- 王军;曹磊;许怀智;钟荣全;
为了明确东海盆地西湖凹陷平湖地区油气源及油气运移特征，基于对原油和烃源岩生物标志化合物、原油碳同位素、天然气组分、天然气碳同位素，原油物性、含氮化合物等参数的分析，明确了平湖地区的油气来源，揭示了原油和天然气的运移特征。结果表明：西湖凹陷平湖地区A断块花港组原油C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷以V型(C_(27)≈C_(29)>C_(28))分布或者L型(C_(27)>C_(29)>C_(28))分布为主；A断块烃源岩C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷以反L型(C_(27)>C_(28)<C_(29))分布为主，D块(H11井)平湖组中段烃源岩以L型分布为主，与原油的生标较为相似。油源对比结果和含氮化合物相关参数显示，平湖地区花港组原油具有垂向+短距离侧向运移的特征(断砂搭接);气源对比结果、天然气δ~(13)C_1和干燥系数显示，平湖地区A断块和B断块平湖组天然气主要来自自身和D断块烃源岩。
2024年01期 v.39;No.204 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 2757K] [下载次数：486 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王军;曹磊;许怀智;钟荣全;
为了明确东海盆地西湖凹陷平湖地区油气源及油气运移特征，基于对原油和烃源岩生物标志化合物、原油碳同位素、天然气组分、天然气碳同位素，原油物性、含氮化合物等参数的分析，明确了平湖地区的油气来源，揭示了原油和天然气的运移特征。结果表明：西湖凹陷平湖地区A断块花港组原油C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷以V型(C_(27)≈C_(29)>C_(28))分布或者L型(C_(27)>C_(29)>C_(28))分布为主；A断块烃源岩C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷以反L型(C_(27)>C_(28)<C_(29))分布为主，D块(H11井)平湖组中段烃源岩以L型分布为主，与原油的生标较为相似。油源对比结果和含氮化合物相关参数显示，平湖地区花港组原油具有垂向+短距离侧向运移的特征(断砂搭接);气源对比结果、天然气δ~(13)C_1和干燥系数显示，平湖地区A断块和B断块平湖组天然气主要来自自身和D断块烃源岩。
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在海塔盆地W次凹铜钵庙组砂砾岩储层发现了多口高产井，但井间试油产量差异大，试验区开发效果较差。为明确砂砾岩储层主控因素，预测优质储层展布，通过对比开发效果较好的T凹陷铜钵庙组砂砾岩储层岩石类型、孔隙发育特征的差异，明确了次生孔隙发育程度是影响两个油田生产效果差异的主要原因，厘清了影响物性的次生孔隙发育的影响因素。研究认为，沉积类型、岩石特征、成岩阶段、酸碱性流体以及不整合淋滤是控制次生孔隙发育的主要因素。建立了铜钵庙组砂砾岩储层次生溶蚀经历不整合淋滤、有机酸溶蚀、碱性地层水等多轮次的成因模式。明确了在铜钵庙时期满盆含砂背景下砂砾岩储集空间的演化历程，落实了在剥蚀不整合之下、环洼槽近源背景的近断裂带及斜坡隆起区为次生孔隙发育带。
2024年01期 v.39;No.204 12-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 3981K] [下载次数：140 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 南金浩;刘少然;孙贻铃;孔凡顺;于东旭;林彤;
在海塔盆地W次凹铜钵庙组砂砾岩储层发现了多口高产井，但井间试油产量差异大，试验区开发效果较差。为明确砂砾岩储层主控因素，预测优质储层展布，通过对比开发效果较好的T凹陷铜钵庙组砂砾岩储层岩石类型、孔隙发育特征的差异，明确了次生孔隙发育程度是影响两个油田生产效果差异的主要原因，厘清了影响物性的次生孔隙发育的影响因素。研究认为，沉积类型、岩石特征、成岩阶段、酸碱性流体以及不整合淋滤是控制次生孔隙发育的主要因素。建立了铜钵庙组砂砾岩储层次生溶蚀经历不整合淋滤、有机酸溶蚀、碱性地层水等多轮次的成因模式。明确了在铜钵庙时期满盆含砂背景下砂砾岩储集空间的演化历程，落实了在剥蚀不整合之下、环洼槽近源背景的近断裂带及斜坡隆起区为次生孔隙发育带。
