西安石油大学学报(自然科学版)

地质与勘探

  • 准噶尔盆地南缘芦草沟组云质岩储层致密化过程

    曾治平;王金铎;王国芝;李娜;赵乐强;王东锋;

    云质岩是准噶尔盆地芦草沟组重要的致密储油岩类型。通过对博格达地区芦草沟组云质岩的铸体薄片观察、显微荧光分析和孔洞中矿物充填序列的研究,探讨了白云岩储层的致密化过程,揭示了油气成藏与致密化间的匹配关系。结果表明,芦草沟组云质岩储层主要为孔洞型,孔洞中经过多期次油气和热液流体的充注,形成多个世代的矿物充填,从而使白云岩储层孔隙度降低、逐步致密。多期次的热液流体释放和充注可能与构造隆升造成的古油藏破坏密切相关。早期芦草沟组烃源岩排烃时白云岩储层并未致密;中期边致密边成藏,孔隙度有轻微降低;晚期油充注时白云岩开始致密,属于油气成藏过程中和油藏破坏过程中致密。

    2020年01期 v.35;No.180 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 15277K]
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  • 渤海海域东部凹陷烃源岩特征及油源分析

    刘丹丹;汤国民;王飞龙;

    通过对渤海海域东部凹陷各次级洼陷古近系沙四段、沙三段、沙一二段、东三段烃源岩热解数据和分子地球化学参数的深入分析,结合构造演化、油源对比,明确了烃源岩特征和油源特征。研究结果表明,4套烃源岩均为优质烃源岩。其中:局限咸化湖盆的沙四段烃源岩有机质丰度差异较大,从差到优质均有分布,成熟度相对较高;广泛分布的沙三段和沙一二段烃源岩有机质丰度为好到优质,成熟度较低;东三段烃源岩有机质丰度为好到优质,但成熟度最低,导致其生烃能力有限。不同次洼主力供烃源岩存在较大差异,庙西北洼以沙一二段烃源岩生烃为主,庙西南洼和黄河口东洼为沙三段、沙四段烃源岩混合供烃,莱州湾东北洼以沙三段烃源岩供烃为主,莱州湾南洼以沙四段烃源岩供烃为主,其中,高硫油主要来源于咸化湖盆烃源岩,是该地区沙四段烃源岩热演化生成的典型产物。

    2020年01期 v.35;No.180 9-17+27页 [查看摘要][在线阅读][下载 7343K]
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  • 苏里格气田西区盒8段储层流体包裹体特征与成藏期次

    韩载华;赵靖舟;陈梦娜;李军;吴和源;

    通过单偏光显微镜观察、激光拉曼光谱分析及显微测温,对苏里格气田西区16口井50块盒8段储层流体包裹体样品进行了综合测试分析,总结了流体包裹体的岩相学特征,并依据流体成分将包裹体细分为6种类型。分别测试了不同层位、不同产状内与烃类包裹体伴生的盐水包裹体的均一温度、盐度。结果显示:盒8段储层伴生盐水包裹体的均一温度分布在90~180℃,温度主频段分布在120~170℃;石英次生加大边中的伴生盐水包裹体主峰温度比愈合裂隙及微裂隙中的略低,且不存在明显界限。在包裹体均一温度、盐度分析的基础上,结合研究区埋藏史-热史-生烃史,认为苏里格气田西区盒8段天然气为一期成藏,成藏期可依据伴生盐水包裹体均一温度分布特征划分为初始充注期和主充注期2个阶段。初始充注期伴生盐水包裹体均一温度区间为90~120℃,对应于220~160 Ma的中三叠世末—中侏罗世末,主充注期伴生盐水包裹体均一温度区间为120~170℃,对应于160~100 Ma的晚侏罗世—早白垩世末。

    2020年01期 v.35;No.180 18-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 10867K]
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  • 苏里格气田召30区块高分辨率层序地层旋回划分与对比方法

    徐文;刘鹏程;于占海;李存磊;

    针对苏里格气田召30区块河流相储层标志层缺乏、砂体叠置、掘蚀严重、难以精细等时对比的难点,从高分辨率层序地层学基准面变化原理出发,在剖析关键取芯井的基础上,通过测井数据最大熵谱分析、小波分析和多曲线融合方法,对研究区进行了单砂体级别的层序识别与对比。结果表明:测井数据最大熵谱分析及小波变换分析的综合运用能够实现不同级次基准面旋回结构类型和叠加样式的识别与对比,据此,将研究区山_1段(S_1)—盒_1段(H_1)地层划分为3个长期基准面旋回层序、10个中期基准面旋回层序。其中,气层段(S_1-H_(8S)段)可识别出3个中期旋回和16个短期基准面旋回。在旋回识别与对比的基础上,结合多曲线融合技术提取标志层,实现了单砂体级别的地层对比,在一定程度上解决了河流相储层砂体空间变换复杂、短期旋回对比困难的问题,提高了等时对比的可靠性。

