西安石油大学学报(自然科学版)

煤岩气专栏

  • 鄂尔多斯盆地西缘冲断带石炭系羊虎沟组煤岩储层特征

    蔺嘉昊;时保宏;张雷;李涵;罗京;

    为了探明鄂尔多斯盆地西缘祁连海域石炭系羊虎沟组煤系地层储层特征,选取西缘北段R18、E103井羊虎沟组煤岩作为研究对象,基于扫描电镜、高压压汞、气体吸附、覆压渗透率等测试方法,对羊虎沟组煤岩类型、煤质特征、孔隙结构等开展了研究,并预测优选了现实有利目标区。结果表明:(1)石炭系羊虎沟组沉积期处于低能稳定的潮坪-泻湖沉积体系,煤层较发育,分布较稳定,总厚度一般6~30 m;(2)羊虎沟组煤岩类型以光亮煤和半亮煤为主,大部分地区达到中高煤阶演化程度,煤质具有高固定碳、中高灰分、低水分和低挥发分的典型特征;(3)羊虎沟组煤岩孔隙类型以粒间孔、晶间孔、溶蚀孔和气孔为主,发育微裂隙,形态上呈微孔+宏孔双峰“U”形结构分布特征;(4)盆地西缘中段韦州-石沟驿向斜区是羊虎沟组煤岩气勘探的目标区,面积约1 760 km~2,评价有利区资源量2 319×10~8m~3。该研究为鄂尔多斯盆地西缘煤岩气的勘探提供了一定的地质依据。

    2026年01期 v.41;No.216 1-10+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1481K]
    [下载次数:97 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:89 ]
  • 江西萍乐坳陷带西段煤层气地质特征与成藏模式探讨——以新余市袁村区块为例

    祁星;姜智东;章双龙;陈富贵;陈磊;邹勇军;肖卫东;肖富强;

    为明确江西省萍乐坳陷带西段煤层气成藏地质条件与富集规律,通过对典型区域进行重点解剖得出,袁村地区乐平组老山段B_4煤层分布稳定,平均厚度2.13 m,埋深0~2 500 m,镜质体反射率R_o平均4%达到无烟煤阶段,顶底板以致密泥岩和粉砂岩为主,煤层平均含气量18.95 m~3/t,气体组分以甲烷为主,占比81.68%,具备较好的煤层气成藏地质条件。系统地分析了袁村地区沉积、构造、水文地质条件对煤层气成藏的控制作用,并探讨了B_4煤层气成藏模式与富集规律。研究表明:沉积条件控制着煤层的发育、原始厚度、围岩岩性等特征;构造条件对煤层热演化史、改造厚度与埋深、断层发育、煤体结构等方面具有显著的影响,是煤层气成藏的主控因素;水文条件对煤层水动力控制成藏也有着重要的影响。基于此,研究建立了“构造-沉积-水文多因素向斜控气”成藏模式,针对不同构造部位与不同成藏控制因素划分出了3个煤层气富集区。该研究为此类区域煤层气资源的精准勘探与高效开发提供了重要的理论支撑和实践指导。

    2026年01期 v.41;No.216 11-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1775K]
    [下载次数:22 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:64 ]
  • 准噶尔盆地白家海地区西山窑组中低阶煤沉积环境及储集空间表征

    陈梦娜;刘超威;谢知益;高翔;张运龙;

