西安石油大学学报(自然科学版)

地质与勘探

  • 南华北二叠系太原组泥页岩孔隙特征及其影响因素分析

    袁青松;张栋;代磊;李中明;张驰;

    以南华北盆地河南中牟页岩气勘查区二叠系太原组泥页岩为研究对象,联合运用氩离子剖光-扫描电镜技术、低温氮吸/脱附实验以及压汞-吸附联合法对研究区泥页岩孔隙特征进行系统研究,并分析孔隙发育特征的影响因素。结果表明:研究区泥页岩微观孔隙结构复杂,孔隙类型多样,以有机质收缩缝、黏土矿物粒间孔和微裂缝最为发育,对页岩气的渗流和赋存具有重要意义;泥页岩孔隙孔径分布形态多样,发育单峰型、双峰型、三峰型和多峰型,孔隙大小分布不均匀,但以中孔为主;孔隙形状多为两端开口的平行板状孔和狭缝形孔,也存在一定量墨水瓶状孔、锥形结构的平行板孔、两端开口的锥形管孔以及圆锥形孔隙和一端封闭的不透气性孔。通过分析研究区泥页岩孔隙特征影响因素,认为孔隙特征主要控制因素是有机质和黏土矿物,同时也受到其他因素的影响,是多因素共同作用的结果。

    2019年06期 v.34;No.179 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 3418K]
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  • 缅甸沙林凹陷含油气系统及C & Y油田深层勘探潜力

    白桦;张建国;康博;钱利;闫志军;刘树根;张艺久;

    为了明确C&Y油田深层的勘探潜力,利用地震、岩心和探井资料,对沙林凹陷构造、沉积储层和烃源岩特征进行系统分析。研究表明:凹陷在上新世构造定型,形成大量与断层相关的背斜圈闭;断层是凹陷油气运移的主要通道;蓬当组和姚河组烃源岩为较好—好烃源岩,有机质类型以Ⅱ—Ⅲ型为主,在埋深超过2 000 m后,进入生油窗;主要砂岩储层为渐新统巴当组、鄂霍明当组和中新统标贝组;岩心实测含油饱和度与孔隙度具有一定的正相关性;在储层埋深超过2 000 m的深层依然发育孔隙度超过20%的储层;凹陷中部的烃源灶能为C&Y油田深层始新统提供充足的油气来源,考虑到距离烃源灶较远的X区块在始新统富集油气,距离烃源灶较近的C&Y油田深层始新统背斜圈闭应具有较大的勘探潜力,推测凹陷其他油田深层始新统也具有一定的滚动勘探潜力。

    2019年06期 v.34;No.179 8-13+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 8402K]
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  • 断裂输导油气有利部位的综合预测方法及其应用

    李建民;牟敦山;李乔乔;梁木桂;

    为了研究含油气盆地下生上储式断裂附近的油气分布规律,在油源断裂输导油气有利部位及其影响因素研究的基础上,将油源断裂填充物相对较少的部位和油源断裂断层面凸面脊分布二者叠合,建立了一套油源断裂输导油气有利部位的综合预测方法。应用结果表明:海拉尔盆地贝尔凹陷苏德尔特地区南一段3条油源断裂共发育5个输导油气有利部位,其中,F1油源断裂发育4个输导油气的有利部位,F2油源断裂仅发育1个有利部位,F3油源断裂不发育输导油气有利部位。这些油源断裂输导油气的有利部位处或附近有利于南一段油气聚集成藏,与目前苏德尔特地区南一段已发现油气分布相吻合。

    2019年06期 v.34;No.179 14-19+25页 [查看摘要][在线阅读][下载 6301K]
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油气田开发与开采

  • 多孔介质宏观参数表征微观孔隙结构复杂程度的新方法

    李留仁;

    针对目前多孔介质微观孔隙结构表征参数与宏观参数相关性低、数据分散的问题,分析了压汞法存在的不足,结合毛管束模型理论,提出了一种用多孔介质的宏观参数渗透率和孔隙度计算表征多孔介质微观孔隙结构复杂程度的新方法。该参数综合表征了多孔介质微观孔隙结构的孔喉大小、变径、变形、迂曲度、交叉和配位数等复杂程度,同时还能很好地表征多孔介质储存能力和渗流能力。该参数具有很强的工程意义和理论意义,它决定了水驱油见水的快慢,可以作为储层评价分类参数,且易得和使用方便。

