西安石油大学学报(自然科学版)

地质与勘探

  • 中上扬子地区龙王庙组储层特征及白云石化作用

    韩波;李新;钟晓勤;姜黎明;赵强先;张永浩;刘鹏;李兵;

    利用野外露头和钻井岩心资料,通过岩石普通薄片、铸体薄片、X射线衍射、白云石有序度、碳氧稳定同位素、稀土元素、锶同位素和物性测试等手段,对中上扬子地区龙王庙组储层特征及白云石化作用机理进行研究。结果表明:中上扬子地区龙王庙组碳酸盐岩储层岩性主要为颗粒白云岩、晶粒白云岩和颗粒云质灰岩。储层物性显示颗粒白云岩最好,粉晶和细晶白云岩次之,而颗粒灰岩通常比较致密,但发生白云石化后具有一定的储集性能。储集空间类型为粒间(溶)孔、晶间(溶)孔及微裂缝等。白云岩成岩温度较低,白云石化流体主要以浓缩或改造的海源流体为主,白云石化作用发生于准同生期或早期成岩阶段,主要发生蒸发浓缩白云石化和回流渗透白云石化,而优质储层的形成主要以回流渗透白云石化作用为主。发生白云石化的颗粒滩有利于储集空间的发育,是储层形成的物质基础。

    2021年01期 v.36;No.186 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 15213K]
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  • 泥质粉砂岩盖层厚度下限研究——以东鲁卜哈利盆地L区白垩系Tuwayil组为例

    张新顺;杨沛广;段海岗;何军;卞从胜;马锋;

    以东鲁卜哈利盆地L区白垩系Tuwayil组为例,通过岩心观察、物性测试和压汞分析等实验手段,结合现有油藏分布及地层井震特征,探讨Tuwayil组薄层泥质粉砂岩的盖层封闭能力及盖层厚度下限。研究结果表明:东鲁卜哈利盆地Tuwayil组可细分为三段,下段M1为裂缝发育的凝灰岩,中段M2为高孔渗的粉-细砂岩,上段M3以泥质粉砂岩和夹泥条纹的粉砂岩为主;仅M3段泥质粉砂岩具有盖层封闭性,平均喉道半径0.05~0.25μm,理论上可以封闭最高油柱高度为50 m;在稳定的构造背景下,研究区内泥质粉砂岩可以成为局部区域的油藏盖层,其有效厚度下限可达1.5 m。

    2021年01期 v.36;No.186 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 10511K]
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  • 塔河油田典型碳酸盐岩断溶体发育模式

    吕艳萍;罗君兰;王炯;张娟;张振哲;马海陇;李兴;

    针对塔河油田奥陶系断溶体油藏精细刻画困难的问题,利用纵向分辨率较高的测井资料,结合地质和开发等资料,开展断溶体储集空间的分类与识别、断溶体发育影响因素分析,提出塔河油田典型断溶体的发育模式。结果表明:塔河油田奥陶系断溶体油藏的储集空间可划分为裂缝型、裂缝-溶孔型、溶孔型、溶洞型4大类;断溶体的发育程度受地层与断层之间距离的影响最大,受地层抬升剥蚀程度以及泥质含量的影响其次,不同影响因素交织在一起导致断溶体在纵横向的分布和连通方式各异。根据主控因素及纵横向的分布和连通方式的差异,塔河油田奥陶系断溶体的发育可分为V字型、倒V字型、条带型和复合型4种模式。

    2021年01期 v.36;No.186 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 9838K]
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  • 渤海海域莱州湾凹陷油源特征及原油成因类型

    汤国民;王飞龙;万琳;潘文静;王广源;李阔;

    莱州湾凹陷已发现多个油田,其原油类型变化多样,油源特征及成因类型不清。基于373个烃源岩样品和67个原油样品生物标志化合物分析结果,结合莱州湾凹陷地质背景,对莱州湾凹陷烃源岩品质、油源特征及原油成因类型进行系统评价。结果表明:(1)莱州湾凹陷烃源岩皆以低等藻类生源为主,北洼主要发育沙三段和沙四段2套有效烃源岩,南洼仅发育沙四段一套有效烃源岩,东北发育洼沙三段和沙一段2套有效的烃源岩;(2)莱州湾凹陷已发现的原油可分为Ⅰ—IV类4种成因类型。Ⅰ类北洼型原油具有典型的高4-甲基甾烷特征,主要来源于北洼沙四段烃源岩,集中分布在北部陡坡带和中央构造带。Ⅱ类南洼型原油具有高硫、高伽马蜡烷、高C_(35)升藿烷特征,主要来源于南洼沙四段烃源岩。Ⅲ类东北洼型原油具有中等4-甲基甾烷、低伽马蜡烷特征,集中分布在东北洼边缘。IV类混合型原油,由北洼和南洼混合供烃,集中分布在南部缓坡带。

