西安石油大学学报(自然科学版)

地质与勘探

  • 苏丹Muglad盆地Moga地区Abu Gabra组二段层序及沉积微相

    王营;辛仁臣;

    为了探究Muglad盆地Fula凹陷Moga地区岩性-地层圈闭的勘探潜力,利用11口钻井资料,参考地震资料,运用层序地层学、沉积学理论和方法,将Abu Gabra组二段自下而上划分为ag2-3、ag2-2、ag2-1四级层序,每个层序均以最大湖泛面为界划分为湖泊扩张体系域(ESTa2-3、ESTa2-2、ESTa2-1)和湖泊萎缩体系域(SSTa2-3、SSTa2-2、SSTa2-1)。Abu Gabra组二段发育的沉积相类型为辫状河三角洲、湖泊相和湖底扇;各四级层序体系域地层厚度分布特征均反映了东北高西南低的总体古地貌特征;古地貌控制了沉积相带的分布:ESTa2-3体系域,东部和北部发育辫状河三角洲,向西、南相变为较深湖,Moga-8井附近还发育湖底扇;SSTa2-3和ESTa2-2体系域,东北部发育辫状河三角洲,西南部发育滨浅湖砂质滩坝;SSTa2-2、ESTa2-1、SSTa2-1体系域,东北部和东南部均有辫状河三角洲发育,SSTa2-2、ESTa2-1体系域Moga-8井附近发育湖底扇,SSTa2-1体系域Moga-8井附近发育砂质滩坝。

    2019年05期 v.34;No.178 1-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 18085K]
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  • 鄂尔多斯盆地延长组长8段致密砂岩油分布的相控作用及其模式——以陕北斜坡东南部D地区为例

    王辉;张凤奇;吴少波;李旦;钟红利;柳伟明;

    以陕北斜坡东南部D地区为研究对象,对影响长8段储层油藏分布的沉积相、岩石相、岩石物理相等主控要素的分布特征及其与致密砂岩油分布的关系进行了研究,分析总结了长8段致密砂岩油藏分布的相控作用及其模式。结果表明:研究区长8段储层发育的油层多为被致密砂体或泥岩包围的薄油层,石油呈叠置连片的准连续分布。鄂尔多斯盆地延长组长8段储层的石油分布主要受沉积相的控制,石油主要分布在砂体厚度和砂地比均较大的优相区;沉积颗粒较粗的细砂岩及以上级别的优质砂岩类地层控制着长8段储层的石油富集与成藏;相对高孔渗的优质储层控制着长8段储层石油的富集部位;优相带内致密岩体背景下的相对高孔渗砂体为鄂尔多斯盆地延长组长8段储层石油聚集的最有利位置。

    2019年05期 v.34;No.178 14-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 14950K]
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  • 鄂东神府地区山西组古沉积环境及沉积特征分析

    王卓;赵靖舟;陈宇航;

    将沉积地球化学与沉积学结合,对神府地区山西组沉积环境及沉积特征进行全面研究。地化资料分析表明,神府地区山西组沉积期水体为弱还原-弱氧化的淡水环境,古气候温暖湿润;重矿物资料和地化资料综合显示神府地区山西组物源方向为北东向,母岩性质主要为碱性玄武岩和花岗岩,物源区为盆地北部阴山古陆;进一步结合岩心、测井及实验资料,确定研究区山西组为曲流河三角洲前缘亚相沉积,发育分流河道,分流间湾、水下天然堤微相。

    2019年05期 v.34;No.178 24-30+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 5638K]
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  • 不整合面和砂体配置对镇北长3及以上低渗透油藏油气富集的影响

    张庆洲;孙燕妮;武迪生;杨子清;曾山;

    通过大量的测井和岩心等资料分析,采用古地貌恢复等方法,探讨了鄂尔多斯盆地侏罗系和三叠系间的不整合面及砂体的配置关系对镇北地区长3及以上低渗透油藏油气富集的影响。研究表明:前侏罗系古地貌将镇北地区划分为若干个古河流域,每个流域的主河谷深切延长组地层,通过油气运移所形成的低渗透油藏在平面上主要局限于其古河流域内;不整合面为油气运移的主要通道,由于地层纵向相态转化快,油气运移困难,同一古河流域的长3及以上低渗透油藏纵向上主要局限于一个统一的构造附近,即油气主要聚集于不整合面附近古河流域内砂体连片性较好的构造基准域内。