    准噶尔盆地白家海地区作为深层煤层气勘探的重要靶区,在当前天然气开发中发挥着重要作用。综合利用煤岩岩矿基础参数、核磁共振、扫描电镜、微米CT、高压压汞、低温液氮和二氧化碳吸附等室内测试化验分析资料和数据,研究了白家海地区西山窑组煤相和沉积环境,及其控制下的煤岩煤质特征,分析了煤岩储集空间类型并对孔隙全孔径进行定量表征,进一步明确了煤岩储层发育的影响因素。研究结果表明:(1)白家海地区西山窑组成煤植物以木本植物为主,表现为泥炭沼泽陆相沉积环境特征,湖滨和三角洲平原泥炭沼泽亚相煤层沉积稳定,厚度大;(2)西山窑组煤岩为半光亮型煤或暗淡型,属于中低阶、特低水分、特低灰分、较高挥发分煤,有机亚显微组分以惰质组为主;(3)煤岩储层物性好,具有孔隙、裂隙组成的“双重孔隙”结构系统,以有机质气孔、组织孔为主,孔隙具有开放性,孔喉连通性较好,宏观特征为“中小孔为主”,微观上表现为“中孔主导”或“微孔-大孔两极发育”;(4)西山窑组沉积期存在短暂性氧化环境,有利于煤岩原生孔隙结构的保存,煤岩惰质组、固定碳含量越高,挥发分含量越低,对煤岩储层的孔隙发育更有利。该研究明确了准噶尔盆地白家海地区西山窑组煤岩沉积环境及储集空间特征,为准噶尔盆地深层煤层气领域的勘探指明了方向。

    2026年01期 v.41;No.216 20-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1805K]
    [下载次数:65 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:44 ]

石油地质与勘探

  • 吐哈盆地丘东洼陷深洼带中下侏罗统深层有效储层形成机制

    孙小龙;梁浩;师效飞;秦舒欣;范谭广;刘建良;

    聚焦最具油气潜力的丘东洼陷构造单元,综合利用显微观测、地化分析以及储层物性和孔隙结构分析,基于丘东洼陷深洼带深层储层和斜坡带中层储层的系统对比,查明储层成岩和孔隙演化规律,最终揭示深层有效储层形成机制。结果表明:相比于斜坡带中层储层,深洼带深层储层具有异常低钾长石含量、明显双峰孔喉分布以及更为显著的物性非均质性等特征;早期快速深埋和低储层成分成熟度导致深洼带储层整体强压实致密,中期封闭成岩体系内钾长石溶蚀和黏土矿物转化耦合改善储层质量,局部构造裂缝发育提高储层质量,中晚期持续的构造挤压和胶结作用导致储层质量减弱;封闭成岩体系内差异溶蚀-胶结调孔作用是形成深洼带深层有效储层的关键,经历相对强溶蚀弱胶结增孔作用的水下分流河道下部粗粒单元,可以作为洼陷区的储层“甜点”目标。该研究对吐哈盆地深层岩性油气藏储层“甜点”预测具有借鉴意义。

    2026年01期 v.41;No.216 30-41+66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1800K]
    [下载次数:15 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:33 ]
  • 咸化湖盆页岩微观孔隙结构特征及储集性能分析——以博兴洼陷沙河街组为例

    彭艳霞;杜玉山;蒋龙;晁静;杨依庆;

    为明确咸化湖盆页岩微观孔隙结构特征及储集性能,选取济阳坳陷博兴洼陷沙河街组不同岩相页岩,基于岩心、扫描电镜观察、X-衍射全岩、氮气等温吸附—脱附、覆压孔隙度、覆压渗透率、浸泡抽提实验分析,精细刻画抽提前后页岩微纳米级孔隙结构、覆压孔隙度和覆压渗透率变化特征。研究表明:(1)不同岩相页岩微观孔隙结构存在差异,抽提后页岩油储层的微观孔隙结构显著增大,增大程度与岩相类型有关;(2)层状页岩发育大量墨水瓶状微孔,纹层状页岩发育大量平行板状和相对少量的墨水瓶状微、中孔,100nm内孔径的孔体积和比表面积分布曲线呈双峰特征,10~40 nm孔径对微观储集空间贡献最大;(3)纹层状页岩较层状页岩具有更少的微、纳米孔体积和比表面积,但具有更高的渗透率和孔隙度;(4)随净覆压力的增大,不同岩相页岩孔隙度、渗透率皆呈递减趋势,覆压对渗透率的影响远大于其对孔隙度的影响,抽提后纹层状页岩孔隙度和渗透率随覆压增加的变化最敏感,层状页岩敏感性较差。

    2026年01期 v.41;No.216 42-49+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1077K]
    [下载次数:61 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:40 ]
  • 苏北盆地地震激发接收因素分析

    薛野;

