西安石油大学学报(自然科学版)

地质与勘探

  • 三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组泥页岩储层孔隙结构及含油性

    慕尚超;郭小波;李钰;李天军;潘永帅;李晓航;

    针对三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组泥页岩,通过扫描电镜和全岩矿物X衍射实验、高压压汞、N_2吸附、核磁共振等实验分析,对微观孔隙结构及其含油性进行评价。结果表明:孔隙类型可分为粒内-粒间原生孔隙、晶间孔(石英、白云石、黄铁矿晶间孔)、有机质孔、脱玻化孔、溶蚀孔以及微裂缝;孔隙形态多发育狭缝孔、片状颗粒组成的平板孔及一定的封闭孔、墨水瓶孔;直径小于50 nm的微小孔喉分形维数趋于3.0,其形态各异,比直径大于50 nm的孔喉结构复杂,不利于提供有效渗流通道。研究认为,芦草沟组块状构造的泥页岩含油性较好,储层中存在较高比例的可动流体,但由于孔隙复杂,不易开采。

    2021年05期 v.36;No.190 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1871K]
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  • 尼日尔三角洲富泥型浊流沉积储层特征

    陈国宁;陈筱;李晨曦;段瑞凯;康博韬;

    西非尼日尔三角洲F区发育深水沉积体系,储层以砂泥岩薄互层为主,与尼日尔三角洲典型深水沉积储层差异较大。为厘清研究区砂泥岩薄互层沉积成因、沉积特征及储层品质主控因素,通过岩相识别及分类,识别出4类10种岩相。基于岩相分析岩石类型及沉积构造,结果表明,研究区是在限制性环境转变为半限制—非限制性环境中发育的远端极低能—低能富泥型浊流沉积。构造坡度的变化及限制性环境的减弱导致浊流流速减弱,沉积物在陆坡上沉积形成浊积水道-天然堤复合体。水道是主要的储集空间。不同期次水道-天然堤沉积体表现为垂向加积、侧向迁移,晚期沉积体会侵蚀早期沉积体。储层为极细粒至细粒长石砂岩和亚长石砂岩,物性较好,为中高孔渗储层。由于薄层泥岩夹层普遍存在,储层品质及储层连通性受到一定影响。

    2021年05期 v.36;No.190 13-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1845K]
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  • 土库曼斯坦阿姆河右岸区块碳酸盐岩有效储层物性下限研究

    李洪玺;

    为解决土库曼斯坦阿姆河右岸区块内碳酸盐岩储层类型复杂多样、有效储层物性下限难以确定的问题,综合岩心分析、成像测井及测试资料,结合沉积特点,将右岸区块碳酸盐岩储层分为3种类型。根据不同类型储层的划分结果,综合利用测试法、孔-饱关系法、孔-渗关系法、有效孔隙度-总孔隙度交汇法,确定出不同类型储层的有效储层物性下限,提出有效孔隙度-总孔隙度交汇与孔-渗交汇法,解决了裂缝型孔洞储层有效储层物性下限确定难的问题。

    2021年05期 v.36;No.190 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1583K]
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  • 渤海湾垦利3油田浅水三角洲单砂体沉积演化模式

    朱建敏;刘宗宾;宋洪亮;刘东;王立垒;

    综合分析岩心、砂体形态、沉积微相组合特征、粒度等,认为渤海湾垦利3油田明化镇组下段B砂体为指状砂坝型浅水三角洲沉积。利用分辨率更高的电测曲线识别沉积间断面,分析砂体韵律变化特征,确定沉积期次。再根据构型解剖结果及沉积微相分布特征,详细剖析砂体的沉积演化过程,在古地理环境水退、水进的变化中,三角洲经历发育-沉积间断-再发育的多个循环过程,最终形成目前的砂体形态。

    2021年05期 v.36;No.190 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1895K]
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  • 鄂尔多斯盆地白豹油田致密砂岩储层孔喉结构及NMR分形特征

    郝栋;杨晨;刘晓东;王亮;

    为了研究白豹油田致密砂岩储层孔喉结构,结合铸体薄片、高压压汞、恒速压汞及核磁共振技术(NMR),并应用分形理论进行分析。研究结果表明:致密砂岩储层以微米级孔喉为主,孔喉配置关系复杂,非均质性强,NMR孔喉分形维数具有两段式分布特征,细小孔喉分布较为均质,较大的可动流体的孔喉结构复杂。可动流体孔喉结构越复杂,渗透率、可动流体饱和度越低。孔喉结构复杂程度是影响储层渗流能力的一个关键因素;石英和填隙物含量是形成不同孔喉结构的物质基础;孔喉尺寸越大,连通性越好,配置关系越好,则分形维数越小,结构更为均质,更有利于流体渗流。

