西安石油大学学报(自然科学版)

石油地质与勘探

  • 前陆盆地前隆带沉积演化及勘探方向——以准噶尔盆地石西凸起为例

    纪宝强;汪学华;张天环;徐港;韩子建;曹倩倩;

    前隆带是前陆盆地系统的重要组成部分,由于其紧邻前渊带和隆后盆地等生烃中心,油气资源丰富,油气勘探不断取得突破,但目前针对前隆带沉积相类型及其演化的研究较少。依据测井、岩心、地震、分析测试等资料,详细分析了前隆带的沉积相类型、沉积相演化、物源等,并指出了前隆带的油气勘探方向。研究认为:构造活动是前隆带沉积演化的主要因素,前隆带的沉积相类型简单,具体包括辫状河三角洲相、湖泊相等,其中辫状河三角洲相是前隆带的主要沉积相类型。前隆带沉积过程中受到2个主要物源的影响:前隆带隆升期(石炭纪-侏罗纪早期),前隆带中央隆起区为其两侧提供物源;前隆带构造活动停止期(侏罗纪中期以后),逆冲推复带为前隆带的物源区。由于物源和沉积相带的变化,前隆带斜坡区砂体的分布特征也不同,该地下部砂体以向前隆带构造高部位尖灭为特征,上部砂体以向逆冲推覆带尖灭为特征(反方向),因此,下部地层以寻找岩相油气藏为主,上部地层以构造油气藏为主。该研究明确了前陆盆地前隆带沉积演化的主控因素、沉积相类型及砂体分布规律,为该类区域的油气勘探提供了重要的理论依据。

    2026年02期 v.41;No.217 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K]
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  • 黔西南下石炭统旧司组页岩气富集条件及其控制因素

    李凯;周国正;高为;黄元庭;何勇;易明军;张栋;彭真;

    为明确黔西南下石炭统旧司组页岩气富集特征及控制因素,以下石炭统旧司组为研究对象,选取不同沉积相带的调查井,综合运用场发射扫描电镜、覆压孔渗、X-射线衍射、有机地球化学、现场解析及高压等温吸附等试验手段,系统分析了页岩气富集地质特征,探讨有机碳含量、有机质成熟度、矿物组分、岩相、孔渗特征及埋深等控制因素。结果表明:黔西南旧司组泥页岩沉积厚度介于50~150 m,有机质丰度中等(平均1.68%),有机质类型以Ⅱ_1、Ⅱ_2型为主,处于高成熟—过成熟早期阶段,具备良好的页岩气富集物质基础;旧司组页岩主要造岩矿物为石英和黏土矿物,脆性指数较高(平均51.75%),储层受沉积相控制,岩相以含黏土硅质页岩、含硅黏土质页岩为主,其中硅质页岩相、含黏土硅质页岩相为有利岩相; TOC含量与含气量呈正相关,比表面积、含气量与石英质量分数呈正相关,与碳酸盐矿物质量分数呈负相关。研究认为,有机质丰度、岩石矿物组分及埋深是影响黔西南旧司组页岩气富集的主要控制因素,有利岩相及较高脆性指数为页岩气储集与改造提供了有利条件。

    2026年02期 v.41;No.217 12-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 603K]
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  • 中非乍得D盆地下白垩统烃源岩特征与资源潜力研究

    宋海强;刘慧卿;舒华;田国强;王建宁;郭阳;

    中非乍得D盆地下白垩统发育泥质烃源岩,为推进该盆地石油勘探,需要深化该盆地烃源岩特征及资源潜力认识。通过岩心观察、岩石热解、总有机碳、镜质体反射率等方法,研究了该盆地烃源岩特征及资源量。结果表明,D盆地下白垩统Albian阶下部、Aptian阶和Barremian阶有机质丰度高,泥页岩TOC范围为0.88%~3.55%,岩石热解生烃指数范围为150~700 mg/g,有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ_1型,盆地内Albian阶有机质成熟度为未成熟,Aptian阶和Barremian阶有机质成熟度为低熟—成熟。D盆地有机质热演化程度整体处于未成熟—成熟阶段,且尚未达到生油高峰。该盆地生油窗始于2 050~2 100 m,运用有机碳物质平衡法对盆地内Aptian阶和Barremian阶烃源岩油气资源量进行了计算,累计资源量为2.48×10~8t。该资源量的确定为国外油气合作区块的风险勘探提供了参考,对我国能源供需环境起到积极作用。