    苏北盆地以隐蔽式复杂油藏勘探开发为主,对地震资料精度要求高。针对区内障碍物密集、近地表岩性复杂、表层吸收衰减作用强等复杂地表条件,系统开展了地震激发与接收因素试验,优选出“黏土或粉质黏土激发岩性、4 kg炸药药量、单井”激发方式,建立了优势岩性逐点井深设计技术,提出在城镇区利用可控震源辅助提高中浅层资料完整性以及利用低频检波器加强低频信息采集的技术对策;与前期资料相比,新采集单炮记录地震有效频带低频端由8 Hz拓宽至2 Hz、深层反射信噪比更高,新资料处理剖面频带宽度拓宽15 Hz,信噪比提高40%,火成岩下成像质量有较大提高。

    2026年01期 v.41;No.216 50-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1837K]
    [下载次数:14 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:39 ]
  • 姬塬油田铁边城区块长61低对比度致密砂岩储层流体识别方法研究

    张轩诚;张荣军;郑小磊;

    鄂尔多斯盆地姬塬油田铁边城区块长6_1储层发育典型的低孔、超低渗致密砂岩,且低对比度油层造成流体识别难度大,成为制约油田高效建产的关键问题。对研究区岩性、物性等特征进行研究,发现砂岩颗粒对水的吸附作用、孔隙结构复杂以及黏土矿物含量高造成了束缚水饱和度高和地层水矿化度高,二者共同作用导致油水层测井电阻率对比度低。在确定长6_1储层低对比度影响因素的基础上,利用视电阻增大率法和双地层水电阻率对比法有效提高了研究区低对比度油层流体性质判识能力,提高了测井解释符合率,重构了研究区油水层分布,对低对比油层识别方面应用具有重要意义。

    2026年01期 v.41;No.216 58-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1691K]
    [下载次数:50 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:39 ]

油气田开发与开采

  • 耐高温高盐压裂液稠化剂研究进展与展望

    孙金声;郑倩;王金堂;吕开河;廖波;

    随着油气勘探开发向深层、超深层等复杂储层延伸,高温高盐环境下压裂液稠化剂的流变稳定性成为制约压裂效果的关键因素。天然高分子稠化剂来源广泛、成本低廉,但耐温耐盐性能有限;合成聚合物稠化剂分子结构可设计,通过调控单体与链段结构实现性能提升,但在极端条件下仍存在稳定性与环境友好性方面的不足。系统梳理了不同类型耐高温高盐压裂液稠化剂的作用机理和研究进展,重点分析了功能单体引入与分子结构调控在提升稠化剂耐温性、耐盐性及流变性能方面的作用。在对现有研究成果进行综合评述的基础上,揭示了压裂液稠化剂存在的热降解、盐析效应、抗剪切性差及残渣多等问题。最后展望了绿色化与智能化对推动耐高温高盐压裂液稠化剂发展的重要意义,合成高性能聚合物、深化聚合物协同作用机理以及构建多功能一体化体系对提升压裂液综合性能的潜力,从而为复杂储层深部地层条件下压裂液体系的设计与优化提供理论参考与技术支持。

    2026年01期 v.41;No.216 67-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1285K]
    [下载次数:184 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:54 ]
  • 基于CNN-BiGRU算法的页岩油井产能预测模型

    王伟;雷宇;潘元;廖锐全;

    针对现有数据驱动模型结构简单,仅能处理低维特征数据,且只适用相同序列间(产量-产量)的学习任务,与传统机理模型的计算逻辑(压力-产量)存在差异的问题,建立了基于神经网络深度学习方法的CNN-BiGRU产能预测模型,在输入端设计了全连接层和卷积神经网络层,赋予了模型提取高维特征的能力;通过引入Seq2seq结构使模型适用于不同序列间的学习任务。首先通过网格搜索确定了模型最优超参数,其次通过单变量试验评价了模型的稳定性,最后通过实际应用考察了模型的预测精度。研究结果表明:最优参数下测试集均方误差为0.46,验证了模型用于不同序列间学习任务的可行性;单变量试验下模型预测结果与理论认识相同,说明模型可以在处理时序信息的同时充分考虑地质参数和工程参数对产量的影响;实际产能对比表明,该模型预测值与实测值的平均相对误差为13.11%,表明模型具有良好的预测精度,所建模型可为机器学习产能预测方法提供新的思路。