    2020年01期 v.35;No.180 28-33+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 6622K]
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  • 断陷湖盆致密砂砾岩储层成岩作用与物性演化——以松辽盆地徐家围子断陷为例

    周国锋;龚松涛;

    为了明确成岩作用对砂砾岩储层演化的影响,通过铸体薄片、扫描电镜、X衍射分析、阴极发光、流体包裹体分析等,在明确成岩作用的性质和成岩演化序列的基础上,定量恢复了不同成岩作用对储层孔隙的影响。结果表明:沙河子组砂砾岩中两期石英次生加大分别与火山物质伊利石化和长石溶蚀相关,两期碳酸盐胶结物的形成过程表现为矿物溶解与沉淀基本平衡,指示下白垩统沙河子组致密砂岩的成岩作用主要为封闭系统。砂砾岩储层演化主要受早期压实作用、中期溶蚀作用和晚期胶结作用控制,压实作用减孔24.7%,溶蚀作用增加孔隙4.7%,胶结作用减孔4.8%。晚期碳酸岩胶结物充填溶蚀孔隙和残余粒间孔是导致储层致密的直接因素。

    2020年01期 v.35;No.180 34-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 10729K]
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  • 参数估计法声波远探测反射波提取效果影响因素研究

    蔡明;章成广;唐军;信毅;曹军涛;赵新建;

    在声波远探测反射波提取方法中,参数估计法应用效果常受多因素影响。对此,分析提炼出了影响参数估计法应用效果的主控因素,并在不同条件下利用该方法对模拟合成的阵列波形进行反射波提取处理,分别研究了波的衰减规律、波的传播速度、接收器的一致性和阵列波形道数对参数估计法反射波提取效果的影响。结果表明,这4种主控因素对参数估计法反射波提取效果均有一定的影响,其中:衰减规律和波速的准确性对处理效果影响尤为明显,衰减规律与实际的衰减规律差别越大,波形反演法处理效果越差甚至失效,波速存在5%的误差时即会导致大量的干扰模式波的残留;接收器的一致性越差处理效果越差;阵列波形道数越多,提取的反射波信噪比越高。

    2020年01期 v.35;No.180 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 3372K]
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  • 泥浆侵入对随钻电磁波电阻率测井响应的影响

    仵杰;姬玉;成志刚;罗少成;崔玮;姜曼;张妙瑜;

    泥浆侵入影响是随钻电磁波电阻率测井工程应用必须考虑的因素。基于COMSOL软件数值计算,分析常见6种侵入模型中四发双收随钻电磁波电阻率测井响应特征。结果表明:在低阻围岩模型中,侵入小于地层电导率或者侵入大于地层电导率而小于围岩电导率时,可以忽略侵入影响;侵入大于地层电导率和围岩电导率时,侵入对4条曲线影响最为明显;高阻围岩模型中,侵入对短源距影响明显,同一源距的高低频率曲线明显分离。6种侵入模型中均出现了"双轨"及"分辨率降低"的现象。通过空间涡流分布特性分析揭示了井中存在侵入时的随钻电磁波电阻率测井响应机理。研究结果为随钻电磁波电阻率测井解释以及井眼影响校正提供了理论依据。

    2020年01期 v.35;No.180 49-54+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 6079K]
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油气田开发与开采

  • 聚能射流作用下固井水泥裂纹特征实验研究

    闫炎;管志川;蒋金兴;杨武博;

    针对射孔完井作业中水泥环完整性失效,导致后续压裂过程中出现环空窜流的问题,通过柱形靶射孔实验模拟射孔弹对井筒的侵彻过程,借助数码显微镜与Nano Measurer软件对射孔后水泥石的裂纹特征及分布情况进行了显微观察分析,同时研究了水泥养护前浆体密度、射孔弹药型罩直径及地层围压等参数对射孔段水泥环裂纹特征的影响规律。结果表明:水泥第一界面受到射孔冲击后损伤程度明显大于第二界面,第一界面水泥石主要产生了3种裂纹:宏观主裂纹、螺旋状裂纹和径向微裂纹,且裂纹数量在孔道周围和靶体边缘较多。浆体密度的增加使得固井水泥第一界面裂纹数量和平均宽度均逐渐减小。射孔弹药型罩直径主要影响孔道周围螺旋裂纹数量。围压则主要影响水泥边缘径向裂纹数量。

    2020年01期 v.35;No.180 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 5284K]
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  • 天然气水合物间壁热采实验研究

    关富佳;卢美月;张杰;

