石油地质与勘探

• 靖安油田杨66井区延10储层非均质性及流动单元

  马永宁;魏龙杰;吴珍珍;何子琼;傅塬;郭艳琴;

  通过岩心、分析化验、测井等资料分析，对鄂尔多斯盆地靖安油田杨66井区延10_1~1储层岩石学、物性及非均质性进行研究，通过对孔隙度、渗透率、储层质量因子I_(RQ)和流动带指数I_(FZ)的聚类分析对储层流动单元进行划分。研究结果表明：延10油层组储层碎屑组分中石英体积分数最高，为59%～62%,平均60.5%;胶结物主要为自生黏土矿物、碳酸盐矿物和硅质等；延10_1~1各小层内延10_1~(1-1)层内非均质性弱于延10_1~(1-2),延10_1~(1-1)层间非均质性较延10_1~(1-2)强，延10_1~(1-1)平面非均质性较延10_1~(1-2)弱；储层流动单元可划分为3种类型，延10_1~1的两个小层以Ⅱ类流动单元最为发育，也是油藏富集的一个重要流动单元，延10_1~(1-1)Ⅰ类流动单元呈零星分布，且大部分集中在东北部，Ⅲ类流动单元分布在中部以及南部和东北部边缘，延10_1~(1-2)Ⅰ类流动单元在东北部和南部部分地区，Ⅲ类流动单元集中在中部。

  2022年04期 v.37;No.195 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K]
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• 咸化湖盆缓坡带碳酸盐岩岩石学特征及沉积模式——以东营凹陷古近系沙四上亚段为例

  赵兰全;

  咸化湖盆中广泛发育的碳酸盐岩厚度薄、相变快，储层预测难度大。综合利用岩心、薄片、测井及地震等资料，对东营凹陷南部缓坡带沙四上亚段的湖相碳酸盐岩进行系统研究，结果表明：碳酸盐岩的主要岩石类型为内碎屑颗粒云岩、鲕粒云岩、生物碎屑(灰)云岩、泥晶灰(云)岩。由岸向湖方向，高能的亮晶生物云岩和砂屑灰云岩逐渐向低能的泥晶灰(云)岩转变，单层厚度逐渐减薄。沿岸带地形平坦，碳酸盐岩浅滩平面呈带状分布，单层厚度大，储层中陆源碎屑含量高，残余原生和大气淡水溶蚀孔隙较为发育。近岸带内地形起伏较大，高能浅滩分布于局部的高部位，碳酸盐岩成分较纯，但强烈的胶结作用造成原生孔隙发育差。远岸带内主要发育深灰色泥岩及油页岩夹薄层的泥-微晶白云岩，泥晶白云岩主要分布于局限洼地内，储集空间以裂缝和晶间孔隙为主。沿岸带内广泛发育的高能颗粒碳酸盐岩浅滩是勘探的主要方向。

  2022年04期 v.37;No.195 10-16+35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1864K]
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• 子长油田子128井区长6储层非均质性及其影响因素

  王辉;王美霞;白聪萍;何子琼;白海东;白海燕;

  针对子长油田子128井区长6油层组储层孔隙结构复杂、稳产率不高等问题，综合分析地质资料、测井资料，利用压汞实验、铸体薄片、扫描电镜等方法，深入探讨研究区长6油层组储层非均质性及其影响因素。结果表明，长6油层组的层内和层间非均质性自上部地层至下部地层逐渐增强，而平面非均质性逐渐减弱。沉积微相和成岩作用对储层非均质性具有控制作用，单期分流河道宽度变化越大、多期河道叠加宽度越小，储层非均质性越强。成岩作用对储层非均质性的影响利弊兼具。

  2022年04期 v.37;No.195 17-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1948K]
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油气田开发与开采

• 致密砂岩气藏水平井开发关键技术——以苏里格气田上古生界为例

  费世祥;余浩杰;陈存良;朱李安;刘雪玲;王一军;

  为了解决苏里格气田上古生界致密砂岩气藏单砂体接触方式复杂多样、砂体空间展布预测难度大、单井产量低、压力下降快、稳产难度的问题，结合研究区地质情况，从储层空间展布预测和水平井的部署与设计、导向、改造等方面研究提高致密砂岩气藏产量的技术。研究表明，三维地震预测河道和多期砂体逐级精细刻画可有效提高砂体钻遇率和储层空间展布预测精度；水平井的差异化部署以及水平段差异化设计对具有多种含气层类型地区的水平井部署更具有针对性；沉积模型优化导向、三维地质建模、三维地震预测导向以及多学科思维融合导向等多元化的导向技术可以解决水平井导向效率低、精度较差的问题；地质工程一体化精准布缝技术、桥塞分段+多簇射孔压裂技术、多方法压裂设计优化技术以及水平井压裂作业工厂新模式等是提高水平井压裂改造效率的有效途径。