    2021年01期 v.36;No.186 28-36+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 4086K]
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  • 鄂尔多斯盆地靖安油田杨66井区延9_1储层非均质性

    何子琼;郭艳琴;郭彬程;王一军;白海东;白海燕;

    靖安油田杨66区延9_1油层亚组石油稳产困难,开发难度大,小层之间储层特征差异比较明显,这在一定程度上与储层非均质性密切相关。通过岩心观察及测试、测井资料统计及分析,从宏观和微观角度对延9_1油层亚组的延9_1~1和延9_1~2这2个小层的非均质性特征进行对比研究。结果表明:延9_1~2储层变异系数、级差、夹层频率及分层系数均较高,且主要发育沙纹交错层理,其层内和层间非均质性均较强;延9_1~1小层砂体宽度及储层物性变化较大,砂体连片性较差,其平面非均质性较强;延9_1~1小层砂岩颗粒大小、胶结物含量、孔喉半径范围变化均较大,填隙物类型较多,物性相对较差,其微观非均质性也较强。

    2021年01期 v.36;No.186 37-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 6952K]
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油气田开发与开采

  • 低渗火山岩气藏渗吸机理实验研究

    刘先山;孙军昌;郭和坤;王皆明;李春;朱思南;

    为深入研究喷发成岩的强非均质性火山岩气藏渗吸机理,综合使用气水驱替、核磁共振、X-CT成像等实验进行分析。结果表明,火山岩实验样品自发渗吸含水饱和度增加主要发生在渗吸初期的2 h,渗吸24 h已基本达到稳定状态,储层渗透率越小渗吸水饱和度越大。自发渗吸过程中微小孔隙渗吸速度和渗吸水分布比例均大于较大孔隙,约有80%的渗吸水分布在微小孔隙,残余气主要分布在较大孔隙中。而动态渗吸过程中较大孔隙渗吸速度和渗吸水分布比例均大于微小孔隙。复杂火山岩气藏自发与动态渗吸残余气饱和度分别为18.51%和6.55%,渗吸效率分别为48.62%和80.25%,渗透率越小,渗吸效率越高,但残余气饱和度与孔隙度之间不存在明显的对应关系。

    2021年01期 v.36;No.186 45-51+91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K]
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  • 缝洞型油藏井间示踪剂分类等效解释模型及其应用

    邹宁;黄知娟;马国锐;徐燕东;王强;林加恩;景成;

    针对目前孔隙型油藏井间示踪剂解释模型难以有效定量表征缝洞型油藏井间缝洞参数的问题,基于塔河缝洞型油藏井间缝洞组合结构与示踪剂曲线形态匹配关系,将井间缝洞组合结构等效为一系列的缝洞条带(流道),利用对流扩散理论及井间示踪基本思路,分别推导了缝洞型油藏单峰型、独立多峰型及连续多峰型井间示踪剂等效解释模型,并对塔河油田四区S65单元TK461井组示踪剂测试结果进行综合解释与可靠性分析。结果表明:所建解释模型及方法具有良好的适应性与可靠性,为该类油藏井间示踪剂的定量表征提供了一种新方法,同时也为考虑缝洞构型的井间示踪剂定量解释模型的建立提供了借鉴与理论基础。

    2021年01期 v.36;No.186 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1043K]
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  • 基于微流控芯片的微气泡生成与驱油实验研究

    吴彬彬;唐恩高;陈士佳;张强;田津杰;季闻;刘文华;

    为了了解多孔介质中微气泡的生成及驱油机理,设计制作了一种集成T型微通道和模拟多孔介质高低渗透率的微流控芯片,采用基于显微成像的微流控系统开展了气相压力和液相流速对微气泡生成的影响以及两种尺寸微气泡驱油实验。研究结果表明:T型微通道内的微气泡是在液相压力、黏性剪切力和表面张力的共同作用下生成的,表现出3种生成机制;微气泡无量纲长度(L/W_c)随气相压力的增加逐渐增大,随液相流速的增加逐渐减小;微气泡生成频率与气相压力呈线性递增关系,随液相流速的增加呈先增大后减小的趋势;表面活性剂溶液驱油会在高渗区"指进",驱油效率较低;微气泡驱油机理主要是通过气泡堆积和类"贾敏效应"封堵高渗区,迫使后续流体改变流动方向,扩大波及系数;小尺寸微气泡(1<L/W_c≤2)的驱油效果要优于大尺寸微气泡(L/W_c>2)。

