西安石油大学学报(自然科学版)

油气田开发与开采

  • 裂缝性基岩地层中水力裂缝扩展规律

    任广聪;马新仿;刘永;张士诚;邹雨时;

    为研究裂缝性基岩地层水力压裂时水力裂缝遇天然裂缝后的裂缝扩展行为,基于二维线弹性理论计算了天然裂缝打开所需条件,利用ABAQUS建立了有限元数值模型,模拟水力裂缝遇天然裂缝后的扩展规律。结果表明,天然裂缝能否打开不仅受到水平应力差和水力裂缝、天然裂缝夹角的影响,还受到基质抗拉强度和施工排量的影响。两缝夹角达到临界值后,水平应力差越小,天然裂缝越容易打开;水平应力差越大,水力裂缝越趋向于沿原方向继续扩展。水平应力差不变时,两缝夹角越小,天然裂缝越容易打开;两缝夹角越大,水力裂缝越趋向于沿原方向继续扩展。岩石基质抗拉强度越大,天然裂缝越容易打开。排量越大,缝内流体压力越大,天然裂缝越容易打开,符合体积压裂大排量造复杂缝网的理念。

    2022年06期 v.37;No.197 46-52+132页 [查看摘要][在线阅读][下载 257K]
    [下载次数:495 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:58 ]
  • 海上疏松砂岩储层压裂解堵裂缝规模优化设计方法

    郭小哲;刘全刚;王壮;王晓超;韩立杰;王锦林;

    针对受污染的海上疏松砂岩油井所需的最优压裂规模不确定问题,开展了不同裂缝长度和导流能力对油井生产的影响规律研究。采用油藏数值模拟和压裂效果分析手段,设计了裂缝规模优化计算方法。研究表明:污染程度对油井的影响明显大于污染半径,明确了短缝高导流能力的目标是削弱污染程度;裂缝半长大于污染区范围后油井生产具有含水上升趋势,裂缝半长优化为污染半径;储层渗透率越高,裂缝导流能力增大带来的油井提液幅度越趋于平缓,所需导流能力相对越小。

    2022年06期 v.37;No.197 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 373K]
    [下载次数:250 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:52 ]
  • 浅层大位移井井眼清洁效果评价及优化方法

    程仲;李宁;丁翔翔;陈玉山;韩雪银;李天太;张菲菲;

    由于岩屑存在,浅层大位移井井漏频发、扭矩传递困难,对其安全、高效钻进构成严重威胁。在动态岩屑运移模型基础上,考虑到岩屑分布对浅层大位移井ECD和摩阻扭矩的影响,建立了井眼清洁效果评价模型。结合某实钻大位移井对ECD和扭矩进行了定量分析,计算结果表明:随着裸眼段的延长和井筒内岩屑的增加,ECD和井口扭矩增幅可能为清洁状态下的一倍或数倍,井漏风险加大;为了减小浅层大位移井钻进风险,需要对钻井设计和钻井施工方案进行全面优化,控制井筒内岩屑,进而降低井筒内ECD和扭矩消耗。

    2022年06期 v.37;No.197 60-66+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
    [下载次数:294 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:44 ]
  • 粉煤灰三相泡沫性能及驱油机理

    刘子铭;葛际江;李隆杰;师小娟;陶正武;范家伟;黄兰;

    为深入研究起泡剂配方为0.4%S11+1%粉煤灰的三相泡沫性能及驱油机理,使用Waring搅拌法评价了其耐温耐油性,通过微观驱油实验对比分析了三相泡沫的驱油机理并用岩心实验进行验证。结果表明,相较于S11泡沫,三相泡沫具有更好的耐温性,在90℃、25×10~4 mg/L条件下的稳定时间长达166 min;显微镜观察发现,粉煤灰颗粒形成的保护层能有效提高液膜强度并阻止油相与气泡直接接触。微观实验发现粉煤灰的加入不但提高了泡沫体系的黏度及耐剪切性,同时增加了泡沫表面粗糙度,强化了泡沫对孔道内壁附着油和末端残余油的驱动能力。三相泡沫的提采效果较S11泡沫提高13.5%。