    利用温度震荡法合成高质量水合物,开展不同间壁换热温度的定容分解开采天然气水合物实验,研究热采过程中产气量和天然气水合物体系导入热量的变化规律,提出纯能量效率概念,同时结合传热学理论,实现了纯能量效率的计算。结果表明:天然气水合物间壁换热开采的纯能量效率介于10~40,间壁温度30℃时的纯能量效率最高,间壁温度增大,整个间壁热采过程的纯能量效率和单位时间的纯能量效率逐渐降低。在天然气水合物间壁热采时,应尽量控制热量的沿程热损失和外逸热损失,使用较低的间壁温度,能够取得较好的水合物开采效益。

    2020年01期 v.35;No.180 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1835K]
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  • 注CO_2对含水原油密度影响实验及其预测模型

    杨钰喆;石善志;廖锐全;刘从平;吴海阔;

    研究混合流体密度、黏度等参数的变化规律对采出井井筒举升工艺的设计工作有着重要意义。为了对新疆油田五_3东上乌尔禾组CO_2-含水原油体系密度进行更为准确的预测,设计开展室内混溶实验,测试了不同温度、压力、含水率和CO_2注入量条件下的原油密度,实验结果表明:注入CO_2摩尔分数相同的条件下,原油密度随着温度和压力的升高呈线性减小趋势,压力每增大6 MPa,密度降幅为2.7%,温度每升高15℃,密度降低2.0%;原油密度随着含水率的增大而增大,且含水率越大密度增幅越大;而相同温压条件下,注入CO_2摩尔分数越大,原油密度越小。通过正交实验结果分析得到4种因素对原油密度的影响显著性依次为:压力>温度>含水率>CO_2摩尔分数。由于现有密度计算模型极少同时考虑CO_2含量与含水率对于原油密度预测的影响,对该地区预测结果偏差较大,为此对其进行修正。新模型考虑因素更为全面,对该地区原油体系密度预测平均相对误差仅为-2.03%,利用森拉克原油数据进行验证,平均相对误差为-3.45%。

    2020年01期 v.35;No.180 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 3510K]
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  • 电解处理压裂返排液产气条件优化

    吴达;刘洋;雒鹏飞;韦树霞;陈武;

    为了实现对电解处理废液过程产气的调控,研究了电解处理压裂返排液的主要工艺条件参数对产气的影响。实验中阳极、阴极均使用相同铝板,考察了电解时间、电解电流、电极间距等因素对电解产氢气量的影响,并通过正交实验法确定了产氢气量最小时的条件参数;以正交实验数据为基础,利用支持向量机(SVM)算法建立了有效的、可靠的回归模型,利用该模型直观分析了电解时间、电解电流、电极间距间的交互作用对产氢气量的影响,预测了电解处理废液产氢气量最小时的主要工艺条件参数,预测产氢气量的最小值为47.35 mL,实测值为48.44 mL,相对误差为-2.25%。该条件下,阴极表面以产30~100μm的氢气气泡为主,占比92.11%,获得了很好的电解处理压裂返排液效果,TOC去除率为83.53%,去浊率为97.38%,脱色率为92.80%,所产生的氢气远小于在空气中的爆炸极限(4%)。研究结果表明,通过优化相应的工艺条件参数来调控电解产氢气量及处理效果具有可行性,同时也表明SVM法用于优化工艺参数及预测产氢气量是可行的。

    2020年01期 v.35;No.180 76-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1851K]
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  • 基于量纲分析的含蜡热油管道总传热系数预测模型

    周刚;

    针对管道运行参数不确定性引起的总传热系数预测误差较大的问题,对与管道总传热系数密切相关的起点温度、油品物性、流速、环境温度及蜡层厚度等多种因素进行分析,提出4种确定总传热系数的无量纲量,建立了基于量纲分析法的总传热系数预测模型。通过共线性诊断方法简化模型,并确定各无量纲量的物理意义。运用十折交叉验证理论对模型进行优化求解,并应用于现场输油管道的温降预测。与反算法相比,代入模型求得的温降平均相对误差降低2.88%,预测误差更加符合正态分布,且模型具有较高的稳定性及泛化性。

    2020年01期 v.35;No.180 84-88+109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K]
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石油机械设备及自动化

  • 力法在多封隔器管柱轴向力分析中的应用

    李明飞;窦益华;曹银萍;李浩;

    坐封后,多封隔器管柱为超静定结构,常规单封隔器管柱轴向力的求解方法不适用于该结构。鉴于此,以直井多封隔器管柱为研究对象,基于力法和杆件变形理论,建立了多封隔器管柱超静定结构轴向力的计算模型,推导出轴向力的表达式。以四封隔器管柱为例,考虑压裂工况,分析了温度效应和鼓胀效应下四封隔器间3段管柱的轴向力,对比了文中方法与传统计算方法的结果。研究表明:两种算法计算的差值与温度和压力及其变化量无关,而与封隔器间管柱段的长度有关;两者差值随井深的增加而增加;某段管柱长度的变化对上部管柱段的差值没有影响,而使下部管柱段的差值变化。与传统计算公式逐段计算管柱受力不同,该方法可同时计算封隔器间每段管柱的轴向力,结果更加精确。