    2026年01期 v.41;No.216 87-93+108页 [查看摘要][在线阅读][下载 786K]
    [下载次数:58 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:44 ]
  • 乙烯基聚醚改性硅氧烷助排剂的研制及性能评价

    侯乐锴;丁玲;石华强;安家辉;丁里;刘晓瑞;罗群兴;

    针对氟碳类助排剂存在难降解和持久性生物累积问题,采用工业级乙烯基化合物和七甲基含氢三硅氧烷为原料,利用硅氢加成反应合成了一系列有机硅表面活性剂型压裂用助排剂乙烯基聚醚改性硅氧烷(VPEMDHM)。研究发现,该剂具有优良的表界面活性和配伍性,在临界胶束质量浓度0.8 g/L时,表、界面张力分别为20.8±0.13和2.22±0.11 m N/m。当VPE-MDHM加入质量分数为0.3%时,对胍胶压裂基液的外观、黏度和交联时间均无明显影响,破胶后表面张力维持在25.2±0.16 m N/m。VPE-MDHM最高使用温度可达120℃,在90℃和100 s~(-1)条件下剪切90 min后黏度保持在280 m Pa·s,平均助排率为38.3%。连续流动固定床吸附结果显示VPE-MDHM助排剂具有一定抗吸附性能,当输送流速为10 m L/min时,经20min后即可达到吸附平衡。对环境友好型非氟碳压裂用助排剂的设计和开发具有指导意义。

    2026年01期 v.41;No.216 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1060K]
    [下载次数:21 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:35 ]
  • 二甲醚辅助水驱提高裂缝性致密砂岩原油采收率实验研究

    邵晓岩;梁栋斌;刘波;谭全国;孟越;胡桂林;陈贞万;谢耀荣;

    在明确盐水和原油密度随二甲醚(DME)溶解量变化规律的基础上,采用多次接触实验方法,测定了DME在盐水和原油三相系统中的分配系数及多次接触后不同DME含量下原油的膨胀系数,通过岩心驱油实验,验证DME辅助水驱提高裂缝性致密砂岩原油采收率的可行性。结果表明,盐水和原油密度均随DME溶解量的增加而降低,但原油密度的降低幅度大于盐水。在DME-盐水-原油体系中,DME优先溶解在原油中,最大DME分配系数可达19.4。随着DME-盐水与原油接触次数的增加,分配系数逐渐降低,最大原油膨胀系数可达2.11。DME辅助水驱不但能够降低油水界面张力,还能扩大水驱波及面积,将最终水驱采出程度提高42.7%,达到72.8%。结果可为DME-EOR技术提供参考和借鉴。

    2026年01期 v.41;No.216 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
    [下载次数:156 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:40 ]
  • 鄂尔多斯盆地汾川-康台区块长6致密砂岩储层敏感性评价

    呼园平;袁海;樊平天;王亚鹏;孙敏;吴雅楠;杜晓濛;郭艳琴;李博;

    在南泥湾油田汾川-康台区块的二次开发中,为明确可能导致储层损害的关键因素,综合薄片鉴定、孔隙图像、高压压汞、扫描电镜、X衍射等分析化验资料,对储层岩石碎屑组成、孔隙结构、填隙物及黏土矿物特征进行了研究,对储层敏感性及其影响因素进行了评价。结果表明:研究区长6储层为长石和岩屑长石细砂岩,胶结物主要为浊沸石、黏土矿物、方解石和硅质等,其中黏土矿物主要为绿泥石,其次为伊利石和高岭石。孔隙以小孔-微喉为主。黏土矿物类型及含量是影响致密储层敏感性的直接因素。高岭石为速敏性矿物,伊利石为水敏、盐敏和碱敏性矿物。研究区高岭石和伊利石含量较低,因此速敏、水敏、盐敏和碱敏以弱-中等偏弱为主,储层敏感性指数平均分别为44.5%、49.6%、39.1%和38.2%。绿泥石是酸敏性矿物,在研究区含量高,因此研究区储层酸敏性较强,以中等偏强-强酸敏为主,酸敏指数平均为54.2%。研究区二次开发过程中需对速敏、盐敏、水敏进行合理的防护和治理,尤其要谨防老井改造时过度酸化。