    2021年01期 v.36;No.186 59-65+84页 [查看摘要][在线阅读][下载 7155K]
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  • CO_2对春17井区稠油的溶解降黏特性及吞吐效果

    郭文轩;赵仁保;陈昌剑;

    为了研究河南油田春17井区稠油油藏注CO_2开发的可行性,利用PVT装置开展了不同温度及压力条件下CO_2在稠油中的溶解性、膨胀性及降黏效果研究,并通过填砂管实验研究了CO_2吞吐及CO_2-降黏剂复合吞吐的效果。结果表明:CO_2在该稠油中具有较好的溶解性,当温度为40℃、压力为8.013 MPa条件下,CO_2溶解度达到最大值89.233 kg/m~3,原油膨胀系数为1.092,降黏率高达54.7%。CO_2的吞吐效果主要取决于前4个轮次,采油量占总产量88.6%,最终采收率为32.1%;CO_2-降黏剂复合吞吐主要取决于前3个轮次,采油量占总产量88.8%,最终采收率为35.2%。相对于CO_2吞吐,CO_2-降黏剂复合吞吐的开采轮次降低,但最终采收率有所提高。

    2021年01期 v.36;No.186 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 2244K]
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  • 基于WPF的油藏模型三维可视化解决方案

    刘珊珊;赵庆;曹豹;赵亦朋;

    以往油藏数据的可视化研究绝大多数是基于C++语言和OpenGL图形技术,大多数商业软件基于OpenGL的高级商业软件包Open Inventor,也有一部分使用开源软件包OSG或直接使用OpenGL开发。Windows作为目前的主流桌面平台,能够提供非常强大的图形功能,并且提供了强大的Direct 3D图形接口用于WPF开发。本文提出一种基于WPF技术和MVVM设计模式并利用helix、directx图形接口的高性能三维可视化解决方案,不仅在显示效率和效果上能够满足需求,同时通过应用MVVM模式,使得三维控件的易用性得到较大提高,能够方便地嵌入WPF应用中,该模式对于实现更高质量,更易于维护和移植的软件意义重大。

    2021年01期 v.36;No.186 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 4190K]
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油气加工与储运

  • 管道参比电位动态跟踪阴极保护装置的研发

    李琳;刘孟哲;王一丁;

    针对油气管道在所处埋地环境中的电化学腐蚀问题,研发了一种对管道参比电位动态跟踪的优化阴极保护装置。该阴极保护装置通过采集参比电位以及程控电源电压、电流,对管道参比电位实时反馈,并通过对数据进行比对与处理,实现对程控电源动态优化的离散区间控制,向管道输出适合的电压、电流,使管道参比电位持续保持在有效保护范围,达到管道防腐的目的。该装置具有串口通信接口,可与站控系统通信。实验结果表明,该装置能够使管道的参比电位一直处于较优受保护范围内,且装置具备体积小、保护效果好的特点。

    2021年01期 v.36;No.186 80-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 910K]
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  • 基于大数据挖掘的热油管道闭环安全生产体系

    于涛;李传宪;刘丽君;郭悠悠;

    长输加热原油管道运行工艺复杂,安全生产与优化相互矛盾,且存在管道沿线油温理论计算误差大,管壁结蜡评估难度大等问题。本研究利用管道实际生产数据,基于数据挖掘算法从热力和水力两个方面,构建了热油管道闭环安全生产体系。其中热力系统是利用BP神经网络,ARMA和Seq2Seq算法模型,建立稳态和非稳态油温预测模型,预测误差小于0.5℃。水力系统则是通过分析管道清管后一定时间内管道摩阻,利用MEA-BP神经网络建立管道标准摩阻预测模型,可对高含蜡热油管道管壁结蜡情况进行有效评估。建立摩阻数据库,利用高斯公式,对历史摩阻数据进行分析,设置历史摩阻数据的90%、95%为预警值和报警值,有效监控由于管道结蜡等引起的长周期摩阻变化。将研究成果应用于指导HY热油管道工艺调整,实现节能达92.4%。基于生产数据建立的油温预测模型,构建的热油管道闭环安全生产体系,具有很好的适用性,为未来管道智能化控制奠定了基础。

    2021年01期 v.36;No.186 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 3677K]
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  • 改性大孔树脂吸附处理低浓度有机废水

    田磊;姬盼盼;贺炳成;豆龙龙;范峥;

    为进一步研究改性大孔树脂对低浓度有机废水的浓缩富集行为,对低浓度有机废水的组成与含量进行了测定分析,利用平衡实验数据对改性大孔树脂吸附模型进行了拟合,并基于此过程中的吸附热力学和动力学特性,探讨了吉布斯自由能变、焓变和熵变的变化规律,明确了适宜的动力学方程。结果表明,低浓度有机废水以酚类化合物为主,它的含量约占污水中有机物总质量的60%以上,其在改性大孔树脂上的吸附行为符合Langmuir-Freundlich等温吸附模型,其置信度高达99%;大量有机物分子可自发地在改性大孔树脂表面形成稳定的物理吸附并伴随放热、熵减;采用一级速率方程能够较好地拟合动力学数据,其在不同温度下的决定系数均大于0.99,表现出较高的准确度。