    2019年05期 v.34;No.178 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 15304K]
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油气田开发与开采

  • 页岩气藏水平井分段压裂缝间应力干扰全三维模拟

    唐慧莹;张东旭;刘环竭;梁海鹏;张烈辉;

    已有多裂缝应力干扰分析模型多基于二维或拟三维假设,该类模型只能考虑裂缝沿水平面的扩展与水平方向的就地应力大小,同时对裂缝形态有较强约束。为了更加准确地分析三维空间多裂缝干扰模式,建立了基于三角形单元位移不连续方法的全三维多裂缝扩展数值模型,对采用二维与三维模型预测的应力干扰强度进行了比较,计算了多裂缝扩展引起的三维空间应力分布。模拟结果表明:全三维压裂模型能够更加准确地刻画地层应力分布与裂缝形态。与二维模型预测的结果相比,三维模型预测的裂缝间应力干扰更弱,预测的裂缝变形诱导应力变化和裂缝扩展速度更小。

    2019年05期 v.34;No.178 37-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 10094K]
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  • 基于流线数值模拟精细历史拟合的缝洞型油藏剩余油潜力评价

    赵艳艳;崔书岳;张允;

    缝洞型油藏储集体类型多,裂缝、溶洞、多孔介质交织共存,尺度差异大,分布复杂,非均质性极强,裂缝流、洞穴流、渗流交叉耦合,油水运动极其复杂,用黑油模型模拟时间长,收敛性差。为此,用流线模拟器对缝洞型油藏进行了精细历史拟合,该方法计算速度快、收敛性好、受网格大小和方向的影响较小,能够较精确地描述地下油水的流动轨迹,理清注水对应关系,且揭示了不同开发阶段剩余油分布特征和水驱油状况。同时,对剩余油的分布和大小进行了定量描述和评价,指出了剩余油潜力区,即:剩余储量主要集中在暗河、溶洞、溶孔中,断裂中最少。因溶孔分布较分散,暗河和溶洞比较集中,因此,溶洞和暗河是主要的剩余油挖潜对象。

    2019年05期 v.34;No.178 45-51+56页 [查看摘要][在线阅读][下载 11621K]
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  • 壁面润湿性对原油携水流动特性的影响分析

    王家卫;章友洪;岳晓军;张旭;梁敏;彭素芹;代文;

    采用原油携水流动的方式将管道内部积水携出可以有效解决管道内部的积水引发管道腐蚀穿孔的问题。基于原油携水流动的动力学过程和界面形态,建立了原油携水流动模型,采用基于VOF模型的InterFoam求解器求解油水界面的动力学方程,对比验证了相同条件下的实验数据和数值模拟结果,分析了原油流速和壁面润湿性对原油携水能力的影响趋势。研究结果表明,使用OpenFOAM对原油携水流动进行模拟分析的方法切实可行,模拟结果与实验结果相比具有较好的吻合性。随着原油流速的增加,原油的携水能力增加,管道内的积水更易被原油携带出管道底部,而原油临界流速的大小取决于管道壁面的润湿性;随着管道壁面的润湿程度的降低,积水有聚集为水团的趋势,并且原油的携水能力增加;当原油流速大于临界流速时,原油的携水能力取决于壁面的润湿程度(即接触角θ的大小),当接触角θ=30°时,水以连续波状薄膜的形式存在;当接触角θ=60°时,薄膜破裂形成分散的水团,这些水团零散地分布于倾斜管壁上,并在剪切力的作用下不断向上移动;当接触角θ≥90°时,积水逐渐在倾斜管段上聚集为一团。

    2019年05期 v.34;No.178 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 3340K]
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  • 改善延长油田采出水水质的药剂筛选及其工艺优化

    柯从玉;逯毅;王鹏;刘亮;童梦凡;张群正;