    2026年01期 v.41;No.216 109-117+124页 [查看摘要][在线阅读][下载 916K]
    [下载次数:236 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:35 ]

钻井工程

  • 裂缝性地层高效智能堵漏技术发展综述与展望

    刘峻玮;李善建;王玉功;王泽坤;

    为保障能源安全,深层、超深层油气勘探开发迫在眉睫,而适用于该类地层裂缝性井漏的高效堵漏剂仍处于发展阶段,提升其高温高压适用性与“智能”堵漏能力,成为钻井工程领域的研究重点。针对深层、超深层裂缝性地层钻井液漏失高效智能堵漏材料展开综述,对其进行了分类,重点阐述了智能形状记忆材料、智能凝胶材料两类堵漏材料的作用机制、配方设计与组成;同时,展望了裂缝性地层高效智能堵漏技术向“低碳化、智能化、规范化”发展的前景。

    2026年01期 v.41;No.216 118-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 175K]
    [下载次数:284 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:33 ]
  • 高围压条件下PDC异形齿切削硅质白云岩数值模拟研究

    张志;刘伟吉;梁红军;田万顷;刘会良;周保成;胡海;

    为进一步提高PDC钻头在白云岩地层中的钻进性能,以硅质白云岩为实验对象,利用有限元方法建立了非均质硅质白云岩模型,建立了围压条件下的单齿切削模型,开展了高围压条件下平面齿、斧形齿与多棱齿切削破碎硅质白云岩的数值模拟实验,并对3种PDC齿的切削性能进行了研究。通过模拟结果可知,斧形齿与多棱齿的切削力曲线更平稳、波动小,切削力的峰值也更小,即斧形齿与多棱齿的抗冲击能力更强;切削齿的切削力会随围压的增大而增大,但围压的增大只会增加切削齿破坏岩石的能量需求,而不会改变切削力的波峰与波谷的分布区间;斧形齿在钻进硅质白云岩地层时需要的钻压更小,并且其受到的轴向冲击更小,侵入硅质白云岩地层更为容易。该结论能为兼备攻击性、抗冲击性强、适用于白云岩地层的PDC钻头布齿设计提供理论基础。

    2026年01期 v.41;No.216 125-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 2421K]
    [下载次数:51 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:32 ]
  • 弯扭叶片涡轮钻具输出性能研究

    袁新梅;金欢欢;黄天成;周思柱;曾云;刘书杰;

    为研究空间弯扭叶片涡轮钻具在不同的扭曲角、弯曲角以及不同径向弯曲积叠线下的叶片对弯扭涡轮钻具输出性能的影响,以Φ175 mm涡轮钻具为研究对象,基于五次多项式叶片设计理论和计算流体力学基本原理,对不同的扭曲角度、弯曲角度、弯曲积叠形式下的弯扭叶片涡轮钻具与具有相同叶片型线的直叶片涡轮钻具进行输出性能仿真对比。结果表明:在径向流道尺寸一定的情况下,涡轮钻具的弯扭叶片采用圆弧型积叠线造型时比采用其他几种弯曲积叠线造型时的效率高;对圆弧型弯曲积叠形式下的扭曲角和弯曲角研究表明,扭曲角以内、外圈截面厚度弯角分别为15°和5°方式进行扭曲,以及弯曲角为20°左右时弯扭叶片涡轮钻具效率较高。同时与具有相同叶型的直叶片涡轮钻具相比,弯扭叶片涡轮钻具在整个工作过程中的效率都优于直叶片涡轮钻具,且在高转速区域其效率提高了近6%。研究结果可为空间弯扭组合涡轮钻具的设计及优化提供参考。

    2026年01期 v.41;No.216 134-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1855K]
    [下载次数:125 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:30 ]