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针对苏里格东二区致密砂岩储层物性差、微观孔隙结构及非均质性特征复杂等问题，开展以岩相为基本单元的储层特征研究，并结合宏观结构与微观特征对储层进行综合分类评价。结果表明，研究区目的层盒8_下亚段共发育块状层理砾岩相、块状层理中粗砂岩相、交错层理中粗砂岩相、平行层理细砂岩相、波状层理/块状层理粉细砂岩相和水平层理/块状层理泥岩相6种岩相类型。其中交错层理中粗砂岩相及块状层理中粗砂岩相物性、孔喉大小及连通性相对较好，非均质弱。基于岩相、孔隙结构及其非均质性表征参数，建立了储层综合分类评价标准，将目的层储层划分为Ⅰ—Ⅳ类，并基于单井储层分类评价结果，总结了递变型、厚层交互型、薄层频繁交互型、厚薄相间型4种储层发育模式。
2024年01期 v.39;No.204 23-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 2760K] [下载次数：574 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李玢;张林;吕凤清;严锐涛;孙盼科;周瑞丰;王江;甘春玲;敬光彬;陈裕龙;姜世一;朱思成;
针对苏里格东二区致密砂岩储层物性差、微观孔隙结构及非均质性特征复杂等问题，开展以岩相为基本单元的储层特征研究，并结合宏观结构与微观特征对储层进行综合分类评价。结果表明，研究区目的层盒8_下亚段共发育块状层理砾岩相、块状层理中粗砂岩相、交错层理中粗砂岩相、平行层理细砂岩相、波状层理/块状层理粉细砂岩相和水平层理/块状层理泥岩相6种岩相类型。其中交错层理中粗砂岩相及块状层理中粗砂岩相物性、孔喉大小及连通性相对较好，非均质弱。基于岩相、孔隙结构及其非均质性表征参数，建立了储层综合分类评价标准，将目的层储层划分为Ⅰ—Ⅳ类，并基于单井储层分类评价结果，总结了递变型、厚层交互型、薄层频繁交互型、厚薄相间型4种储层发育模式。
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- 刘浩洋;赵军;吴彬彬;左清泉;陈平;胡雪;郑继龙;
针对B油田氮气驱气窜问题，通过室内物理模拟实验分析了长岩心N_2驱替过程的生产特征和气窜规律，由于B油田具有高温高盐低渗的特点，采用瓦林搅拌法筛选出合适的泡沫防窜体系，并通过物理模拟实验研究了体系的防窜效果和注入时机。实验结果表明，以采出程度和累积气油比作为指标可将气驱过程划分为三个阶段：无气采油阶段、油气同产阶段、气窜阶段。适合目标油田的泡沫防窜体系是：0.6%ZHDQ-5起泡剂+0.1%WP-1稳泡剂溶液。该体系封堵率可达到90%,推荐在累积气油比达到20 cm~3/cm~3注入泡沫防窜体系，可在前期气驱的基础上提高采收率17%。
2024年01期 v.39;No.204 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K] [下载次数：190 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘浩洋;赵军;吴彬彬;左清泉;陈平;胡雪;郑继龙;
针对B油田氮气驱气窜问题，通过室内物理模拟实验分析了长岩心N_2驱替过程的生产特征和气窜规律，由于B油田具有高温高盐低渗的特点，采用瓦林搅拌法筛选出合适的泡沫防窜体系，并通过物理模拟实验研究了体系的防窜效果和注入时机。实验结果表明，以采出程度和累积气油比作为指标可将气驱过程划分为三个阶段：无气采油阶段、油气同产阶段、气窜阶段。适合目标油田的泡沫防窜体系是：0.6%ZHDQ-5起泡剂+0.1%WP-1稳泡剂溶液。该体系封堵率可达到90%,推荐在累积气油比达到20 cm~3/cm~3注入泡沫防窜体系，可在前期气驱的基础上提高采收率17%。
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在应用分形理论和毛管束模型的基础上，建立了考虑应力敏感性的致密储层油水两相相对渗透率模型。通过定义归一化油水相对渗透率，研究了有效应力、弹性模量和孔隙度对致密储层油水两相相渗曲线的影响。模型的预测结果与实验数据的吻合程度高，验证了模型的有效性。理论分析结果表明：有效应力与束缚水饱和度、剩余油饱和度呈负相关。随着有效应力的增大，油水两相的相对渗透率向中间收缩，共渗区域减小；随着弹性模量的降低，孔隙介质的变形量、束缚水和残余油饱和度均增大；孔隙度对油水两相的相对渗透率影响较小。建立的模型可以准确描述应力作用下致密储层油水两相的渗流特征。
