西安石油大学学报(自然科学版)

地质与勘探

  • 苏里格气田S120区块地层水成因及气水分布主控因素

    田伟伟;张吉;樊爱萍;王一;杨特波;

    苏里格气田西区S120区块部分气井含水层多、产水量大,为了查明地层水成因及气水分布主控因素不明确等制约气田开发的关键问题,统计分析S120区块测井、试气、地层水化学等资料,观察岩石薄片、进行综合研究。结果表明:(1)区内气藏地层水矿化度高,弱酸性,水型为CaCl_2;(2)地层封闭性强,天然气保存良好;(3)地层水以与外界隔绝的残余水和变质的古沉积水为主;(4)按照地层水的空间分布可将地层水分为构造低部位水(Ⅰ型)、低渗带滞留水(Ⅱ型)、孤立透镜体水(Ⅲ型)3种类型。研究认为:生烃强度、源储距离、砂体展布、储层物性及现今构造共同控制了S120区块气水分布,其中现今构造、生烃强度和砂体展布控制了气、水的整体分布格局,是气水分布的主控因素;天然气富集于物性良好的主河道部位,地层水主要分布于储层物性较差的河道边缘。

    2020年06期 v.35;No.185 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1124K]
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  • 鄂尔多斯盆地陇东ZH区致密砂岩油藏成藏主控因素

    邵晓岩;邹国亮;杨艳宁;李涛涛;杨艳丽;刘永涛;杨文飞;

    鄂尔多斯盆地ZH地区长7段、长6段的砂体、物性在空间上分布复杂多变,物性与油藏的对应关系不清,控制油气藏分布机理不明等因素制约着油田的高效开发。为探索致密砂岩油藏成藏主控因素,通过沉积相分析、储层特征、烃源岩识别与分布等研究,确定了ZH地区的成藏模式为自生自储型或下生上储型,近烃源岩区域的储层含油饱和度更高,运用综合评价方法,将油藏划分为3种类型,其中:油藏产油潜力从第Ⅰ类至第Ⅲ类依次递减。研究认为,油源对油藏分布起重要的控制作用,物性优势对成藏贡献有限,长7段成藏的主要控制因素为近油源,长6段成藏因素为"近源+好物性"组合控藏。

    2020年06期 v.35;No.185 10-16+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1824K]
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  • 彭州气田雷口坡组流体包裹体特征及成藏期次

    刘成川;王园园;赵爽;段永明;张岩;夏宇;

    为了厘清彭州气田油气藏形成和分布的规律,分析流体包裹体特征,并结合埋藏史模拟对彭州气田雷口坡组雷四上亚段储层油气成藏期次及充注时间进行研究。结果表明:研究区经历了2期成藏,第一期盐水包裹体的均一温度峰值为110~130℃,主要为液烃包裹体,烃类注入时期为晚三叠世,对应的地质时间为215 Ma;第二期盐水包裹体的均一温度峰值为130~150℃,主要是气液烃包裹体,烃类注入时期为中晚侏罗世,对应的地质时间为170 Ma。彭州气田雷四段在晚三叠世中期达到生烃高峰,晚三叠世末期—晚侏罗世中期为高成熟演化阶段,即生气阶段,在晚侏罗世中后期进入过成熟演化阶段。

    2020年06期 v.35;No.185 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 709K]
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  • 基于岩性分类的火山岩储层流体识别方法——以克拉美丽气田石炭系火山岩为例

    张艺;李道清;仇鹏;陈超;郭巧珍;

    克拉美丽气田石炭系火山岩储层流体环境复杂,识别难度大。综合利用多种手段分岩类进行流体识别,突出不同流体的特征响应差异,以有效识别气水层。首先利用层次分解思路区分不同岩石类型,通过GR与RT/AC交会图版识别火山沉积岩和火山岩;再根据GR-RT交会图版,识别基性、中性、酸性火山岩及次火山岩。在岩性识别基础上,利用纵横波比值、常规测井交会图版及归一化气测法3种手段,建立了一套特殊测井、常规测井和地质录井相辅相成的火山岩储层气水识别方法。经试气验证,研究区53口探井、评价井解释符合率达90%。

    2020年06期 v.35;No.185 22-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1265K]
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  • 蠡县斜坡中南部沙一下亚段油藏成藏特征及富集高产控制因素

    薛辉;韩春元;肖博雅;杨经栋;吕美霖;汤小琪;