    2019年06期 v.34;No.179 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2712K]
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  • 巨厚生物碎屑灰岩油藏大斜度井开发井网模式——以伊拉克H油田Mishrif油藏为例

    孙亮;魏亮;凌宗发;李勇;

    以伊拉克H油田Mishrif油藏为例,探索了大斜度井技术在井网部署中的应用。基于Besson产能公式绘制了井型选择图版,应用数值模拟方法对大斜度井长度和井型结构进行了优化设计,建立了"直井注水+大斜度井采油,注采井交错排状部署"的井网模式,形成了一套巨厚生物碎屑灰岩油藏开发井网部署技术。结果表明:采用斜井段开采Mishrif油藏上部低渗层、水平段开采下部高渗层可以充分发挥井型优势,实现不同物性储集层均衡开采;大斜度井最优长度在940 m左右,斜井段与水平段长度的分配比例在2∶1左右;井网调整过程中应规避和有效利用隔夹层。

    2019年06期 v.34;No.179 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2687K]
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  • 大管径水平管气液两相分层流和环状流持液率模型

    刘自龙;廖锐全;雷宇;罗威;苏煜彬;

    为得到准确的大管径水平管气液两相流的持液率预测模型,采用室内实验模拟和理论分析相结合的方法,研究了大管径水平管气液两相分层流和环状流持液率计算模型。结果表明:Barnea流型图不适用于大管径条件下的持液率大于0.1的流型判断,持液率随着气体表观流速增加而减小,随液体表观流速增加而增加。以双流体模型和Xiao模型为基础分别给出了分层流和环状流持液率计算新模型,持液率新模型对实验持液率的预测准确,平均绝对误差为5.9%,较现有5种持液率模型有了较大提高。

    2019年06期 v.34;No.179 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1584K]
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  • 低渗透砂岩油藏酸压技术及其应用

    高伟;田云吉;刘海;韦昌练;王亚;

    为了解决Z油田注水井长期高压欠注,常规酸化、压裂效果不理想等问题,通过储层地质特征分析及岩心溶蚀实验,优选出了适合该储层酸压的酸液,同时筛选了缓蚀剂、助排剂等添加剂及其体积分数,最终确定的酸液配方为:8%HCl+3%HF+1%HBF_4+3%HEDP+3%无机酸+1%聚环氧琥珀酸钠+1%聚乙二醇。现场应用表明,该体系能够有效解堵,达到改善地层渗透率的目的,酸压措施后注水压力从22.3 MPa降低到18.9 MPa,注水量从1 m~3/d增加到25 m~3/d,为砂岩油藏实施酸压措施提供了一定的参考。

    2019年06期 v.34;No.179 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1032K]
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  • 基于遗传算法的BP神经网络气液两相流持液率预测模型优化

    邵孟良;于颖敏;

    基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对BP(Back Propagation)神经网络模型的初始阈值及权值进行优化,弥补了单一BP网络模型预测气液两相流持液率时收敛速度慢随机性大等问题。为了对优化后的BP网络模型进行可行性验证,以倾斜管道为研究对象,对倾斜管道内气液两相流的持液率进行预测,并与前人获得的预测结果进行对比。结果显示:基于GA优化后的BP神经网络模型预测倾斜管道内气液两相流的持液率精度较高,且收敛速度较快。通过与倾斜管道气液两相流持液率的实际值对比得出,与传统的持液率预测公式相比,优化后的BP神经网络模型预测结果与实际值偏差较小,验证了本文优化模型的准确性及可行性。

    2019年06期 v.34;No.179 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2479K]
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  • 基于HCO_3~-调控的水质改性缓蚀方法研究

    李继勇;赵俊桥;邵红云;任鹏举;张云芝;董浩;