  2022年04期 v.37;No.195 26-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1934K]
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• 低温冲击对干热岩裂缝导流能力的影响

  李宁;赵梦云;王海波;周彤;

  为了研究干热岩采热过程中低温冲击作用对裂缝导流能力的影响，利用FCS-842导流仪对预热处理后的花岗岩岩板进行导流能力测试，分析了不同低温冲击强度、支撑剂类型、支撑剂粒径和铺砂浓度条件下的裂缝导流能力和支撑剂破碎率变化规律。结果表明：低温冲击造成的裂缝面“软化”对导流能力具有十分重要的影响。一方面，裂缝面经历的低温冲击作用越强(即预热处理温度越高),相同闭合应力下的裂缝导流能力越低。当预热处理温度超过300℃时，导流能力在低闭合应力下发生明显降低；另一方面，裂缝面的软化导致支撑剂嵌入加剧，从而使支撑剂破碎率降低。采用大粒径、高强度支撑剂和提高铺砂浓度，有利于维持干热岩储层压裂裂缝的高导流能力。

  2022年04期 v.37;No.195 36-41+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K]
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• 页岩油在无机矿物表面赋存运移特征的分子动力学模拟

  黄涛;程林松;曹仁义;王鹏;贾志豪;

  为了研究页岩储层无机矿物中页岩油的赋存运移规律，本文通过构建以石英、钠长石、方解石和高岭石为代表的4种矿物模型、以甲苯和己烷为代表的页岩油模型，运用分子动力学方法模拟了两种页岩油组分在4种矿物表面的吸附扩散过程。研究结果表明：4种矿物的亲油性大小关系为高岭石>钠长石>方解石>石英。矿物表面的亲油性越强，表面油分子的密度越大，排列越紧密，越不容易扩散。矿物表面与油分子的相互作用力越强，矿物越亲油。矿物吸附甲苯时静电力和范德华力都起吸附作用，但以静电力为主，而吸附己烷时以范德华力为主，但不同矿物与己烷之间的静电力的作用不同。矿物对页岩油中极性物质的吸附作用强于非极性物质。

  2022年04期 v.37;No.195 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 939K]
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• 三维水平井轨道优化对齐设计模型

  李小平;李伟峰;贾红娟;郝世彦;

  针对现有三维水平井轨道计算方法程序复杂，迭代计算过于繁琐的问题，形成了基于空间圆弧曲线优化对齐方法的水平井轨道优化设计模型和简易算法。将水平井的轨道设计问题，转化为带有三角函数的多元一次方程组求解问题。根据该算法，只要确定了造斜点、靶点，并预设合理的第一、第二圆弧段狗腿度，就可以精确计算出水平井的各项轨道参数，参数求解具有唯一性。为轨道设计和软件编程人员提供了一种新方法。

  2022年04期 v.37;No.195 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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• 富有机质页岩高温热激增渗机理实验研究

  杨东升;康毅力;吴简;游利军;宋鑫;张冰;李鑫磊;

  为了明确富有机质页岩高温热激的增渗机理，开展了干燥页岩和含水页岩高温热激对照实验，观测了实验前后岩心的渗透率和孔隙结构。结果表明：干燥页岩高温热激时页岩矿物组分发生改变，产生了300 nm左右的新孔隙，增渗效果弱；含水页岩高温热激时，除黏土矿物水化膨胀作用产生和扩张了微裂缝网络外，在热激过程中随着水分的移除，产生了200 nm左右的微裂缝，增渗效果极强，且水由液相转变为气相的过程中，孔隙压力增大对裂缝造成进一步扩张，增渗效果进一步增强。

  2022年04期 v.37;No.195 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K]
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• 苏里格致密砂岩水平井地质工程一体化压裂效果解释与评价

  吴兵;高伟;侯山;白鹏;张家志;