2024年01期 v.39;No.204 40-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 711K] [下载次数：254 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王嘉新;田冷;蒋丽丽;魏金阳;刘宗科;王泽川;
在应用分形理论和毛管束模型的基础上，建立了考虑应力敏感性的致密储层油水两相相对渗透率模型。通过定义归一化油水相对渗透率，研究了有效应力、弹性模量和孔隙度对致密储层油水两相相渗曲线的影响。模型的预测结果与实验数据的吻合程度高，验证了模型的有效性。理论分析结果表明：有效应力与束缚水饱和度、剩余油饱和度呈负相关。随着有效应力的增大，油水两相的相对渗透率向中间收缩，共渗区域减小；随着弹性模量的降低，孔隙介质的变形量、束缚水和残余油饱和度均增大；孔隙度对油水两相的相对渗透率影响较小。建立的模型可以准确描述应力作用下致密储层油水两相的渗流特征。
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针对高温高盐油藏采用常规聚合物和表面活性剂驱油效果较差的问题，将耐温抗盐型聚合物SPAM-1和阴-非离子复合型表面活性剂YANC-E进行复配，研制了一种适合高温高盐油藏的耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系，并通过室内实验评价了驱油体系的综合性能。结果表明：该二元复合驱油体系的耐温性能较强，在115℃下老化后，体系的黏度保留率仍能达到90%以上，界面张力仍能达到10~(-3)mN/m数量级；体系具有良好的抗盐性能，当矿化度大于100 000 mg/L时，体系仍能保持较高的黏度和较低的界面张力；体系具有良好的长时间老化稳定性能，在储层温度和矿化度条件下老化60 d后的黏度保留率在85%以上，界面张力始终维持在10~(-3)mN/m范围内；驱油体系与原油形成的乳状液稳定性较强，放置120 min后乳状液的分水率小于20%,具有较强的乳化性能；驱油体系在地层条件下吸附6次后仍能保持较高的黏度和较低的界面张力，具有良好的抗吸附性能。另外，岩心水驱结束后注入0.5 PV二元复合驱油体系，能使采收率继续提高25%以上，驱油效果较好。A区块内5口采油井在实施耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油措施后，日产油量显著提高，含水率明显降低，取得了良好的现场应用效果。
2024年01期 v.39;No.204 48-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 528K] [下载次数：201 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 许文赟;潘彬;李鑫;王颐同;邵彤;朱璐;
针对高温高盐油藏采用常规聚合物和表面活性剂驱油效果较差的问题，将耐温抗盐型聚合物SPAM-1和阴-非离子复合型表面活性剂YANC-E进行复配，研制了一种适合高温高盐油藏的耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系，并通过室内实验评价了驱油体系的综合性能。结果表明：该二元复合驱油体系的耐温性能较强，在115℃下老化后，体系的黏度保留率仍能达到90%以上，界面张力仍能达到10~(-3)mN/m数量级；体系具有良好的抗盐性能，当矿化度大于100 000 mg/L时，体系仍能保持较高的黏度和较低的界面张力；体系具有良好的长时间老化稳定性能，在储层温度和矿化度条件下老化60 d后的黏度保留率在85%以上，界面张力始终维持在10~(-3)mN/m范围内；驱油体系与原油形成的乳状液稳定性较强，放置120 min后乳状液的分水率小于20%,具有较强的乳化性能；驱油体系在地层条件下吸附6次后仍能保持较高的黏度和较低的界面张力，具有良好的抗吸附性能。另外，岩心水驱结束后注入0.5 PV二元复合驱油体系，能使采收率继续提高25%以上，驱油效果较好。A区块内5口采油井在实施耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油措施后，日产油量显著提高，含水率明显降低，取得了良好的现场应用效果。