    2022年06期 v.37;No.197 67-74+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 563K]
    [下载次数:243 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:25 ]
  • 水敏感性对低渗油藏油水两相渗流影响实验研究

    高斌;许诗婧;胡心玲;赵旭;王长权;

    为研究水敏对低渗储层油水两相渗流的影响,以江汉盆地XG组储层为例,结合微纳米CT、SEM开展研究,通过对比水敏前后孔隙结构、油水相对渗透率曲线、含水率曲线和无因次指数曲线评价水敏对油水两相渗流的影响。实验结果表明:岩心在发生水敏后导致黏土膨胀,在流体作用下发生分散运移,使得渗透率下降,孔喉半径和配位数分布频率有降低的趋势。从油水两相渗流中可以看出原油采收率在水敏后得到了提高,水敏后含水率上升更快,含水变化率峰值增大;水敏后的提液比水敏前提液更有效果,无因次吸水指数因岩石孔喉细小,毛细管滞留原油现象严重,注入水利用率很低,因此随着注入水的不断注入,无因次吸水指数急剧升高。

    2022年06期 v.37;No.197 75-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 447K]
    [下载次数:213 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:29 ]
  • 高精度凝胶物理特性分析系统研究

    石萌萌;高炜欣;李杰;

    针对目前化学凝胶物理特性测量多采用接触式测量方法,操作复杂且设备昂贵的实际问题,研究了一种基于图像处理的非接触式凝胶物理特性分析仪。通过毛细管模拟凝胶在岩石孔隙中的流动状态,利用高清摄像及光学显微放大镜获得凝胶在压力作用下在毛细管中的流动图像;通过OTSU阈值分割法和Sobel边缘检测算子对其表面张力曲线进行分割及边缘提取,在此基础上使用最小二乘椭圆拟合方法对表面张力曲线进行完整性拟合;最后提出用曲率中心确定参数Δl的算法,准确计算凝胶的物理特性。油田实际4个批次凝胶的物理特性测试结果表明,本文所设计的物理特性分析系统可以准确地获得凝胶实际物理特性,与传统接触式物理特性测量分析仪相比,该测量系统避免了操作复杂的问题且测量精度明显提升,平均相对误差仅为1.58%,满足工程应用中的精度要求。

    2022年06期 v.37;No.197 82-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 501K]
    [下载次数:62 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:42 ]
  • 水基钻井液防泥包润滑剂的性能评价与机理分析

    于洪江;张美画;杜春保;高明慧;常紫汐;

    制备了防泥包润滑剂FNBJ,研究了FNBJ的润滑性、耐温性、防泥包性和缓蚀性。结果表明,在水基钻井液中加入质量分数1.0%的FNBJ可使润滑系数降低率达到89.2%;FNBJ具有较好的耐温性,在180℃下热滚16 h,摩阻系数为0.066 0;当FNBJ质量分数为1.5%时,防泥包效果显著,泥包黏土量降低率达96.1%。此外,在90℃下,FNBJ的缓蚀效率达95.0%。FNBJ具有较低的表面张力,FNBJ分子中的极性基团易吸附在钻头表面,非极性疏水链段排列在外形成疏水油膜,从而提高钻井液的润滑性,达到防泥包的目的。

    2022年06期 v.37;No.197 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K]
    [下载次数:208 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:35 ]
  • 钻井液中除硫剂有效含量检测方法室内研究

    舒小波;张绍俊;明显森;

    为有效监测钻井液中除硫剂含量变化,本文结合硫化物电位滴定分析法,通过间接测定法思路设计、除硫剂与反应试剂线性作用关系分析、测试样品预处理条件优选、除硫剂与硫化物反应试剂消耗率关系式建立等方面开展研究,形成了一套钻井液中除硫剂有效含量检测方法,并进行了方法验证。评价结果表明,该检测方法可用于测定钻井液中锌基除硫剂的有效含量,其测定的相对误差绝对值<5%,从样品预处理到检测完毕所需时间<20 min,满足工程应用要求,对于实现除硫剂加量及时维护、保障含硫井段安全钻进具有积极作用。