    为进一步明确蠡县斜坡中南部沙一下亚段油藏成藏特征及富集高产控制因素,利用大量井震、分析化验、生产动态等基础地质资料,开展油藏特征、烃源岩特征、储盖特征及富集高产控制因素研究。研究表明:蠡县斜坡中南部沙一下亚段油藏主要为未熟—低熟型油藏,主要发育构造和岩性两大类油藏;沙一下亚段油藏油源主要为沙一亚段烃源岩,其次为沙三段烃源岩,具有"双源供烃、两期成藏"特征;沙一下亚段储盖条件优越,在低孔低渗背景下发育2条优质储层发育带,区域性和局部性盖层发育。油藏富集受3种因素控制,继承性鼻状构造提供油气运移优势通道,控制油藏富集程度;反向正断层为油气聚集提供封堵条件,控制油藏富集部位;流体势提供油气运移动力,控制油藏分布范围。油藏高产受砂体物性和圈闭幅度控制,砂体物性越好,圈闭幅度越大,含油性越高,越容易成为高产油藏。

    2020年06期 v.35;No.185 30-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1505K]
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油气田开发与开采

  • 带高渗层孔隙型碳酸盐岩水流通道分析及控水措施优化

    郭小哲;郭斌;

    为深入剖析伊拉克Ahdeb油田注水开发机理及控水措施,开展两注一采正对水平井网的数值模拟分析,定量刻画高渗层水流通道,研究高渗层、垂向渗透性和井位对含水规律的影响,提出控水措施并优化控水参数。结果表明:高渗层水流通道是含水上升快的主因,孔隙型碳酸盐岩储层特有的垂向渗透率高是助推因素,井位关系使水驱认识复杂化;控水措施以堵水为主,堵水位置越靠近油井越好,堵水规模为20~40 m段塞;调整注采比也可实现降水和控水目的,优化值为0.7~0.8。

    2020年06期 v.35;No.185 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 496K]
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  • 层状边水砂岩油藏天然水驱开发规律实验研究

    张钰祥;杨胜来;庞洁琼;吴向红;廖长霖;冯敏;王敉邦;

    为探究边水规模对天然水驱开发规律的影响,以南苏丹层状边水砂岩油藏P为原型,采用自主设计的天然水驱实验装置,进行了不同边水体积的天然水驱实验,模拟地层温度和压力下边水能量衰竭驱替过程。实验结果表明:可依据采出程度变化将边水分为3类:Ⅰ类边水主要通过提高平面波及系数增加采出程度,Ⅱ类边水通过提高平面驱油效率增加采出程度,Ⅲ类边水能量较高,水侵速度较高,易产生高渗通道,导致采出程度小幅度下降。根据实验结果,对于发育Ⅰ类和Ⅱ类边水的油层,在天然水驱开发后,建议将因水淹关闭的低部位生产井转为注水井,在剩余油分布集中的油藏中部位和高部位加密生产井以解决剩余油平面分布不均的问题;对于发育Ⅲ类边水的油层,在天然水驱开发时,建议采取合适的堵水措施以预防高渗通道的出现。

    2020年06期 v.35;No.185 45-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 782K]
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  • 基于流场强度的注采调控优化方法

    吴义志;

    针对强非均质砂岩油藏高含水期油水井间逐步形成优势流场,注入水低效无效循环,驱替不均衡问题,提出了基于流场强度差异最小化的注采调控方法。首先筛选确定过水倍数增量、流动水饱和度2个关键评价指标,建立了流场强度量化表征方法;其次构建了以油藏流场强度变异系数最小作为目标函数的注采调控数学模型,采用人工蜂群算法(ABC)对模型进行优化求解,得到油水井最优配产配注量。油藏实际应用结果表明,该优化方法可有效改善油藏水驱均衡驱替程度及开发效果,可进一步提高水驱采收率。

    2020年06期 v.35;No.185 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
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  • 超低渗透油藏N_2吞吐提高采收率影响因素

    王选涛;王海华;李秉路;苗伟;付明;张桐;

    通过一系列室内N_2吞吐物理模拟实验,对长庆超低渗透油藏N_2吞吐提高采收率效果及其影响因素进行研究。结果表明:随吞吐周期增加,累计采收率逐渐增大,但增加幅度逐渐降低,经过5个吞吐周期,累计采收率提高8.30%~11.58%,其中前3周期,注气利用率高,吞吐效果较好;放喷压力越低,最终累计提高采收率越大,且放喷压力为6 MPa时注气吞吐效果最佳;适当增加焖井时间,能有效提高N_2吞吐采收率;渗透率越高,周期采收率越大,吞吐效果越好。N_2吞吐能有效提高超低渗透油藏采收率,但吞吐周期应控制在3个以内。

    2020年06期 v.35;No.185 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 235K]
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  • 耐高温缓蚀剂的缓蚀性能和机制研究

    刘冬梅;