2024年01期 v.39;No.204 48-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 528K] [下载次数：201 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李善建;何浩轩;王泽坤;薛波;高同福;王帅;
随着天然气气田的开发，井筒堵塞问题逐渐凸显，井筒堵塞给生产带来诸多负面影响，如作业时间延长、产能下降、采收率降低以及储层应力状态改变等问题。因此明确气井堵塞的原因，选用正确的解堵工艺十分关键。通过对不同类型堵塞物的成因、机理及其危害性展开分析，结合解堵工艺的研究进展，对不同类型的堵塞提出针对性的解堵技术，探讨了工艺的原理、工艺的优缺点及其适用性，为解堵技术的深入研究和在气田的现场应用提供参考。
2024年01期 v.39;No.204 56-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 593K] [下载次数：593 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 李善建;何浩轩;王泽坤;薛波;高同福;王帅;
随着天然气气田的开发，井筒堵塞问题逐渐凸显，井筒堵塞给生产带来诸多负面影响，如作业时间延长、产能下降、采收率降低以及储层应力状态改变等问题。因此明确气井堵塞的原因，选用正确的解堵工艺十分关键。通过对不同类型堵塞物的成因、机理及其危害性展开分析，结合解堵工艺的研究进展，对不同类型的堵塞提出针对性的解堵技术，探讨了工艺的原理、工艺的优缺点及其适用性，为解堵技术的深入研究和在气田的现场应用提供参考。
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月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱表面活性剂在高盐含量水中具有较好的起泡性能，但在砂岩表面的吸附量尚不明确。本文利用Shim-pack VP-ODS 4.6 mm×250 mm色谱柱、紫外检测器，优化了流动相组成、流速、柱温等色谱条件，建立了高盐水中月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱的高效液相色谱检测方法。吸附性评价表明：温度为110℃、NaCl质量浓度为25×10~4 mg/L的水中，质量分数小于1%的月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80～100目石英砂表面吸附量小于2 mg/g;在温度为110℃、水中NaCl质量浓度为(20～25)×10~4 mg/L条件下，质量分数为0.4%月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80～100目石英砂表面吸附量随溶液中NaCl含量的增加而增加；在110℃、水中NaCl质量浓度为22.5×10~4 mg/L、CaCl_2质量浓度为(0～3)×10~4 mg/L条件下，质量分数为0.4%的月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80～100目石英砂表面吸附量随溶液中CaCl_2含量的增加而降低。研究结果对高温高盐水中甜菜碱表面活性剂的选择与应用有指导作用。
2024年01期 v.39;No.204 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 550K] [下载次数：183 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 师小娟;葛际江;李珂欣;李建达;周代余;