    2021年05期 v.36;No.190 34-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2245K]
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  • 地质约束条件下的致密储层地质建模研究——以七里村油田柴上塬区长6油层组为例

    汤延帅;汪洋;高建武;姜锐;赵靖舟;

    为了提高三维地质模型与地质认识耦合程度,提出一种基于地质约束的致密储层地质建模思路:结合区域构造背景,精细研究构造特征,建立地层格架;确定砂岩、泥岩、夹层的地球物理响应特征;建立地质知识库;优选建模方法与分析变差函数特征值;建立精细地质模型。以七里村油田柴上塬区为例,综合利用录井、测井、产量等实测资料及压汞等实验测试资料,对密井网砂体连井剖面进行精细研究,明确砂体、隔层空间分布规律及储层物性特征,基于地质认识建立地质知识库,针对研究区储层非均质性强的特征,提出变差函数选取、特征值分析方法。基于地质约束的建模结果显示,建模地质储量与油田容积法计算的地质储量仅相差1.2%,孔隙度、渗透率、含油饱和度分布特征建模前后一致。

    2021年05期 v.36;No.190 46-54+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2193K]
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油气田开发与开采

  • 致密砂岩气藏水平井整体开发提高采收率——以长岭气田登娄库组气藏为例

    胡纳川;何东博;郭建林;孟凡坤;李忠诚;张国一;

    针对致密砂岩气藏水平井整体开发中后期提高采收率对策不明确的问题,以长岭气田登娄库组气藏为例,借助地质建模和数值模拟技术,应用基于气体组成差异的产量劈分方法,在历史拟合基础上,开展气藏精细描述,划分剩余气分布类型,优化加密井型,优选采出程度和经济效益最佳的调整方案。研究结果表明:剩余气分布类型为连片集中展布型、点状局部富集型和边部分散型,剩余储量占比分别为80.3%、4.2%和15.5%;对于正对式、交错式水平井网,直井均为最优的加密井型;"补孔侧钻+加密+增压"方案采出程度最高;选取"补孔侧钻+加密"为最终的开发调整方案,预测期末采出程度可提高约5.5%。

    2021年05期 v.36;No.190 55-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1882K]
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  • 裂缝性致密砂岩油藏CO_2吞吐微观孔隙动用特征

    刘国华;

    为明确CO_2吞吐过程中裂缝-基质间的流体交换特征,基于核磁共振在线扫描的CO_2吞吐岩心实验,从微观孔隙尺度定量表征了多轮次吞吐过程中"吞、焖、吐"3个阶段下基质内原油的动用特征,揭示了裂缝-基质之间的流体交换特征。结果表明,每轮吞吐采收率随吞吐次数的增加而降低,其中大孔隙(2 ms<T_2≤100 ms)动用程度最大,对岩心总采收率的贡献程度最高达84.4%,是致密油藏未来挖潜的主要方向。焖井和衰竭两阶段的采出程度占总采收率的87%以上,增大焖井和衰竭降压2个阶段中大孔隙原油的动用程度是提高CO_2吞吐开发的关键。

    2021年05期 v.36;No.190 64-70+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1901K]
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  • 基于灰色关联投影随机森林算法的水平井压后产能预测及压裂参数优化

    潘元;王永辉;车明光;廖锐全;郑恒;

    基于数据挖潜建立了压裂油井产量预测与合理压裂参数优选的灰色关联投影随机森林算法,采用加权的灰色关联投影方法筛选出数据集;采用网格搜索交叉验证方法对森林模型参数进行优化;在此基础上训练随机森林回归模型进行产量预测,结合响应面分析方法对压裂参数进行优化。产量预测实例表明该算法的决定系数0.918 9高于随机森林算法、梯度提升决策树算法;三口井日产油实际值与预测值之间的误差为9.6%、1.2%、1.1%。结合新疆玛湖油田实际储层对M1井进行压裂优化:总压裂液量21 000 m~3、裂缝簇数34条、总砂量1 181.86 m~3为最佳压裂参数,此时日产油为44.356 m~3。

    2021年05期 v.36;No.190 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1812K]
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  • CO_2驱注采耦合提高采收率技术

    郑文宽;杨勇;吕广忠;李友全;张传宝;

    应用物理模拟与数值模拟相结合的研究方法,明确了注采耦合在气驱中的作用机理和开发规律。通过微观可视化实验,明晰了CO_2驱注采耦合扩大波及的主要机理是溶解扩散与弹性膨胀,其避免了注采井间流线直接沟通,消除了注采井间的高压差条带,使得注采井控制区域压力均匀上升,CO_2均匀扩散,从而边角区的油更容易得到动用。利用数值模拟方法建立了CO_2驱注采耦合的技术界限,初期耦合、高压力保持水平、短注长采是最优开发模式,可提高目标区块采收率约6.3%。研究结果可为注采耦合技术应用于气驱矿场实践提供理论依据。