  为提升苏里格致密砂岩水平井压裂改造效果，为压裂设计及现场压裂参数优化提供技术支撑，在现场开展了一口典型水平井宽带暂堵转向压裂，采用单簇和双簇相结合的方式，压后用连续油管分布式光纤开展产气剖面测试，确定单簇产能和簇间同时压裂效果的关键参数。结果表明：(1)苏里格上古致密砂岩气藏，储集层致密，岩性较复杂，多为薄互层，韧性指数是储层的关键参数，高的韧性能保证裂缝在储层内部延伸，高产段均为韧性指数高的储层。(2)在多簇压裂时，簇间水平主应力差别较大时，即使采用暂堵，也不能保证多簇都起裂，分段分簇方案尤为重要，要确保簇间的最小水平主应力差较小；(3)如果射孔方位偏离裂缝延伸方向角度过大，近井地带裂缝弯曲摩阻较大，会造成近井地带压力过高，从而近井地带裂缝高度失控，造成近井地带无支撑剂而导流能力较低，改造效果较差。

  2022年04期 v.37;No.195 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1688K]
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• 低渗透底水油藏剩余油分布规律及挖潜措施研究——以长庆油田Y19井区为例

  李向平;段鹏辉;汪澜;康博;李转红;

  长庆油田Y19井区是典型的低渗透底水油藏，目前该区块含水急剧上升，产量递减快，亟需增油提效。为此开展了该油藏剩余油分布规律和富集区挖潜措施研究。研究表明：Y19井区低渗透油藏剩余油富集原因是注采不平衡、井网不完善、储层非均质性和底水锥进，剩余油富集的主控因素是底水锥进和储层非均质性。对于由底水锥进导致剩余油富集的井，采取聚合物微球调驱及封堵底水的措施增产效果最好，可增加产量2.03倍。堵水的效果好于聚合物微球调驱的效果。对于由储层非均质性导致剩余油富集的井，在低含水阶段进行小规模压裂，可动用注采井之间低渗储层的原油；在中高含水阶段进行转向压裂，避免水线过快推进导致生产井过早见水；在高含水阶段采取侧钻，可动用注采井侧向的剩余油，最佳的裂缝转向角度为45～90°。

  2022年04期 v.37;No.195 69-75+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K]
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石油机械设备及自动化

• 各向异性地层中的偶极声波测井响应特性及反演

  仵杰;雪宇超;路涛;李高仁;陈广识;

  建立了一种能够反映地层应力影响的各向异性地层模型，并基于COMSOL数值模拟软件在这种各向异性地层条件下进行了偶极声波测井的正演响应数值模拟，计算得到了2种各向异性方向及3种各向异性强度条件下的偶极声波测井全波波形，分析结果表明：在2种应力方向变化模型中，变化应力方向角度对阵列波形中同向分量及交叉分量波形幅度及能量影响明显；在3种各向异性强度变化模型中，变化地层各向异性强度对同向分量波形幅度影响显著且呈梯度式变化，交叉分量波形幅度呈逆常理性变化。采用模拟退火优化算法对偶极声波测井正演波形进行反演处理，得到的地层各向异性强度及方向与正演模型一致，证实了本文建立的正演方法的正确性。

  2022年04期 v.37;No.195 76-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1023K]
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• 地面自动排管装置的设计与研究

  鲍泽富;聂丹阳;薛继军;党鹏;伏露;

  针对人工搬运钻杆至动力猫道排管架上速度慢、效率低等问题，对地面自动排管装置的结构进行了设计。该装置由自动管桥架、举升装置和传送装置构成。通过SolidWorks对自动排管装置进行三维建模，对举升装置的面板与支杆进行受力分析，确定了举升装置的支杆在运动过程中的受力变化情况。采用ANSYS软件对主要受力件进行静力学分析，并用SolidWorks对举升装置及传送装置进行运动学分析。分析结果表明：主要受力件的强度和刚度满足实际需求，运行过程符合工作要求。该装置操作简单、排管效率高、运行平稳，提高了排管的自动化水平，有一定的工程应用价值。

  2022年04期 v.37;No.195 84-89+119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K]
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• 基于互感原理的潜油泵绝缘工况实时监测系统

  刘升虎;王敏;薛朝霞;

  随着海洋油气开采的不断发展，电潜泵技术受到了越来越多的关注。受井下恶劣环境影响，潜油电泵的绝缘材料在其运行过程中会逐渐裂化，造成电流泄漏，引发相间断路起火或对地漏电等危险情况，对潜油电泵设备造成破坏性伤害。针对该问题，设计了一种基于互感原理的潜油电泵绝缘工况实时监测系统，在线监测潜油电泵的泄漏电流，从而实时、准确地监测到潜油电泵的绝缘工况，保障潜油电泵机组的安全运行，并构建了室内井况模拟实验。实验结果显示：此系统可以将电缆铠皮上代表井下工况的直流信号电流滤除，提取出代表潜油电泵绝缘工况的交流泄漏电流，回路中存在直流信号电流不影响监测结果；此系统测量误差小于0.14%,可以实时、精确地监测潜油电泵的绝缘工况；与现有的潜油电泵绝缘检测方案相比，解决了现有方案不能实时监测、操作复杂、需要频繁启停潜油电泵系统的不足，具有良好的应用前景。