    采用挂片失重法、扫描电镜、电化学法等研究了有机咪唑啉季铵盐型缓蚀剂IN6及其与缓蚀增效剂复配体系HTCI在130~200℃下含CO_2模拟油田矿化水中对Q235钢等钢材的缓蚀性能,分析了缓蚀剂在钢片表面的吸附行为,探讨了缓蚀剂对腐蚀反应动力学的影响和缓蚀机制。结果表明,缓蚀剂IN6和HTCI在高温条件下均表现出良好的缓蚀效果,缓蚀剂IN6在高温170℃和质量浓度100 mg/L时的缓蚀率为83.5%,缓蚀剂HTCI在200℃下和质量浓度575 mg/L时的缓蚀率可达到85.5%。缓蚀剂在钢片表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,吉布斯吸附自由能小于-40 kJ/mol,这使得缓蚀剂分子膜能够在高温条件下将腐蚀介质与钢材表面隔离,提高了腐蚀反应的活化能,并同时抑制阳极反应和阴极反应的进行,表现出优异的高温缓蚀效果。

    2020年06期 v.35;No.185 65-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K]
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  • 胶质气体泡沫水基钻井液流变性及封堵性研究

    黄桃;

    胶质气体泡沫(Apron)桥接在储层岩石孔隙中可以有效降低钻井液滤失量,减少对地层的损害。本文研究了Apron水基钻井液的稳定性、流变性、滤失性和封堵性,对钻井液中聚合物的种类、表面活性剂种类及浓度进行了优选。实验结果表明,表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)均能提高钻井液塑性黏度(PV)和表观黏度(AV),降低钻井液密度,其中SDS效果优于HTAB,SDS产生的微气泡更为稳定,平均粒径可以达到65μm,在黄原胶(XG)质量浓度为6 g/L的泡沫钻井液中,当SDS质量浓度为2 g/L时,可以将钻井液密度由977.03 g/L降低到400.42 g/L。此外,研究了钻井液不同的pH值对其性能的影响,结果表明pH值为9时,Apron性能最好。在保持钻井液性能的同时,为了进一步降低成本,可将瓜尔胶(GG)与XG配比使用,XG与GG的最佳质量比为3∶1,此时可以将滤失量降低至21.04 mL。

    2020年06期 v.35;No.185 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 362K]
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石油机械设备与自动化

  • 阶梯凹槽管的流体流动与传热特性的数值模拟

    周三平;任少雄;

    提出了一种阶梯凹槽强化管,采用SST k-ω数值模拟方法,对比研究了阶梯凹槽管和光管的传热、流体流动阻力性能差异,研究了阶梯凹槽管的几何尺寸对流体流动与传热性能的影响。结果表明:阶梯凹槽管对近壁处的层流底层有较好的扰动作用,其强化换热综合性能明显好于光管,传热强化明显。阶梯凹槽管比较适合于Re<10 000流体的低Re场合。相应地,e/d大约在0.10、s/d大约在0.44、p/d大约在1.50较为合适,此时,在相同泵功率下阶梯凹槽管比光管多传递40%以上的热量,且Re越小多传递的热量越多。

    2020年06期 v.35;No.185 79-85+91页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K]
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油气加工与储运

  • 铁碳微电解-Fenton预处理煤化工厂固体废弃物渗滤液研究

    秦芳玲;雷富强;詹顺;孟令鹏;平双荣;

    以COD去除率为指标,分别通过单因素实验和响应面实验优化铁碳微电解及其与Fenton联合处理煤化工厂固体废弃物渗滤液的适宜条件。结果表明:在渗滤液pH为3.5、铁碳投加量为706 g/L、曝气时间为67 min和沉降时间为60 min条件下,经铁碳微电解处理的渗滤液的COD去除率为50.7%;在此条件下按体积分数0.15%投加双氧水(30%)的铁碳微电解-Fenton联合处理可使渗滤液的COD去除率达到78.5%。铁碳微电解-Fenton联合处理可作为该煤化工厂固体废弃物渗滤液的预处理方法,为其后续达标处理提供研究基础。

    2020年06期 v.35;No.185 86-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K]
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  • 天然气液化过程有效能评价分析研究

    胡日柬月;范峥;姬盼盼;姚晓莎;张瑞瑞;张招招;王帅洋;员汝娜;