    2021年05期 v.36;No.190 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1840K]
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  • 丛式井场抽油机井群错峰开井间抽运行调度优化

    檀朝东;李玉泽;高小永;艾信;夔国凤;孙玉铎;冯钢;

    低渗油藏丛式井抽油机井群大多数油井供液不足,需要错峰开井和间抽运行,而依靠人工经验制定的调度方案易致油井产生运行能耗高、成本增加、管线冻堵等问题。为此,以能耗最小为目标函数,考虑单井和多井的最低产量约束,最小和最大开井时间等约束,结合抽油机井开抽产量下降和关井产能恢复的变化规律,将该调度优化问题描述为混合整数非线性规划模型,经过线性化转化为混合整数线性规划模型,应用求解器Gurobi进行求解,快速得到错峰开井间抽调度方案。实例研究表明:以长庆油田WXX丛式井组10口井为例,根据模型制定的错峰开井间抽优化调度方案,实现了该丛式抽油机井群的优化运行,日累计总产量平稳,耗电降低了39.9%,节能降耗效果显著。

    2021年05期 v.36;No.190 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2029K]
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  • 复合凝胶调驱体系室内实验研究

    王恩成;

    针对中原油田中高渗复杂断块油藏进入高含水后期开发阶段所遇到的注采效果不佳等问题,开展了复合凝胶调驱体系性能室内实验研究。首先从基液黏度、成胶时间、热可逆性3个方面进行不同配比的复合凝胶体系性能实验,配制了HK400复合凝胶体系。对HK400复合凝胶体系进行了热稳定性、可注入性、驱油物理模拟实验,验证了HK400复合凝胶体系用于解决中原油田中高渗油藏深部调驱的有效性。最后,对复合凝胶体系的调驱机理与提高采收率进行了探讨与评估,分析了不同注入模式、不同浓度复合凝胶与不同段塞组合水驱后采收率等不同工艺条件的影响规律。结果表明:高浓度复合凝胶段塞与不同大小低浓度复合凝胶段塞组合水驱后的采收率可以提高约20%以上;继而还讨论了复合凝胶调驱体系的施工工艺,建议采用"高浓度小段塞+低浓度段塞"组合注入方式,以提升复合凝胶调驱增产效果。研究结果对复合凝胶体系调驱机理理论研究及其工程应用具有一定的参考价值。

    2021年05期 v.36;No.190 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2081K]
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石油机械设备及自动化

  • 背面冷却对316L对接接头焊接残余应力和变形的影响

    韩成才;曹嘉晨;郭龙龙;

    基于热弹-塑性理论和有限元理论,以Abaqus软件为平台,结合Python和Fortran语言编辑程序建立分析步、控制焊缝单元生死和施加双椭球热源载荷,考虑材料热物理性能、力学性能的非线性,开发了焊接热、力耦合有限元模型,分析了作用于焊缝背面的冷源宽度、冷源功率对316L不锈钢对接接头焊接残余应力和变形的影响规律。结果表明:随着冷源宽度、冷源功率的增加,焊缝表面的纵向、横向残余拉应力峰值降低;当冷源宽度大于20 mm时,上侧焊缝表面的纵向残余应力峰值降低不明显,即冷源宽度存在最佳值;随着冷源功率的增加,上侧焊缝表面的残余应力峰值降低幅度减少,下侧焊缝表面的残余应力峰值降低幅度明显。此外,随着冷源宽度、冷源功率的增加,焊件的变形增加;当冷源宽度大于20 mm时,增加冷源宽度对变形的影响不明显。

    2021年05期 v.36;No.190 99-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 2527K]
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  • 基于均匀设计的制冷小管径涡流管结构优化

    何鹏;梁裕如;段宏飞;张成斌;刘婷婷;

    为了更好地将小管径涡流管应用于油田伴生气的轻烃回收工艺中,采取均匀试验设计,选取涡流室直径、热端管长、冷端孔径3个对小管径涡流管制冷性能影响很大的结构变量因子,利用CFD软件对其在入口总压0.4 MPa,入口总温293 K,冷流比0.71下的制冷温差进行了结构优化计算,并对计算结果进行了回归分析,拟合并验证了经验公式,通过对经验公式寻优,得到了优化后的结构参数。对比优化结构与初始结构涡流管内速度场、温度与压力场分布发现涡流管结构优化后冷热分离性能更佳,同时计算对比了冷流比在0.71~0.79范围内优化结构与初始结构涡流管的制冷温差与单位制冷量,计算结果显示相同冷流比下结构优化后的涡流管制冷温差与单位制冷量更大。以上研究结果表明,采用均匀试验设计结合数值计算和回归分析可以对小管径涡流管的结构参数进行有效的优化调整,显著提高其制冷性能。