月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱表面活性剂在高盐含量水中具有较好的起泡性能，但在砂岩表面的吸附量尚不明确。本文利用Shim-pack VP-ODS 4.6 mm×250 mm色谱柱、紫外检测器，优化了流动相组成、流速、柱温等色谱条件，建立了高盐水中月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱的高效液相色谱检测方法。吸附性评价表明：温度为110℃、NaCl质量浓度为25×10~4 mg/L的水中，质量分数小于1%的月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80～100目石英砂表面吸附量小于2 mg/g;在温度为110℃、水中NaCl质量浓度为(20～25)×10~4 mg/L条件下，质量分数为0.4%月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80～100目石英砂表面吸附量随溶液中NaCl含量的增加而增加；在110℃、水中NaCl质量浓度为22.5×10~4 mg/L、CaCl_2质量浓度为(0～3)×10~4 mg/L条件下，质量分数为0.4%的月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80～100目石英砂表面吸附量随溶液中CaCl_2含量的增加而降低。研究结果对高温高盐水中甜菜碱表面活性剂的选择与应用有指导作用。
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以涠西南油田群为例，在充分分析油田地质油藏特点以及流体配伍性的基础上，开展注入水中悬浮物含量以及粒径中值、含油量、成垢离子含量的指标优化研究。首先对储层岩心渗透率进行精细分级，即细分为(10～50)×10~(-3)μm~2、(50～100)×10~(-3)μm~2、(100～300)×10~(-3)μm~2三个级别，并对各油田推荐适宜的主力注水开发层位。其次，研发优选高效阻垢剂XSZG-2201,通过流体及岩石的配伍性研究，成功获得满足油田现场离子浓度需求的生产水回注定制水质指标。结果表明：涠西南生产水与地层水的配伍性整体较好，阻垢剂阻垢率达到95.73%,通过正交实验，对岩心的综合伤害控制在20%以内。研究结果将为涠西南油田注水开发提供指导，同时给海上及陆上油田注水指标优化提供参考思路。
2024年01期 v.39;No.204 74-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 881K] [下载次数：166 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 秦立峰;吴绍伟;席昊翔;劳文韬;孙会珠;苏碧云;
以涠西南油田群为例，在充分分析油田地质油藏特点以及流体配伍性的基础上，开展注入水中悬浮物含量以及粒径中值、含油量、成垢离子含量的指标优化研究。首先对储层岩心渗透率进行精细分级，即细分为(10～50)×10~(-3)μm~2、(50～100)×10~(-3)μm~2、(100～300)×10~(-3)μm~2三个级别，并对各油田推荐适宜的主力注水开发层位。其次，研发优选高效阻垢剂XSZG-2201,通过流体及岩石的配伍性研究，成功获得满足油田现场离子浓度需求的生产水回注定制水质指标。结果表明：涠西南生产水与地层水的配伍性整体较好，阻垢剂阻垢率达到95.73%,通过正交实验，对岩心的综合伤害控制在20%以内。研究结果将为涠西南油田注水开发提供指导，同时给海上及陆上油田注水指标优化提供参考思路。
2024年01期 v.39;No.204 74-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 881K] [下载次数：166 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王靖茹;刘月田;柴汝宽;宋来明;毛钰鑫;
以烷烃为代表的有机质对海洋、湖泊及地层水的污染日趋严重。研究有机质在水溶液中的扩散，对分析其在海水、地层水等多电解质溶液中的扩散现象有指导作用，对于海洋污染的治理、油田采出液的脱水有重要意义。本研究采用动态悬滴体积分析技术，分析了正戊烷在不同盐度水溶液中的扩散强度。首先，实验基于正戊烷液滴面积扩张率的变化，评价盐度对扩散的影响。然后，通过Materials Studio软件进行分子动力学模拟，解释盐度对正戊烷扩散强度的影响。实验结果表明：随着盐度的增加，正戊烷在水溶液中扩散强度先增加后降低；存在转折盐度(0.5‰)使得正戊烷扩散最强。分子动力学模拟发现：低盐度时，离子水化使水分子在离子周围定向排布，使非极性分子——正戊烷分子组成的疏水单元周围出现可扩散的空腔，增加非极性分子的扩散强度。盐度增加导致离子间争夺水分子，打乱水分子的定向排布，减弱非极性分子的扩散强度。