    针对延长油田目前污水回注处理存在的问题,以延长油田不同储层采出水、地表水及浅层水为研究对象,通过水质分析,采用Scalechem软件对采出水与地表水及浅层水的配伍进行了结垢预测。结果表明,由于延长油田不同储层采出水及地表水和浅层水中所含成垢离子均较高,在进行清污混配时会出现明显的结垢现象,同时,回注水中悬浮物含量、含氧量及细菌含量较高,因此在污水回注前需要进行加药处理。通过室内实验对加药配方体系进行了筛选优化,并通过现场试验对加药配方和加药流程进行调整,得到最优的加药配方体系:阻垢剂(ZLGD-05)15 mg/L,无机絮凝剂(欧泰克聚铝)100 mg/L,有机絮凝剂(ZLGD-01)1 mg/L,2种絮凝剂加药间隔30 s,搅拌速率30 r/min。现场试验表明,采用调整后的工艺流程和加药配方可有效地将现场回注水水质处理达标。

    2019年05期 v.34;No.178 57-62+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2952K]
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  • 大庆长垣油田井震结合高效井挖潜研究

    梁文福;

    针对大庆长垣油田已进入特高含水开发阶段,剩余油普遍存在,局部相对富集,不具备整体规模加密调整的潜力的现状,基于井震结合精细油藏描述方法,将剩余油划分为复杂断块区、断层边部及窄小河道砂体3种潜力区,进行局部挖潜。针对3种不同类型的潜力区提出了对应的井震结合高效井部署方法。对复杂断块区采取直井与配套措施综合挖潜的措施,调整效果显著。调整后水驱控制程度提高9.4%,多向连通比例提高9.8%,聚驱控制程度提高32.5%;对断层边部钻大斜度定向井,调整后投产77口井,累计产油33.1×10~4 t,有效开采断层遮挡形成的剩余油;利用"顺河道、打顶部"水平井挖潜方法,有效开采原井网注采不完善窄小河道砂体剩余油,达到少钻井、多增油的效果。

    2019年05期 v.34;No.178 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2453K]
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  • 含油饱和度对火驱开发影响的实验研究

    赵庆辉;刘其成;程海清;

    在室内利用火烧油层物理模拟实验装置,开展了稠油油藏不同含油饱和度条件下燃烧基础参数测试和火驱开发效果评价实验研究。实验结果表明,同一油品条件下,含油饱和度对门槛温度、燃料消耗量和空气耗量等燃烧基础参数影响较小,但对火线推进速率有较大影响,火线前缘推进速率随含油饱和度增加而降低;实验条件下能够实现高温燃烧的最低含油饱和度界限值为15%,低于该含油饱和度无法形成持续稳定的火驱前缘。从驱油效率和空气油比指标评价了不同含油饱和度条件下火驱的驱油效果,综合分析认为火驱开发含油饱和度下限值为30%。

    2019年05期 v.34;No.178 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 723K]
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  • WQ100型聚合物微球理化性质及注入参数优化

    朱家杰;施盟泉;曹荣荣;周广卿;马波;刘宇鹏;

    为了考察WQ100型聚合物微球在低渗透油藏条件下的基本理化性能、粒径变化规律、微观结构、注入浓度和段塞大小与调驱效果的关系,采用表观性能检测、激光光散射粒径仪、透射电子显微镜、平面填砂可视化物模调驱实验等测试方法并结合油田现场实施情况对其性质特点和注入参数进行了系统的表征和优化。结果表明:WQ100型聚合物微球产品具有良好的稳定性和流动性,可在水中快速分散,可分离固形物质量分数为22%,初始粒径为纳米级,形貌为类球形,经水化后体积发生膨胀,非常适合在低渗透油藏应用;注入采用低浓度长段塞比高浓度短段塞注入可以获得更理想的注入水波及效果,油田现场应用采收率提高显著,投入产出比可以达到1∶3。

    2019年05期 v.34;No.178 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2389K]
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  • 基于机器学习的油气水层随钻识别模型优选

    孙健;李琪;陈明强;任龙;