    2022年06期 v.37;No.197 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K]
    [下载次数:106 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:24 ]

油气加工与储运

  • 基于改进型SVM算法的气液两相流持液率计算模型

    花靖;蒋秀;于超;谷成林;靳彦欣;逄铭玉;

    气液两相流持液率的精准计算对于流型识别、管道腐蚀评价与预测以及输气管道输送效率计算等方面的研究具有重要的意义。目前,国内外专家学者建立的持液率计算模型适应范围有限,缺乏一套适应于不同工况条件的持液率计算模型。本文首先统计分析了国内外不同专家学者共2 123组实验研究数据,构建了丰富的室内实验数据库;再选定支持向量机(SVM)对数据进行训练和回归预测,为了提高算法的可靠性,采用K-交叉验证(K-CV)、遗传算法(GA)以及粒子群优化算法(PSO)对SVM算法的惩罚因子c和核函数参数g寻优过程进行优化,分别建立了K-CV-SVM、GA-SVM、PSO-SVM模型,综合考虑计算精度和稳定性,最终优选了GA-SVM作为持液率计算模型的核心算法。将该模型与Eaton、BB、MB、BBE等经验关系式模型进行了计算精度对比分析,结果显示:建立的持液率计算模型在上倾管、水平管以及下倾管中都具有比经典模型更佳的计算精度。本文基于GA-SVM算法建立的持液率计算模型计算精度高、稳定性强、适应性广泛,可满足不同工况条件下持液率计算的需求。

    2022年06期 v.37;No.197 103-110+118页 [查看摘要][在线阅读][下载 615K]
    [下载次数:322 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:50 ]

石油机械设备及自动化

  • 叶片式气液分离内件数值模拟及对比分析

    文晓龙;冯森森;袁淑霞;何义明;王海鹏;

    气液分离广泛采用叶片式分离元件,叶片形式、叶片间距、叶片高度、液滴粒径、液滴含量和主体流速等因素均影响元件的分离性能。采用计算流体动力学(CFD)模拟软件ANSYS FLUENT对3种叶片式气液分离元件(NH-TP、NC-TP和TP叶片)进行数值模拟及对比分析,得到各因素对分离效率及压降的影响,并对叶片的工况适应性进行了分析。结果表明:NH-TP的间距应大于20 mm,否则容易导致压差过大,而NC-TP和TP间距可取10 mm;液滴粒径大于20μm时在各种速度下均可获得较高分离效率,而小液滴仅在理想重力分离和理想惯性分离工况下较高;惯性分离速度下的分离效率与叶片高度无关,主体分离速度低时分离效率随着板高增加而降低;不同形式叶片的最差工况速度不同,但NH-TP在最差工况下仍能保持较高分离效率,对工况的适应能力最好,开槽的NC-TP次之,TP叶片适应能力最差。

    2022年06期 v.37;No.197 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
    [下载次数:242 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:29 ]

计算机及新技术应用

  • 融合多层语义特征的测井电成像空白条带填充深度神经网络方法

    袁晓涛;马旭成;肖仕军;邓兆元;穆拉帝力·穆塔力夫;金海峰;

    针对常规的编码器-解码器网络模型和U-Net网络模型进行复杂岩性(如砂砾岩)测井电成像空白条带充填时效果较差的问题,提出一种融合多层语义特征的深度神经网络方法。在编码部分,通过带有空洞卷积的骨干网络和空洞空间特征提取模块得到图像的高层语义特征,进行上采样后,与骨干网络提取的低层语义特征融合,最后经过多层上采样解码,得到输出图像。在砂砾岩电成像图像的实际处理中,本文模型的图像填充连续性更好,砾岩颗粒边缘的清晰度和准确性得到有效提升,为电成像图像的后续处理提供了准确的图像信息。

    2022年06期 v.37;No.197 133-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 548K]
    [下载次数:233 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:53 ]
  • 下载本期数据