2024年01期 v.39;No.204 83-88+134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K] [下载次数：95 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王靖茹;刘月田;柴汝宽;宋来明;毛钰鑫;
以烷烃为代表的有机质对海洋、湖泊及地层水的污染日趋严重。研究有机质在水溶液中的扩散，对分析其在海水、地层水等多电解质溶液中的扩散现象有指导作用，对于海洋污染的治理、油田采出液的脱水有重要意义。本研究采用动态悬滴体积分析技术，分析了正戊烷在不同盐度水溶液中的扩散强度。首先，实验基于正戊烷液滴面积扩张率的变化，评价盐度对扩散的影响。然后，通过Materials Studio软件进行分子动力学模拟，解释盐度对正戊烷扩散强度的影响。实验结果表明：随着盐度的增加，正戊烷在水溶液中扩散强度先增加后降低；存在转折盐度(0.5‰)使得正戊烷扩散最强。分子动力学模拟发现：低盐度时，离子水化使水分子在离子周围定向排布，使非极性分子——正戊烷分子组成的疏水单元周围出现可扩散的空腔，增加非极性分子的扩散强度。盐度增加导致离子间争夺水分子，打乱水分子的定向排布，减弱非极性分子的扩散强度。
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- 蔡灿;曾浪;刘家炜;樊康康;曹文洋;周圣文;曾薪;
油气开发后期，退役井数量急剧增加，完井修井作业中套管磨损、卡钻等问题突出，退役经济耗费显著增加。为最大限度减少卡钻和退役经济耗费，有必要开展新型套管切割技术及装备的研发与应用。首先，总结了现阶段井下管柱切割技术的主要类型、工作原理和配套装备，包括机械切割、磨料射流切割、聚能切割、化学切割、电弧切割以及激光切割；对比机械切割、磨料射流切割以及特种切割方式的技术发展现状和趋势，分析上述切割方式的工程应用及优缺点；在此基础上，提出面向高效套管切割工程需求的主要切割技术及工具。结合目前切割技术及工具的发展现状，对未来井下管柱切割技术给出优化割刀性能、加强磨料射流切割的控制、研制新型切割工具及切割工具智能化等建议。
2024年01期 v.39;No.204 89-96+113页 [查看摘要][在线阅读][下载 517K] [下载次数：399 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 蔡灿;曾浪;刘家炜;樊康康;曹文洋;周圣文;曾薪;
油气开发后期，退役井数量急剧增加，完井修井作业中套管磨损、卡钻等问题突出，退役经济耗费显著增加。为最大限度减少卡钻和退役经济耗费，有必要开展新型套管切割技术及装备的研发与应用。首先，总结了现阶段井下管柱切割技术的主要类型、工作原理和配套装备，包括机械切割、磨料射流切割、聚能切割、化学切割、电弧切割以及激光切割；对比机械切割、磨料射流切割以及特种切割方式的技术发展现状和趋势，分析上述切割方式的工程应用及优缺点；在此基础上，提出面向高效套管切割工程需求的主要切割技术及工具。结合目前切割技术及工具的发展现状，对未来井下管柱切割技术给出优化割刀性能、加强磨料射流切割的控制、研制新型切割工具及切割工具智能化等建议。
2024年01期 v.39;No.204 89-96+113页 [查看摘要][在线阅读][下载 517K] [下载次数：399 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘洋;黎文奇;管锋;刘少胡;牟易升;易先中;
为了评价球型防喷器胶芯的安全性能，以球型密封胶芯为研究对象，通过材料拉伸和压缩试验，获得了胶芯的最优本构关系数据，并根据球型胶芯结构进行了二次优化设计。利用ABAQUS软件对优化前后的球型胶芯结构进行了数值模拟分析，找到了常规胶芯在密封过程中的变形规律，并对优化后的胶芯结构进行了安全性能评价分析。结果表明：胶芯向中心收缩的过程中，胶芯上部的橡胶沿径向方向的变形最大，胶芯向中心方向挤出的橡胶逐渐减少，最大接触压力值发生在胶芯棱边与钻杆接触的区域，改进后胶芯和钻杆的平均接触压力及密封长度相对改进前的变大。确定球型胶芯密封段最优倒角切削量+5 mm,该结构形式的球型胶芯密封性能较好，有助于提高球型胶芯的使用寿命。