    为了对混合制冷流程的有效能利用情况进行科学、可靠的分析和研究,首先在天然气液化工艺全流程模拟的基础上建立了冷剂压缩机、多股流换热器、节流阀和混合器等模块的火用分析模型,然后通过火用平衡方程采用黑箱分析法对不同模块的火用损失进行了分析,探讨了造成冷剂压缩、冷却、节流气化及冷剂混合这几个过程火用损失的主要原因,最后提出了降低系统火用损失的适宜改进方案。结果表明,经优化,冷剂压缩过程、冷却过程、节流气化过程以及混合过程的火用损失均有所降低,冷剂压缩机导致的火用损失最大,冷箱和节流阀次之,混合器最小;造成冷剂压缩机火用损失较高的原因主要是不可逆传热和绝热节流,换热器的火用损失主要由散热和不可逆的温差传热引起;提高压缩机的绝热效率和传动部件的效率可以显著降低冷剂压缩机的火用损失,而降低冷热物流的传热温差和流体压降则能够有效减少冷箱的火用损失。

    2020年06期 v.35;No.185 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 287K]
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  • 颗粒参数对气固两相流冲蚀磨损的影响分析

    卓柯;邱伊婕;张引弟;吴迪华;

    在油气管输过程中,颗粒对管道的冲蚀导致管道失效从而引发安全事故。本文以90°弯管为研究对象,基于欧拉-拉格朗日方法,采用RNG k-ε湍流模型,并结合Oka磨损预测模型,对气固两相流弯管部件的冲蚀磨损进行仿真预测,分析了弯管内部流场特性,探究了颗粒计算量、颗粒圆整度、颗粒直径对磨损预测的影响。结果表明:气体在弯管部位出现二次流动,沿着弯管角度增大的方向二次流动不断增强,并且速度分布出现明显的扭曲;随着颗粒计算数目的增加,弯管部位最大磨损量先增加然后逐渐趋于一致,可采用最大磨损量作为颗粒数目无关性评价指标;随着固体颗粒圆整度的降低,颗粒与壁面发生碰撞的位置向弯管出口侧偏移,颗粒对壁面的冲蚀磨损量也相应降低;随着颗粒直径的增大,磨损云图呈现不同的分布特征,颗粒对管壁的碰撞位置逐渐向弯管进口侧偏移。

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计算机及新技术应用

  • 井筒可视化检测图像失真校正方法

    严正国;汤英;王旭;陈磊;

    通过井筒三维建模和井筒成像仿真,研究了井筒图像的失真机理,提出了一种基于井筒截面轮廓检测和不动点定位的井筒可视化检测图像失真校正方法,推导了不动点坐标计算公式,通过图像重采样和映射变换,得到了井筒偏心校正图像和展开变换图像。实际应用效果表明,利用该方法对实际测井资料进行处理,可消除图像的变形失真,得到井筒管壁的360°全景平面展开图像,进一步合成井筒表面的三维立体图像,为井筒可视化检测的主观评价提供全新的视角,为定量分析奠定了基础。

    2020年06期 v.35;No.185 107-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K]
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  • VideoLog可视化测井油管接箍自动识别方法

    阚绍佑;巨亚锋;梁万银;姚强;吴银川;

    在可视化测井中,深度对于判断油管缺陷位置至关重要,而现有的测深系统具有一定的深度误差。实际工程中,可通过识别油管接箍再参照油管数据表来准确标定仪器的深度。本文基于运动视频图像处理,提出了一种油管接箍自动识别方法。利用VideoLog可视化测井系统采集井下油管视频图像,通过对视频图像进行形态学处理、特征参数提取、接箍判决等过程来准确识别接箍。实验结果表明,同一个接箍在视频中会多次出现,也会被多次识别到,同一接箍平均识别率为86.9%,接箍计数的正确率为100%。方法已成功用于可视化测井视频解释处理中,取得了较好的工程应用效果。

    2020年06期 v.35;No.185 115-118+123页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K]
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  • 油井工况多参数传输系统RTU的设计与实现

    刘保罗;孙泽宇;

    通用远程终端单元(Remote Terminal Unit,RTU)以透传方式实现异构网络互连,缺乏对于油井工况采集参数的多样性与油田数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)通信的考虑,无法直接接入SCADA系统。为此,基于消息队列和ModBus通信技术提出了一种油井工况多参数传输系统RTU的设计方案。首先,采用消息队列机制实现了多油井、多类型的采样数据分组异步传输。其次,RTU实现采集协议和上传接入协议间的转换,实现ModBus Slaver通信,提供ModBus TCP和ModBus RTU两种SCADA接入方式。最后,使用分层思想设计一致的通信接口,以屏蔽底层通信技术的多样性,提高RTU的通用性。现场应用结果表明,该方案不仅可以完成现场无线仪表无缝接入SCADA上位机系统,而且可以满足系统多接口、可重用、易扩展等方面的需求。

    2020年06期 v.35;No.185 119-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 173K]
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