当的油水界面活性，选用强化渗吸洗油剂FD1进行气液协同作用效果评价。结果表明：大分子压裂液难以进入页岩基质，渗吸剂FD1吞吐可大幅提升采收率至37.52%;气体中CO_2吞吐效果明显优于CH_4和N_2,吞吐5轮次采出程度达38.28%,渗吸剂FD1协同作用下可进一步提高采收率约24%。确定适应苏北盆地页岩油的渗吸体系为CO_2+渗吸剂FD1。从作用机制上看，CO_2在微小孔隙中对吸附油的动用效果较好，并可驱动少量游离油，渗吸剂主要作用于中大孔，强化改善润湿的能力使吸附油易于剥离，较强的界面活性更方便置换游离油，渗吸后吸附油、游离油进一步减少。该研究为入井介质优选及增渗驱油提供了理论支撑。

  2025年03期 v.40;No.212 75-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 749K]
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• 贝莱斯芽孢杆菌H1提高高矿化度油藏采收率的潜力

  韩春春;杨建轩;魏晓霞;马元博;孙培耀;马莎莎;周晓蓉;陈显轲;

  对分离的本源贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)H1进行环境适应性和室内驱油性能测定，综合评估该菌株的环境适应性、驱油性能，并探讨其驱油机制。结果表明：H1能在120 000 mg/L的矿化度、pH值在6～9、15～45℃和缺氧条件下生长繁殖。H1上清液的表面张力为28.20 mN/m,E_(24)值为91.55%,防蜡率为88.90%,降黏率在90.00%以上，处理后原油饱和烃C_(10)—C_(20)和C_(21)—C_(30)的相对质量分数分别增加了7.26%和减少了5.74%,芳香烃和胶质相对质量分数分别降低了2.35%和2.73%,缺氧条件下产生约为培养液体积7倍的气体。物模驱油表明H1的原油采收率提高了20.00%以上。H1具有良好的耐盐、乳化降黏和烃降解等性能，具有在高矿化度油藏现场应用的价值。

  2025年03期 v.40;No.212 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 407K]
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• 预充填挡砂介质对筛管过流能力影响的实验研究

  马成云;窦益华;邓金根;赵凯;窦亮彬;

  针对预充填筛管井下防砂过程中易堵塞，生产初期过流能力下降幅度大的问题，利用自研的可视化防砂模拟实验装置，研究了预充填筛管过流能力影响因素。实验结果表明：随着挡砂层填充率的增加，挡砂介质在外保护套缝槽内的排列紧密程度增加，导致预充填筛管的过流通道尺寸显著减小；当挡砂介质填充率增加到100%时，预充填筛管的过流通道尺寸最小，地层砂在筛管内外架桥堵塞速度最快，生产初期筛管的过流能力降低幅度最大；为了实现预充填筛管高效防砂，挡砂介质颗粒尺寸中值与地层砂颗粒尺寸中值比(D50/d50)应随挡砂介质填充率(R)呈指数增加，即D50/d50=0.019 8exp(0.063 8R)。研究成果有助于降低预充填筛管防砂过程中易堵塞问题，能够为油田现场预充填筛管科学设计提供理论支撑。

  2025年03期 v.40;No.212 89-96+121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1875K]
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石油机械设备及自动化

• 新型阀套式排污阀的冲蚀特性

  刘恩斌;庞京城;寇博;李党建;杨林;

  为了确保页岩气生产排污过程的安全运行，对现有阀套式排污阀进行结构改进。基于四川某页岩气田的排污阀的冲蚀情况，将原排污阀的阀瓣改为倒圆角梯形阀瓣并将原圆形节流孔改为方形节流孔以完成阀门的改进，再利用Fluent软件对改进后的排污阀在不同流速、开度、砂量、形状系数和粒径下的冲蚀特性与流动性能进行模拟分析，并与改进前的排污阀在标准工况下的模拟数值进行对比。结果表明：当开度为10%时，在不同流速下改进后排污阀的冲蚀速率最高仅为1.28×10~(-4) kg/(m~2·s),缓蚀率达到98.8%,且压力损失明显降低，流通能力有所增强。改进后排污阀的抗冲蚀性能明显提升，可为今后页岩气分离排污系统中排污阀的优化设计提供技术参考。

  2025年03期 v.40;No.212 97-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1516K]
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• 附加弯矩工况下管柱特殊螺纹接头密封性能仿真

  梁豪;樊恒;任旭;