2024年01期 v.39;No.204 97-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2067K] [下载次数：129 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘洋;黎文奇;管锋;刘少胡;牟易升;易先中;
为了评价球型防喷器胶芯的安全性能，以球型密封胶芯为研究对象，通过材料拉伸和压缩试验，获得了胶芯的最优本构关系数据，并根据球型胶芯结构进行了二次优化设计。利用ABAQUS软件对优化前后的球型胶芯结构进行了数值模拟分析，找到了常规胶芯在密封过程中的变形规律，并对优化后的胶芯结构进行了安全性能评价分析。结果表明：胶芯向中心收缩的过程中，胶芯上部的橡胶沿径向方向的变形最大，胶芯向中心方向挤出的橡胶逐渐减少，最大接触压力值发生在胶芯棱边与钻杆接触的区域，改进后胶芯和钻杆的平均接触压力及密封长度相对改进前的变大。确定球型胶芯密封段最优倒角切削量+5 mm,该结构形式的球型胶芯密封性能较好，有助于提高球型胶芯的使用寿命。
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管道输送作为CCUS技术的关键环节，在超临界高压环境下输送CO_2时，由于含杂质CO_2特殊的相特性，一旦发生泄漏，压力会维持较高值且温度急剧下降，输送管道易发生裂纹扩展，造成断裂事故。基于延长油田一期36×10~4 t/a超临界CO_2管输预研方案，根据减压波速度计算模型和管道裂纹延性扩展止裂判据，采用修正后的Battelle双曲线法对管道进行止裂分析，对无法满足止裂要求的设计方案进行增加壁厚试算。结果表明：材质为X80、尺寸为Φ140 mm×6.0 mm的L12管线韧性值满足工况下裂纹控制的要求；而同样材质等级、壁厚组合为Φ168 mm×6.0 mm的L11管线所提供的止裂压力低于平台压力，无法保证管线发生裂纹延性扩展时能够自行止裂。对于L11管线，通过将管道壁厚增加至7 mm,其他设计参数不变，可以实现裂纹自行止裂。该研究可为实际工况下Battelle双曲线法在超临界CO_2管道断裂控制的应用提供理论基础与实际范例。
2024年01期 v.39;No.204 106-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 834K] [下载次数：218 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 陈兵;毕鉴;齐文娇;王香增;徐梦林;
管道输送作为CCUS技术的关键环节，在超临界高压环境下输送CO_2时，由于含杂质CO_2特殊的相特性，一旦发生泄漏，压力会维持较高值且温度急剧下降，输送管道易发生裂纹扩展，造成断裂事故。基于延长油田一期36×10~4 t/a超临界CO_2管输预研方案，根据减压波速度计算模型和管道裂纹延性扩展止裂判据，采用修正后的Battelle双曲线法对管道进行止裂分析，对无法满足止裂要求的设计方案进行增加壁厚试算。结果表明：材质为X80、尺寸为Φ140 mm×6.0 mm的L12管线韧性值满足工况下裂纹控制的要求；而同样材质等级、壁厚组合为Φ168 mm×6.0 mm的L11管线所提供的止裂压力低于平台压力，无法保证管线发生裂纹延性扩展时能够自行止裂。对于L11管线，通过将管道壁厚增加至7 mm,其他设计参数不变，可以实现裂纹自行止裂。该研究可为实际工况下Battelle双曲线法在超临界CO_2管道断裂控制的应用提供理论基础与实际范例。
2024年01期 v.39;No.204 106-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 834K] [下载次数：218 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 章海静;杨庆;邵刚涛;薛珍丽;李攀;
油田配电网具有结构相对固定和有功损耗难以减少的特点。目前，油田生产面临国家“碳达峰、碳中和”的要求，分布式电源的接入可以使油田电网满足绿色环保生产和避免伴生气直接排放的要求。基于此，建立了一种油田配电网接入分布式电源的优化配置数学模型。该数学模型可以同时规划光伏发电装置和井口伴生气发电装置的容量及位置，减少电网损耗和火电供给。构建了基于神经网络能量函数的数学模型，并利用Hopfield神经网络直接求解微分方程，确定了规划方案的最优解。对西北某油田W变10 kV LD#线路接入分布式电源的实际优化结果表明，所提的优化方法和数学模型可在系统供电成本最低的前提下提高油田配电网的清洁能源比例至15.75%,实现油田配电网“清洁替代、绿色低碳、节能环保”的目标要求。