    针对纯梁油田腐蚀严重的问题,提出水质改性缓蚀方法。通过灰色关联理论、室内静态腐蚀实验和电化学测试,分析了腐蚀主控因素,对改性剂配方进行优选,并研究了其适用性和作用机理。实验结果表明,纯梁油田腐蚀主控因素为HCO_3~-。基于对HCO_3~-的调控,研究得出乙二胺+D-葡萄糖酸钠复配改性剂体系,复配质量比为7∶3,质量浓度为300 mg/L,平均缓蚀率为89%,对纯梁油田采出水适用性较强。改性剂通过破坏CO_2/HCO_3~-弱酸性缓冲体系,降低HCO_3~-浓度,降低腐蚀电位等机理降低腐蚀速率。

    2019年06期 v.34;No.179 50-54+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1326K]
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  • 碳酸盐岩缝洞型油藏井间连通性的示踪剂监测——以塔河油田T402注采井组为例

    张新宝;李留仁;

    塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏的储集体以分布非常复杂的缝、洞、孔为主,连续性差,非均质性强,这类油藏裂缝-溶洞复合存在,底水十分发育,没有统一的油水界面,井间连通性极大地影响注水、注气措施的有效性。对此,探究了示踪剂监测确定缝洞型油藏井间连通性的原理、方法,以及参数优选等问题,计算了水线推进速度和注入水分配系数。通过对塔河油田T402注采井组连通性评价分析表明,应用示踪剂监测确定缝洞油藏的井间连通性是一种十分有效的方法。

    2019年06期 v.34;No.179 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1504K]
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  • 基于改进的Bowers法预测南海陵水深水高温地层异常压力

    李中;刘和兴;李磊;董钊;窦亮彬;曹杰;党永杰;

    为准确预测南海陵水深水高温地层孔隙压力,对常规预测精度较高的Bowers法在陵水区块适用性开展了分析评价,发现卸载机制下异常高压地层Bowers法应用效果较差。在研究影响其预测精度因素分析的基础上,考虑岩性和孔隙度对声波速度的影响,对传统的Bowers法卸载方程进行了修正,并通过现场数据验证其准确性。结果表明利用改进的Bowers法卸载方程预测的地层压力误差控制在5.00%以下,平均误差2.83%,有较好的适应性和较高的预测精度,能够满足陵水地区安全钻探要求。

    2019年06期 v.34;No.179 60-66+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2034K]
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  • 砂岩油藏智能水配方的确定及其驱油效率实验研究

    李雪娇;付美龙;鲜若琨;徐传奇;

    智能水驱是一项低成本、环保、潜力巨大的油田开发新技术。以大量物模实验为基础,针对江苏油田A区块,首次确定了智能水配方,并深入研究了不同因素对智能水驱油效率的影响。研究结果表明:(1)根据江苏油田A区块的油藏适应性评价及原油极性组分测试实验可知,该区块适合开展智能水驱技术。(2)根据智能水驱最优矿化度筛选实验和4类无机盐驱油实验结果,智能水配方为将产出液和注入水按体积比1∶13混合,再另加500 mg/L的NaCl,其具体离子组成为Na~+1 795 mg/L、Ca~(2+)80 mg/L、Mg~(2+)22 mg/L、Cl~-1 720 mg/L、SO_4~(2-)287 mg/L、HCO_3~- 477 mg/L,总矿化度4 381 mg/L。(3)相较于产出水和注入水,智能水驱油效率最高,最大累积采收率为56.48%,说明智能水驱具有低矿化度效应及适宜的离子组成。(4)智能水驱更适用于中、低渗油藏;高温条件比低温条件的智能水驱效率更高;转注时机越早,智能水驱油效率越高;用智能水配制的活性水比用高矿化度水配制的活性水驱油效率更高。

    2019年06期 v.34;No.179 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1754K]
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  • 低渗透烟道气驱油藏冻胶封窜体系性能研究

    乔文丽;杨洪;熊启勇;潘竟军;张贵才;李建达;

    针对红48井区低渗透烟道气驱油藏极易发生气窜的问题,开展了适用于烟道气驱油藏的冻胶调堵剂预案研究,并评价了其耐酸性能及封堵能力。实验选用200万低分子量聚丙烯酰胺为主剂,构建酚醛冻胶体系。该体系在42℃地层温度下成胶强度较高,弹性模量可达10.23 Pa。CO_2对酚醛冻胶的成胶时间、强度及冻胶长期稳定性无明显影响。物理模拟实验表明,低渗岩心中,0.5%200万分子量聚合物黏度仅为23.62 mPa·s,成胶液黏度低,极易注入低渗透地层。岩心封堵实验表明,该冻胶体系耐冲刷性能较好。水驱70 PV后冻胶封堵率仍可达到99.45%,经3轮次CO_2-水交替注入后,CO_2驱封堵率为91.81%,水驱封堵率为90.19%。CO_2环境下酚醛冻胶仍具有很好的封堵能力,可作为低渗透烟道气驱油藏调堵用剂。