  2022年04期 v.37;No.195 90-95+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 609K]
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• 碳纤维抽油杆作业车夹持装置剪切行为分析与优化

  闫文辉;谢冬;袁亨通;李杰;彭勇;

  以碳纤维抽油杆作业车夹持装置上的摩擦块在作业时对抽油杆产生剪切作用为切入点，通过有限元模拟仿真分析被剪切状态下碳纤维抽油杆的应力状态，对导致摩擦块产生剪切作用的因素进行仿真实验，并利用有限元软件响应面优化模块对关键零部件进行结构优化。研究表明：摩擦块进入夹持装置时的切入角与摩擦块的圆角是导致抽油杆被剪切的主要因素；以最小剪切应力为目标建立有限元模型，对摩擦块圆角以及决定切入角大小的导轨倾斜角进行优化，并根据优化结果设计了一种非对称式曲率连续的摩擦块圆角，当摩擦块横、纵方向的圆角尺寸分别为1.0 mm、13.5 mm,且导轨倾斜角为3°～9°时，碳纤维抽油杆进入夹持装置的剪切应力最小。

  2022年04期 v.37;No.195 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 921K]
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油气加工与储运

• 蜡碳数分布和蜡含量对结蜡层分层的影响研究

  蔡金洋;

  利用Couette结蜡装置，对不同蜡碳数分布和蜡含量的纯蜡油和含沥青质蜡油开展结蜡实验，研究蜡碳数分布和蜡含量的改变对结蜡层分层的影响。通过外观形貌观察和DSC热分析发现：随着油样蜡分子碳数的升高，纯蜡油结蜡层厚度增大，蜡含量减少；含沥青质蜡油结蜡表层厚度和蜡含量减小，底层厚度增大而蜡含量减小。随着油样蜡含量的升高，纯蜡油结蜡层、含沥青质蜡油结蜡表层和底层的厚度及蜡含量均增大。且蜡碳数分布和蜡含量的改变不会导致结蜡层分层，沥青质加入是结蜡层分层的主要原因。通过蜡晶微观形貌观察发现：纯蜡油结蜡层、含沥青质蜡油结蜡表层和底层中，蜡晶形貌分别为：线状、枝状和片状。且随着油样蜡分子碳数的升高，结蜡层蜡晶尺寸变大，数量减少；随着油样蜡含量的升高，蜡晶尺寸变大，数量增多。

  2022年04期 v.37;No.195 103-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K]
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• 北溪管道用管线钢管的质量控制述评

  董瑾;

  北溪管道是迄今为止世界上最长的海底管道，其管材生产和质量控制方法具有鲜明的特点。在介绍北溪管道用管线管的技术要求及其钢管产品质量控制方法和水平的基础上，探讨和总结了可供我国管线工程借鉴和注意的方面，包括化学成分波动范围控制、力学性能技术规定、供货商的资质认证、检验批次和数量控制、效率生产质量控制系统构建等。

  2022年04期 v.37;No.195 112-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 735K]
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计算机及新技术应用

• 基于粒子群优化算法的相变换热器动态仿真研究

  王晓霞;麻宏强;宋兴鹏;

  为了实现烟气余热回收系统中相变换热器的性能优化，采用理论及实验建模方法建立相变烟气换热器动态数学模型，对其进行仿真研究。结果表明：模型受到换热器横截面积、换热器壳程长度、烟气流过换热器时的速度、管程溶液进口流量、烟气密度、烟气比热、管程内和管程进口溶液比热等参数的影响；根据烟气余热回收系统的动态响应实验数据，基于系统辨识理论和过程传递函数模型的辨识方法，辨识得到相变换热器三阶动态数学模型，使用实验数据验证辨识模型的准确性，其模型仿真和实验结果的最大相对误差不超过±1.5%;仿真结果显示基于粒子群优化算法的PID控制器参数整定方法有较好的控制性能和跟踪性能，其单位阶跃响应的上升时间和调节时间分别为1.18 s和1.34 s,具有良好的快速性和稳定性。

  2022年04期 v.37;No.195 120-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
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