2024年01期 v.39;No.204 114-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 690K] [下载次数：155 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 章海静;杨庆;邵刚涛;薛珍丽;李攀;
油田配电网具有结构相对固定和有功损耗难以减少的特点。目前，油田生产面临国家“碳达峰、碳中和”的要求，分布式电源的接入可以使油田电网满足绿色环保生产和避免伴生气直接排放的要求。基于此，建立了一种油田配电网接入分布式电源的优化配置数学模型。该数学模型可以同时规划光伏发电装置和井口伴生气发电装置的容量及位置，减少电网损耗和火电供给。构建了基于神经网络能量函数的数学模型，并利用Hopfield神经网络直接求解微分方程，确定了规划方案的最优解。对西北某油田W变10 kV LD#线路接入分布式电源的实际优化结果表明，所提的优化方法和数学模型可在系统供电成本最低的前提下提高油田配电网的清洁能源比例至15.75%,实现油田配电网“清洁替代、绿色低碳、节能环保”的目标要求。
2024年01期 v.39;No.204 114-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 690K] [下载次数：155 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 冯义;朱亮;杨立军;李慎越;席俊卿;陈芳;纪慧;
机械钻速是钻井优化、缩短钻井周期的关键因素，传统的机械钻速预测大多是在钻井后进行钻井分析，预测效率和精度低、地层适用性不广。为了以更高效的方法预测得到高精度机械钻速，提出基于长短期记忆(LSTM)神经网络的深度序列机械钻速预测方法。采集实时钻井数据集，使用皮尔逊相关系数衡量各特征之间的相关性，筛选出井深、伽玛射线、地层密度、孔隙压力、井径、钻时、排量、钻井液密度等8个参数。构建LSTM神经网络模型，训练LSTM模型并预测ROP,对预测结果进行分析，并用决定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)等指标对LSTM模型、BP模型和SVM模型性能进行对比分析。结果表明：LSTM模型其R~2、RMSE和MAPE的值分别为0.948、1.151和17.075,相较于BP模型和SVM模型，其R~2更大，RMSE和MAPE较小，说明LSTM模型预测性能更好。该方法有助于钻井工程师和决策者提前获得钻井信息，从而更好地规划钻井作业，缩短钻井周期，同时为钻井参数预测提供新的途径，能改善以往预测方法在处理复杂地层问题时效率不高、预测精度低等问题。
2024年01期 v.39;No.204 122-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1257K] [下载次数：582 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 冯义;朱亮;杨立军;李慎越;席俊卿;陈芳;纪慧;
机械钻速是钻井优化、缩短钻井周期的关键因素，传统的机械钻速预测大多是在钻井后进行钻井分析，预测效率和精度低、地层适用性不广。为了以更高效的方法预测得到高精度机械钻速，提出基于长短期记忆(LSTM)神经网络的深度序列机械钻速预测方法。采集实时钻井数据集，使用皮尔逊相关系数衡量各特征之间的相关性，筛选出井深、伽玛射线、地层密度、孔隙压力、井径、钻时、排量、钻井液密度等8个参数。构建LSTM神经网络模型，训练LSTM模型并预测ROP,对预测结果进行分析，并用决定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)等指标对LSTM模型、BP模型和SVM模型性能进行对比分析。结果表明：LSTM模型其R~2、RMSE和MAPE的值分别为0.948、1.151和17.075,相较于BP模型和SVM模型，其R~2更大，RMSE和MAPE较小，说明LSTM模型预测性能更好。该方法有助于钻井工程师和决策者提前获得钻井信息，从而更好地规划钻井作业，缩短钻井周期，同时为钻井参数预测提供新的途径，能改善以往预测方法在处理复杂地层问题时效率不高、预测精度低等问题。
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