    2019年06期 v.34;No.179 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2170K]
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  • 纳微米聚合物球调驱特性及封堵的几何约束

    赵文景;陈军斌;刘振;曹毅;聂向荣;张金元;

    "微球粒径越小,调驱效果越好"这一低渗透油藏现场聚合物微球调驱试验现象仅从孔喉尺寸匹配理论无法得到解释,为此采用岩心物理模拟驱油实验装置,评价了100 nm、800 nm、5μm(现有工艺可实现)3种粒径的聚合物微球在低渗透油藏的调驱效果,并从微球运移机理角度研究了后续水驱过程中压力异常的原因。实验结果表明:聚合物微球能够改变液流方向,抑制含水率的增长,100 nm、800 nm、5μm 3种聚合物微球提高低渗层采出程度分别为32.8%、23.7%、22.0%,100 nm聚合物微球调驱效果最好;产生异常低压的主要原因是5μm聚合物微球不满足进入孔喉的几何约束条件,进而在孔喉入口处聚集膨胀后产生渗流优势通道。

    2019年06期 v.34;No.179 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 2861K]
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石油机械设备及自动化

  • 基于ANSYS的螺杆钻具螺纹优化设计

    崔丽芬;张仁龙;郑俊华;刘明强;

    为延长螺杆钻具螺纹使用寿命,减少钻井成本,应用有限元分析软件ANSYS建模并分析螺杆钻具螺纹连接处的应力分布,提出了3种优化设计方案:(1)双台肩螺纹设计;(2)加工应力减轻槽;(3)切削最末啮合齿。并对以上3种方案分别建立有限元模型,分析各优化方案的优化效果。研究表明:螺杆钻具螺纹应力整体呈U状分布,螺纹两端接触应力较高;3种优化方案分别能够使最大应力降低15.3%、8.52%、11%。这3种方案对螺杆钻具螺纹连接均有一定优化效果,为螺杆钻具螺纹连接优化设计提供一定理论依据。

    2019年06期 v.34;No.179 88-92+125页 [查看摘要][在线阅读][下载 3077K]
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  • 高速泥浆脉冲遥传系统研制及应用

    梁耀;李传伟;李安宗;代志平;马丽;孙衍;谈俊先;

    针对正脉冲式泥浆脉冲发生器传输速率低(1 bit/s),不能满足实时地质导向和实时地层评价的问题,介绍了一种高速泥浆脉冲遥传系统。通过理论分析、仿真模拟计算及试验,确定在系统中采用旋转阀式脉冲发生器的井下信号发生系统,以进一步提高传输速率和泥浆适应性;针对地面系统高速泥浆脉冲信号被噪声淹没等问题,采用通过高速信号采集处理系统,基于自适应滤波、位同步解码等算法,对采集到的原始信号进行了滤波解码处理;另外,通过现场应用对系统存在的其他问题进行了升级改进。现场应用表明,该系统具有泥浆适应性好、传输速率高(3~5 bit/s)等优点。

    2019年06期 v.34;No.179 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1859K]
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  • 基于AMESim的天然气管道紧急截断阀控制器仿真及性能实测

    王江萍;张敏;

    在长输管道天然气发生泄漏的情况下,天然气紧急截断阀能够实现可靠截断。利用AMESim液压仿真软件,对天然气紧急截断阀控制器的活塞控制阀门模型、二位四通连接阀门模型、手动复位阀门模型进行仿真,建立基于质量-弹簧-阻尼系统的二阶微分方程的数学模型,分析控制器阀芯位移动态响应特性。控制器在0.16 s之后达到稳定状态,切断整个系统的工作气路。最后进行了性能检测实验,实验结果与仿真实验过程一致。本研究为截断阀控制器的可靠性设计提供了理论基础。