    2020年01期 v.35;No.180 89-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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  • 管阀内油水环状流稳定性的流固耦合分析

    江帆;卢浩然;黎斯杰;陈玉梁;祁肖龙;

    为了研究管阀与两相流相互作用下的油水环状流稳定性,结合流固耦合模型和VOF模型,进行管阀与油水环状流的双向流固耦合分析,对管壁变形及剪切应力、油相体积分布、速度场进行数值模拟分析。结果表明,管壁变形与壁面剪切力作用的大小与面积随球阀开度变化而变化,管壁变形对油水环状流产生影响。在较小的球阀开度下,流固耦合对阀下游油水两相分布、漩涡强度有明显影响,容易使油水环状流失稳。而在大开度下,流固耦合对环状流无明显影响。在实际开闭阀门操作中应快速反应,减少阀门在小开度过程中的反应时间。

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  • ABAQUS二次开发在PDC单齿破岩仿真中的应用

    吴泽兵;张帅;郭龙龙;王文娟;潘玉杰;

    为了简化建立PDC单齿与岩石互作用模型的繁琐过程,提高PDC单齿破岩仿真的分析效率,使用Python语言和ABAQUS GUI建立了PDC单齿破岩仿真插件。该插件实现了PDC单齿结构参数、切削深度、前倾角和侧倾角的参数化建模;自动完成网格划分、边界条件定义、材料定义;后处理中结果输出及数据储存的功能。最后对仿真结果的合理性进行分析与对比,验证了使用该插件建立PDC单齿切削模型的正确性,为研究PDC单齿破岩性能提供了一个便携高效的分析平台,并为ABAQUS二次开发在其他领域的应用提供了借鉴。

    2020年01期 v.35;No.180 104-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2637K]
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计算机及新技术应用

  • 一类随机动态传递系统中随机信号的优化建模与算法分析

    肖筱南;

    在将普通信息空间中的信息流研究拓广到价值更高、信息量更大的广义信息测度空间中的全方位、多视角随机动态信息流研究的基础上,讨论了随机动态传递系统中一类多维广义部分可观测平稳过程最优滤波与估计的递推滤波算法,深入搜索、挖掘了此类广义过程中一系列有价值的信息,得到了此类广义过程随机信号的最优递推滤波方程与最优估计方程,为进一步研究此类过程的最优控制以及提高此类信号传递系统的效率提供了可靠的理论依据和有效的数学处理手段与方法。

    2020年01期 v.35;No.180 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 166K]
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  • X射线焊缝缺陷图像字典矩阵构建及求解算法

    高炜欣;王思宇;

    对埋弧焊X射线焊缝图像圆形、线形缺陷和噪声图像进行分析。以构建基于稀疏描述的模式识别字典矩阵为目标,通过分析各类X射线焊缝图像的相关性曲线,明确了稀疏描述技术中字典矩阵图像数量范围,提出一种适合于X射线焊缝图像识别的字典矩阵构建数学模型,并提出利用Hopfield神经网络求解该模型。给出了神经网络的能量函数及对应的求解方法。通过实例构建了X射线焊缝图像字典矩阵,并利用该字典矩阵进行了模式识别实验。实验表明,本文所提方法构建的字典矩阵具有较好的鲁棒性,圆形缺陷识别成功率可达97.5%,线形缺陷识别成功率可达97.0%。

    2020年01期 v.35;No.180 115-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1118K]
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  • 双能量源纯电动汽车能量控制

    韦敏;

    发展纯电动汽车已成为解决我国环境污染和能源短缺的主要途径之一,而双能量源是目前纯电动汽车解决电池容量不足的一个较好方式。无刷直流电机根据汽车不同的行驶工况要求在电动和发电两种运行状态之间切换控制,能量利用和回储在大电容和电池之间进行。首先分析无刷直流电机控制系统在硬件不变的情况下实现电动和能量回馈制动的控制原理;然后提出驱动电机在不同工况模式下对蓄电池和超级电容功率需求的分配方案,并根据汽车需求功率和蓄电池、超级电容的SOC等参数,研究相应的模糊控制策略;最后通过在ADVISOR二次开发基础上进行试验。仿真结果表明系统控制效率得到较大提高:与只有单一电源相比,基于无刷直流电机的双能量源纯电动汽车一次充电续驶里程提高了32.80%,50 km/h加速时间降低了42.86%,50 km/h最大爬坡度提升了31.07%,蓄电池电流变化相对平稳,温度大幅降低。

    2020年01期 v.35;No.180 121-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 7607K]
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