  附加弯矩会对特殊扣管柱密封性能产生较大影响，为分析附加弯矩作用下特殊扣接头密封参数对接头的结构完整性和密封完整性的影响规律，依据实物测量和拉伸试验确定了管体几何尺寸、材料性能及螺纹几何尺寸及密封结构参数等，建立了特殊螺纹接头的有限元模型。利用因素轮换法对不同影响因素进行了规律性分析。结果表明：附加弯矩的存在会影响接头密封面及台肩部位的密封性能；主密封过盈量控制在0.13 mm以内能有效控制特殊螺纹接头在装配过程中产生的塑性变形；密封面锥度控制在1∶12～1∶16能有效保证螺纹接头的完整性；密封面长度在3～7 mm内可保证特殊螺纹接头的良好工作状态；台肩角度为逆向角15°可提高接头的辅助密封效果，实现最佳的连接性能和可靠性。研究结论可为特殊螺纹结构的设计和性能优化提供参考。

  2025年03期 v.40;No.212 106-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1155K]
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油气加工与储运

• 十二烷基酚嵌段醚丙基磺酸钠的溶液性能

  罗佳莹;罗芳草;袁浩恩;郑延成;穆健;

  为满足中高矿化水油藏驱油表面活性剂对抗盐性和界面活性的要求，研究了3种烷基酚PO-EO嵌段醚磺酸钠(C12PE4S、C12PE8S和C12PE12S)的物化性能，得到了EO链节数对溶解性、起泡性、表/界面性能和乳化性能的影响关系。实验结果表明：25℃时质量分数0.3%C12PE4S、C12PE8S和C12PE12S分别在质量分数13%、15%和20%NaCl溶液中出现浑浊，溶解性优于相应疏水基团的常规表面活性剂，且合成产物的EO数增大，溶解性提高，耐盐性增强。3种表面活性剂的临界胶束浓度cmc随着温度的增加而减小，随EO数的增加而增大，对应的表面张力值γ_(cmc)增加；形成胶束的Gibbs自由能随温度上升而下降，随EO数增加而增大；烷基酚嵌段醚磺酸钠随着EO数增加起泡性能增强，并在较高的矿化度下展现出良好的界面活性。以煤油为内相时，C12PE4S,C12PE8S和C12PE12S分别在质量分数4%～7%,6%～8.5%和10%～13%NaCl溶液中产生超低界面张力(10~(-3) mN/m数量级),说明EO数增加，达到最低界面张力所需盐度增加。C12PE8S和C12PE12S分别在质量分数0.1%～4.0%和0.3%～5.0%NaCl溶液形成中相乳液，表面活性剂EO数增加，形成中相乳液的盐浓度提高。

  2025年03期 v.40;No.212 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 448K]
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• 基于离线模型法的多批次输油管道在线水力计算

  李苗;赵伟;刘春颖;杜渐;李凌波;廖绮;梁永图;

  针对多批次输油管道油品物性多变、管道水力状态随批次运移情况频繁发生变化、管道仪表存在周期性检修及故障等导致管道在线仿真实施难度大的问题，提出了一种基于离线模型法的输油管道在线水力计算方法。在历史校准数据的基础上，提出采用单步校准的方式更新油品水力计算参数，根据模型计算误差动态选择输油管道模型控制边界，模型计算速度快，实施简单，能够在一定程度上排除故障仪表及数据异常对模型计算精度的影响。基于华南成品油管道运行数据对该方法进行了测试，对于不同数据异常场景，方法都具有较好的适应性，平均计算精度在95%以上。结果表明：提出的输油管道在线水力计算方法，能够实现起伏地形下的管道沿线参数的实时监测，防止高点拉空、低点超压，预测水击危害，能够有效保障成品油管道的安全、高效运行。

  2025年03期 v.40;No.212 122-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1845K]
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• 超临界二氧化碳输送管道关阀水击过程动态仿真及影响因素分析

  陈潜;焦健;邢晓凯;盛绪飞;李欣泽;

  超临界二氧化碳输送管道在关阀等流速急剧变化的工况下会产生水击现象，导致管道超压和发生相变，需对管道水击工况进行仿真和分析。构建了超临界二氧化碳管道关阀水击动态过程非等温仿真数学模型，基于初始条件和内外边界条件确定动态仿真模型的定解条件，采用时间递推法和Newton-Rapshan算法求解模型。以某超临界二氧化碳管道系统为例，模拟了关阀前后管道运行参数的时空变化情况，分析了压力、输量、关阀位置、时间、地形起伏、温度对超临界二氧化碳管道水击过程的影响。将所构建水击动态模型的仿真结果与OLGA软件仿真结果相比，管道压力和温度最大绝对偏差为0.27 MPa和1.51 K;管道运行压力、运行输量、关阀位置和地形起伏对水击过程管道参数变化及安全性的影响较大。

  2025年03期 v.40;No.212 133-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
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