    为了解决基于测井数据对油气水层的实时识别这一技术难题,利用计算机科学与现代数学,结合随钻测井技术与机器学习算法进行油气水层的随钻识别。首先,对训练集数据进行相关性分析,剔除弱相关或冗余数据;其次,选择一对多支持向量机、一对一支持向量机以及随机森林算法分别建立油气水层分类识别模型,并使用网格搜索方法及10折交叉验证法对3种分类识别模型参数进行优选;最后,运用参数优选后的各分类识别模型,对随钻测井数据进行油气水层的识别。研究结果表明,3种分类识别模型对研究区块油气水层随钻识别的准确率均达到75%以上。在训练样本较少的情况下,优先选用一对一支持向量机分类识别模型进行油气水层的随钻识别。

    2019年05期 v.34;No.178 79-85+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2582K]
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  • 多因素作用下单裂缝铺砂规律CFD数值模拟

    刘平礼;雷飞云;李骏;罗应扬;曾然;邱礼彬;

    为研究压裂过程单裂缝中入口速度(排量)、粒径等因素对支撑剂铺置运移影响规律,运用CFD数值模拟软件,建立简化二维模型,鉴于以往模型出口设置引起支撑剂回流铺置,设计模型出口为全开出口。模拟结果表明:随着排量的增大,支撑剂主要沉降区向裂缝深处移动,同时,入口处湍流效应增加,近井筒区域支撑剂空缺带变大,降低支撑剂铺置效果;增加砂比到一定值,其对砂堤形态的影响逐渐减小;高排量、高砂比时,在一段时间内,砂堤高度先逐渐增高再降低达到平衡高度,砂堤形态非均匀性先增大再减小。

    2019年05期 v.34;No.178 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2941K]
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  • 基于Markov过程的水下采油树系统可靠性分析

    刘超;刘健;朱元坤;李泉;肖文生;

    为评估水下采油树系统的可靠性,提出一种基于Markov的水下采油树系统可靠性评估方法。首先,通过研究水下采油树系统的运行状态和故障机制,建立了水下采油树系统的Markov模型并给出相应的解析方程式。其次,以实际水下采油树系统故障数据为基础数据对其可靠性进行了定量分析和计算,求解水下采油树系统的瞬态、稳态可用度区间值;最后,利用该模型进一步分析各状态转移概率对系统可用度的影响,从而为预防故障事件的发生及系统改进措施的提出提供一定的理论依据,并为水下采油树系统国产化设计以及生产工作等提供较为准确的可靠性约束指导。

    2019年05期 v.34;No.178 91-96+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 708K]
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油气加工与储运

  • 基于逆向工程技术的含凹陷管道极限强度分析

    孙伟栋;韩烨;钟良;刘保余;阮伟东;

    凹陷作为常见的管道几何缺陷形式,可能会引起管道局部应力集中,进而导致其承载能力下降,同时也为管道的正常运行带来巨大的安全隐患。基于变形检测技术和3D扫描技术分别获得含凹陷管道的真实内外表面轮廓,利用逆向工程技术构建凹陷管道的三维实体模型,导入ABAQUS有限元软件模拟运行状态下凹陷管道的应力分布特征,准确地判断含凹陷管体的最危险位置,最后依据Mises屈服准则进行含凹陷管道的安全评估。结果表明,通过上述2种方法获得的凹陷管道应力模拟结果基本吻合,从而有效地验证了基于变形检测技术开展凹陷管道极限强度分析的可行性和精确性,该方法可以有效地避免开展3D扫描前的管道开挖工作。

    2019年05期 v.34;No.178 97-103+109页 [查看摘要][在线阅读][下载 7287K]
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  • 管线钢磁力耦合效应及在线无损应力检测

    翁光远;张煜敏;代建波;石韵;

    天然气管道服役期内的载荷变异、介质侵蚀、环境变化等诱发的集中应力使管道强度接近甚至超过设计值,形成安全隐患,而现有的检测手段很难实现在线无损应力检测。结合铁磁材料磁力学机理,开展了X80管线钢的磁力耦合效应微观特性试验研究,探讨了应力引起磁畴结构变化的机理。以X80管线钢圆棒试样为研究对象,设计了基于磁力耦合效应的在线无损应力检测装置,提出了X80管线钢磁力耦合效应应力检测的理论基础及应用方法,并对试验数据进行了分析。结果表明:①在单向拉/压应力作用下,管线钢试样应力变化诱发磁畴结构的改变,从而使受拉方向上的磁化强度增大,使受压方向的磁化强度减小;②恒定加载速率下,在弹性变形阶段,X80管线钢圆棒试样的拉/压应力与通过其截面的感应磁通量之间基本呈现线性关系;③试验得出的X80管线钢试样各种工况的感应磁通量-应力关系吻合较好,精度能满足工程要求。基于管线钢的磁力耦合效应,以感应磁通量为参量建立的磁力本构模型能准确地反映服役管道应力变化,为在线无损应力检测提供了新方法。