    2021年01期 v.36;No.186 92-97+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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石油机械设备及自动化

  • 游梁式抽油机的机构动力学及储能块研究

    李春明;刘庆;刘晓;孙凤;

    为了完整而系统地研究游梁式抽油机主机构的设计及动力学问题,基于前期研究,提出了该机构的设计思路,并导出了一般安装位置的极限角、极位夹角、行程、压力角等几何参数的计算公式;提出了调节周期性载荷波动的配重物块新定义——储能块,明确了其研究方向;列出了质心不在位置矢量方向上的构件绕质心转动力矩平衡方程;与经典的图解法不同,没有将连杆简化为二力杆,也没有忽略力矩平衡方程的惯性项;基于二次插值算法由载荷的离散值获得任一时刻的载荷;基于四阶龙格-库塔法进行了该机构的动力学仿真,解析法和图解法所得结果相互验证,仿真结果可信。研究结论解决了该机构动力学的主要问题,可实现以曲柄摇杆机构为主机构的机械设计程序化,从而为结构优化设计提供条件;提供了该机构动力学研究的主要方法,可在该机构动力学研究程序化的基础上拓宽其适用范围;该机构动力学研究的图解法能够验证解析法结果。

    2021年01期 v.36;No.186 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 933K]
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  • 电磁远探测仪器参数设计

    仵杰;任垚煜;贺秋利;白彦;康志翔;王鹏飞;田豆;

    采用数值计算研究基于垂直zz、水平xx和交叉xz线圈系的远探测仪器的参数设计。对于zz线圈系仪器,当给定电阻率测量范围时,通过解析计算分析感应数、频率和间距对归一化测量电压幅度的影响;对于水平xx和交叉xz仪器,通过数值模拟计算不同探边距离时频率、间距、目的层与围岩的电导率对比度对测量电压的影响。结果表明:在0.1~1 000Ω·m地层电阻率探测范围,探测30 m以外地层边界,zz线圈系仪器的探边与仪器间距成正比,当感应数在0.17~2.12范围,取2个以上工作频率才能覆盖较宽的电阻率测量范围;基于水平xx和交叉xz的远探测仪器需设计长(4~7 m)短(1~3 m)两种间距仪器,频率小于1 kHz。这些结论对电磁远探测仪器研制提供了理论依据。

    2021年01期 v.36;No.186 105-112+120页 [查看摘要][在线阅读][下载 6935K]
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  • 两相物质介电频散特性影响因素

    张智韬;陈延军;李晓强;仵杰;

    对于两相混合物质,传统的混合定律一般忽略内含物的几何结构及其排列方式,并且只适用于小体积内含物,为此本文基于有限元数值模拟,针对包含大体积内含物的复杂两相物,研究其介电频散特性的影响因素。借助多物理场耦合分析软件COMSOL建立两相混合物质电容模型,计算某一频宽的混合物质等效介电常数,通过调整内含物的体积、位置、个数、排列形式及其形状等参数,研究其等效介电常数的频率响应特性。仿真分析表明:当内含物体积占比较小时,内含物位置、个数与排列形式及其形状等对该混合物质的等效介电常数没有明显的影响,此时亦可通过混合公式计算等效介电常数;对于内含物体积占比大的混合物质,如数字岩心模型,以上因素对等效介电常数的影响尤为明显,此时混合公式不适用,需通过数值方法研究其等效介电常数的频散特性。

    2021年01期 v.36;No.186 113-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 4598K]
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  • 湿蒸汽流经可调式临界流喷嘴的数值模拟

    刘明;盖平原;李友平;张兴凯;

    蒸汽热采过程往往采用临界流喷嘴对各分配支路的蒸汽流量进行控制,但是常规固定式临界流喷嘴存在注汽量难以调节的问题。针对该问题,设计了一种可调式临界流喷嘴,并利用数值模拟的方法对其应用于湿蒸汽临界流流量的调节和控制特性进行了研究。分析了入口蒸汽干度和压力、调节锥位移以及蒸汽凝结对可调式临界流喷嘴流场分布、临界背压比以及临界流量的影响。研究结论能够指导可调式临界流喷嘴结构优化设计,为注蒸汽热采过程中湿蒸汽的流量控制提供技术支持。

    2021年01期 v.36;No.186 121-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 2831K]
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