    2019年06期 v.34;No.179 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 602K]
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  • 基于PLC的焊接线自动剪切控制系统设计

    周好斌;付新宇;刘嘉琪;单航;

    设计了一种基于可编程控制器(PLC)的钢筋钢带焊接线自适应自动剪切控制系统,旨在保证自动剪切过程的精确性和稳定性。分析了钢筋钢带焊接线的整体结构方案,对剪切装置的结构进行了详细说明,根据生产线的控制要求,给出了系统的控制方案,并详细阐述了变频器、触摸屏以及PLC的硬件选型。该系统通过送料缓存装置,解决了生产线钢带调直系统连续送料与自动焊接系统间断工作之间的矛盾,使用可编程控制器(PLC)自适应控制实现了生产线的连续自动运行。焊接点的稳定性及抗剪性能满足技术要求,生产效率高。

    2019年06期 v.34;No.179 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1072K]
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计算机及新技术应用

  • 基于机器学习与大数据技术的地球物理测井系统

    程希;程宇雪;程佳豪;孙柒零;

    地球物理测井数据通常来自数值模拟、岩石物理实验、仪器测试、生产实践、测井数据采集、地层综合评价等,但来源不同的数据之间缺乏共享,难以实时获取和应用。为了实现源于测井研究不同领域的各类海量数据互联互通,高效、优质、低成本地解决现场测井技术问题,指导测井仪器设计、测井资料处理与实时评价,以测井大数据和机器学习技术为基础,采用针对不同模型条件下的快速优化算法,建立一个弥补时空差异、知识差异、能实时高效模拟的智能测井系统,通过实例分析了这种智能一体化测井系统的优势和发展趋势。

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  • 基于WiFi的无线仪表配置系统设计

    曹庆年;王瑶;孟开元;杨宏兴;

    针对油田现场仪表调试中通信不兼容或通信困难的问题,设计了一种基于WiFi的无线仪表配置系统。该系统主要由仪表、协议转换工具和运行应用软件的智能移动设备组成。其中,仪表和协议转换工具进行ZigBee通信,协议转换工具和智能移动设备进行WiFi通信。系统硬件部分采用无线温度表、WiFi转ZigBee手操器和Android智能手机,软件部分基于Android Studio开发了仪表配置软件。系统主要实现智能移动设备如手机、平板等现场调试仪表的功能,极大地简化了现场调试工作的流程,降低了调试的难度。测试表明:该系统通信功能正常、操作简便,能够提高工作效率。

    2019年06期 v.34;No.179 117-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1038K]
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  • 基于ResNet验证码混淆风格的迁移学习方法

    段祎林;马儇龙;贾端;

    引入一种混淆风格的方法来增加验证码的识别难度,对图像信息处理有广阔的应用前景。为此,探究了利用较少的数据通过迁移学习的方法处理验证码不同混淆风格的分类问题;在预训练的深度残差网络模型基础上,针对不同混淆风格的验证码进行深入训练,再利用除去全连接层的模型进行特征提取及聚类进行比较。实验结果表明:迁移学习对验证码混淆风格分类的效果有极大的提高,可使衡量聚类效果的兰德指数从0.730 2提升至0.885 8。

    2019年06期 v.34;No.179 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1707K]
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其他

  • 石油天然气工业高被引论文特征透析——以4所石油高校自然科学学报为例

    黄永场;

    运用文献计量方法,对4所石油高校自然科学学报2009—2018年的每年高被引论文的数量、这10年石油天然气行业各期刊高被引论文的累积数量以及这些高被引论文的研究领域分布特点等进行统计分析。结果表明:《中国石油大学学报(自然科学版)》《西南石油大学学报(自然科学版)》高被引论文的产量有明显优势;高被引论文的多产机构主要集中在石油高校及一些实力不凡的综合性大学;高被引论文的研究多集中在油气开发及地质勘探领域,并且发现页岩气资源的勘探开发是当今的研究热点。建议4所石油高校学报应与高校优秀科研团队保持紧密联系,及时获得最新选题,同时增加高质量外文稿件的发表力度,以提升期刊的学术影响力。

    2019年06期 v.34;No.179 126-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 722K]
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