    2026年02期 v.41;No.217 24-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 613K]
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  • 基于迭代测井反射系数的井信息约束地震拓频方法研究

    郑伟;潘龙;程志国;张万龙;王晓涛;陈勇;李胜军;

    在地球物理勘探中,测井资料具有较高的纵向分辨率,但缺乏横向分辨能力。地震资料横向分辨率高,可对地层界面实现连续追踪,但其纵向分辨率相对有限。为了拓展地震频带,提高地震资料的品质,提出一种基于迭代测井反射系数的井信息约束地震拓频方法。首先,从测井资料中提取测井反射系数,通过迭代算法同步优化测井反射系数与地震子波,提高井震资料在地震频带的匹配程度。其次,将迭代处理后的测井反射系数与井旁地震道进行匹配,提取井位处的匹配因子,并对所有井位处的匹配因子进行空变处理。最后,利用空变匹配因子合成高分辨率地震地质模型,构建测井信息约束下的稀疏反演框架,提高地震资料分辨率。实际资料处理结果表明,该方法有效拓宽了地震频带,显著提高了地震分辨率。同时,地震剖面上的构造细节未被破坏,极大地改善了地震资料的整体质量。

    2026年02期 v.41;No.217 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 471K]
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油气田开发与开采

  • 致密油层自发渗吸与动态渗吸驱油微观机理实验分析

    段宏臻;刘春雷;段胜强;张晓秋;张连梁;王永刚;

    为明确不同渗透率级别致密砂岩储层自发渗吸和动态渗吸微观孔隙动用特征,基于恒速压汞(CMP)与低场核磁共振(NMR)实验数据,采用CMP孔喉分布标定T_2与孔喉半径转换系数。针对鄂尔多斯盆地延长组3种不同渗透率水平的致密砂岩岩心,开展了自发渗吸和动态渗吸岩心实验,研究岩心在2种渗吸方式下微观渗吸驱油机理,量化评价了3类孔径孔隙采出程度及其对渗吸采收率的贡献。实验结果表明,研究区长6储层的渗透率水平可划分为0.03μm~2、0.13μm~2和0.26×10~(-3)μm~23个级别,喉道半径是控制油气连通和渗流能力的主要参数。在自发渗吸过程中,小孔(r<1.56μm)对采收率的贡献率在30%以上,随着渗透率的降低,小孔贡献率增大。3种渗透率水平下岩心的动态渗吸采收率(17.73%~33.66%)始终大于自发渗吸采收率(8.64%~17.52%),介孔(1.56~15.6μm)对采收率的贡献率始终在40%,占据主导,随着渗透率的增大,小孔贡献率降低,大孔(r > 15.6μm)贡献率增加。研究成果为改善致密油层注水开发效果提供了参考和借鉴。

    2026年02期 v.41;No.217 41-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 488K]
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  • 孔隙形状对煤中CO2和CH4吸附与扩散影响的分子模拟

    李军;王刚;宁正福;黄启铭;

    为明晰CH_4与CO_2在长焰煤中竞争吸附与扩散的微观动力学机理,基于固体核磁实验建立长焰煤中不同形状的纳米孔隙模型,采用分子模拟的方法探究孔隙形状以及摩尔比对长焰煤中CH_4与CO_2的竞争吸附与扩散特性的影响规律。研究表明:在相同条件下,各孔隙形状中CH_4和CO_2的吸附能力为:狭缝形孔隙>方形孔隙>圆形孔隙,其中狭缝形孔隙CH_4和CO_2极限吸附量约为圆形孔隙的3倍。高浓度的CO_2和高吸附压力均对竞争吸附具有消极影响。在长焰煤中,CH_4的扩散能力远强于CO_2,且在各形状孔隙中的扩散能力为狭缝形孔隙>圆形孔隙>方形孔隙。研究结果为煤层气强化抽采和二氧化碳地质封存提供了理论基础。

    2026年02期 v.41;No.217 50-56+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K]
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  • 高含水稠油油藏CO2复合体系驱油机理

    张脊;魏建光;张德龙;李江涛;蒋佳骏;徐庆;