    2021年05期 v.36;No.190 108-113+128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1996K]
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油气加工与储运

  • 超临界CO_2输送管道中水合物颗粒运动模拟

    陈兵;房启超;徐源;

    CO_2管道输送是CCUS技术的必要环节。我国CCUS项目中CO_2主要来源于碳捕集技术,CO_2流体中存在各种杂质。含杂质超临界CO_2的特性,使得管道运输超临界/密相CO_2存在较大风险。本文基于延长油田液态CO_2管道输送可行性研究,探讨水合物颗粒运动特性。使用FLUENT数值模拟软件中DPM模型,探究水合物颗粒在超临界/密相CO_2的水平输送管道、不同倾角斜直管道中的运动。结果发现水合物颗粒流动主要受CO_2流体湍动作用的影响,造成水合物颗粒在整个管壁的碰撞,从而形成对管壁的冲刷,其运动受粒径、体积分数影响较小。对斜直管道的计算结果表明大倾角管道对水合物颗粒运动的影响较大。

    2021年05期 v.36;No.190 114-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2056K]
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  • 基于阵列感应的石油管道无损检测研究

    仵杰;李野;

    利用无损检测技术最大程度地发现管道中的安全隐患是保障石油天然气运输安全的有效途径。本文利用COMSOL软件进行建模,实现了基于感应测井线圈系探测石油管道金属缺陷的新方法的数值模拟,研究了缺陷大小及材料变化对视电导率实部的影响,单缺陷大小变化及双缺陷间距变化对线圈系测量的影响,分析归纳了线圈系响应特征与线圈系结构和缺陷的相对位置关系,总结出探测缺陷大小、位置和间距的计算公式,并对双线圈系和三线圈系进行幅值比较,结果表明三线圈系探测新方法明显优于双线圈系,且新方法可探测缺陷深度0.01 cm,优于现有的探测石油管道缺陷方法。通过计算绘制双线圈系及三线圈系归一化涡流图,分析响应特征与涡流和缺陷之间的相互关系,揭示了特征出现的机理。

    2021年05期 v.36;No.190 121-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 2169K]
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计算机及新技术应用

  • 面向云数据中心的成本感知容错算法

    宋彩利;梁斌;李皎;

    针对云数据中心重调度算法大多是以牺牲云任务的完成时间或者增加云服务提供商的损失为代价的问题,系统分析了虚拟机故障所带来的性能损失和云数据中心容错策略的重调度过程。参考了Amazon云数据中心的真实定价机制,并对Amazon的多个云数据中心的虚拟机价格进行分析。同时,对失效的云任务根据截止时间进行了分类。利用不同配置虚拟机的定价差异提出了面向云数据中心的成本感知容错算法(Cost-aware Fault-tolerant Algorithm for Cloud Data Centers, CAFT)。该调度算法通过提高云任务的故障修复率从而降低云服务提供商的损失。实验仿真结果显示,相比IRW、RI和DTRDT算法,所提算法的故障修复率明显提升,同时,云服务提供商的损失平均降低了1.3%、13%和0.5%。

    2021年05期 v.36;No.190 129-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1884K]
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  • 基于卷积神经网络的时间序列数据融合算法

    孙淑娥;姚柳;赵怡;

    通常的数据融合算法都是对传感器数据在同一时间不同空间的特征进行融合。其中,深度卷积神经网络(DCNN)融合性能突出,通过多个卷积层、池化层、全连接层实现特征提取、信息关联、决策判断一体化。在DCNN的基础上,提出基于卷积神经网络的数据融合算法(DAECNN_attention),引入降噪自编码器,用以实现数据去噪重建;引入自注意力机制模型,用以提高关键信息的提取能力。试验结果表明,与DCNN、BPNN数据融合算法相比,本文算法在UCI数据集上融合性能更优。

    2021年05期 v.36;No.190 136-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2075K]
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  • 西安石油大学简介

    <正>西安石油大学是西北地区惟一一所以石油石化为特色的多科性普通高等学校,是陕西省人民政府和国家三大石油公司共建院校、陕西省高水平大学建设院校、中国政府奖学金来华留学生自主招生院校。学校现有1个博士学位授权一级学科,15个硕士学位授权一级学科,13个硕士专业学位授权类别,其中"石油与天然气工程领域"获"全国工程硕士研究生教育特色工程领域"荣誉称号,是陕西省博士后创新基地。学校设有石油与天然气工程学科博士后科研流动站。学校具有"推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生院校"资格。59个本科专业中有5个国家级特色专业、9个专业入选国家级一流本科专业建设点、13个专业入选省级一流本科专业建设

    2021年05期 v.36;No.190 4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K]
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