    2019年05期 v.34;No.178 104-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K]
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石油机械设备及自动化

  • 铁钻工冲扣钳钳牙参数敏感性分析

    闫文辉;郭李彤;彭勇;段正勇;吴恒;胡楠;

    以钳牙花型与当量摩擦系数的关系为切入点,基于接触力学及摩擦学原理,对钳牙与管柱接头外壁接触进行受力分析,建立了钳牙牙型角、牙顶倒角半径、管柱外径及咬痕深度与当量摩擦系数的关系式;对钳牙及管柱强度,以及钳牙齿磨损原因进行了分析。在摩擦力矩满足上卸扣要求、不损伤管柱等约束条件下,利用正交设计分析了钳牙齿与管柱外壁接触时4个因素对当量摩擦系数的影响程度。结果表明:钳牙牙型角对当量摩擦系数影响最大,而牙顶倒角半径的影响几乎可以忽略不计。为使咬痕深度小于1 mm,对于常用直径系列管柱,钳牙牙型角的最佳取值为80°~100°。

    2019年05期 v.34;No.178 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K]
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  • 高抗挤套管磨损后的外压失效行为分析

    张建兵;白松;鞠录岩;

    采用Abaqus软件,通过有限元模拟分析方法,按照月牙形磨损模型,对我国深井、超深井中广泛使用的140 ksi(965 kPa)钢级Φ244.5 mm×11.99 mm、110 ksi(758 kPa)钢级Φ339.7 mm×12.19 mm和Φ244.5 mm×11.99 mm等3种高抗挤套管在0到70%之间不同磨损率下的挤毁失效行为和挤毁强度变化规律进行了分析,得到了不同磨损率下套管的挤毁失效类型和挤毁强度数据。研究发现磨损在改变套管几何形状的同时,也使套管的挤毁失效行为发生了变化,从而使其剩余挤毁强度值的计算变得复杂。原本为塑性挤毁的Φ244.5 mm×11.99 mm110 ksi(758 kPa)套管在磨损后转变为以弹性失稳为主;原本为过渡挤毁的Φ244.5 mm×11.99 mm140 ksi(965 kPa)套管,当磨损率小于50%时,其挤毁失效类型为过渡挤毁,当磨损率大于50%时,其挤毁失效类型转变为弹性失稳;原本为弹性挤毁的Φ339.7 mm×12.19 mm110 ksi(758 kPa)套管在磨损后依然为弹性挤毁,但磨损加剧了其结构的不稳定。3种套管磨损后的剩余挤毁强度都低于原本失效模式下的挤毁强度值。

    2019年05期 v.34;No.178 116-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 2147K]
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  • 基于NSGAⅡ的交直流系统无功优化

    武晓朦;王欢;

    在交流系统与直流系统互联以及大规模分布式电源并网中,传统以网损或电压稳定性的单一目标函数已经无法满足电网优化的需求。为此,以交直流系统总网损和节点电压偏移量作为目标函数构建多目标交直流系统模型,在传统遗传算法加入快速非支配排序方法,并且在遗传过程中采用精英保留策略防止优良个体的丢失,从而求解得到多个pareto非劣解集。对IEEE30节点系统标准算例进行验证,所得结果验证了所提方法的可行性。

    2019年05期 v.34;No.178 122-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K]
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  • 《中文核心期刊要目总览》入编通知

    <正>"西安石油大学学报.自然科学版"主编:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,贵刊西安石油大学学报.自然科学版入编《中文核心期刊要目总览》2017年版(即第8版)之石油、天然气工

    2019年05期 v.34;No.178 127页 [查看摘要][在线阅读][下载 2805K]
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