    以大庆油田某中深层低渗透普通稠油油藏为例,利用室内实验研究方法,探索了CO_2复合体系,即CO_2与起泡剂和CO_2与聚合物溶液的提高采收率机理;利用数值模拟方法优化了复合体系的注入参数,并完成了应用效果预测。研究结果表明:CO_2溶于原油后可以充分发挥增能和降黏机理,增压幅度可达78%,降黏率可达48%;在生产井中注CO_2与起泡剂或CO_2与聚合物溶液段塞对水驱后的低渗透、非均质性、高含水稠油油藏均具有较好的适应性,均具有提压、控水、调剖及增油机理,但两者的见效时机、稳定性、适合对象及效果不同;建议采用CO_2与聚合物溶液段塞来封堵高含水油井,CO_2注入强度为37.5 t/m左右为宜;聚合物溶液注入强度为175 t/m左右为宜。现场应用效果表明,相对于水驱,CO_2复合体系产量提高了2.2倍,含水率降低了18.5%。

    2026年02期 v.41;No.217 57-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K]
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  • 水平井压裂暂堵方案优化研究

    李欢;李乐;王博;任世军;王宇宾;张荔;周福建;

    海上低渗油藏压裂施工受限,水平井暂堵压裂可突破常规海上压裂技术瓶颈,是实现该类油藏高效开发的重要技术方向。因施工条件限制,陆上暂堵工艺无法直接应用于海上油田,海上水平井暂堵压裂技术尚未开展针对性研究。考虑裂缝形态,针对不同缝宽(1~8 mm),开展了高承压裂缝封堵实验,优化了堵剂配方;基于地质工程一体化平台,建立海上水平井三维压裂模型,明确了暂堵时机和暂堵剂加量对段内多裂缝竞争扩展的影响规律。结果表明:提高纤维浓度、主架桥颗粒尺寸是封堵较大裂缝的关键。以埕海水平井压裂为例,1/4暂堵剂加量和1/4时刻暂堵时机下段内多裂缝进液更加均匀,裂缝扩展更加均衡,整体改造效果更好。

    2026年02期 v.41;No.217 66-73+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 466K]
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  • 基于PatchTST模型的天然气井间歇生产产量预测

    王铃鑫;党随虎;葛兰;

    针对页岩气间歇生产井产气量波动大、产量预测困难等问题,基于涪陵页岩气田生产情况,采用PatchTST模型对间歇生产井进行产量预测。该模型基于Transformer编码器对时间序列进行建模,通过将时间序列分割成多个片段,并使用Transformer模块处理各个片段,从而捕捉时间序列间的依赖关系。同时,通过引入与产量相关且具有时间序列的生产因素,如油压、套压,以提高模型预测准确性。最终在测试集上的预测结果显示,PatchTST模型平均每小时误差仅有2 496.61 m~3,表明其可以很好地捕捉间歇生产井产量变化规律,与LSTM模型的对比实验证明了PatchTST模型在长序列产量预测中的优越性。该研究为后续大模型在天然气井产量预测领域提供了参考。

    2026年02期 v.41;No.217 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 355K]
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  • 火驱油藏烟道气调控用高温起泡剂研究

    王美洁;

    火驱油藏烟道气窜到油井严重影响了正常生产。泡沫是一种抑制烟道气窜的有效方法,但要求起泡剂耐温性好、在岩石表面吸附量低。针对新疆红浅油田火驱情况,收集了磺酸盐表面活性剂和甜菜碱表面活性剂进行了火驱油藏烟道气调控用高温起泡剂的评价。研究结果表明,羟磺基甜菜碱HSB1214可耐150℃温度,α-烯烃磺酸盐AOS1416在200℃仍具有较好的热稳定性;另外,AOS1416在砂岩表面的静态吸附量明显低于HSB1214,AOS1416岩心流动实验中形成泡沫的阻力因子高于HSB1214。对于渗透率(59~928)×10~(-3)μm~2的岩心,HSB1214形成的泡沫阻力因子随渗透率的提高略微增长,表现出一定选择性流度降低作用,而AOS1416形成的泡沫阻力因子随渗透率的提高略微降低,但上述两种起泡剂阻力因子数值相差不大。依据评价结果,建议选择AOS1416作为调控烟道气的起泡剂,该表面活性剂在质量分数大于0.1%时形成的泡沫具有较好流度调控能力。该研究结果可为火窜调控提供指导。

    2026年02期 v.41;No.217 81-87+131页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K]
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  • 自适应式均衡注汽阀的设计及数值模拟

    杜晓霞;李越;闫新江;邹明华;陈磊;孙金斯;

    蒸汽驱作为稠油开采的主导技术,通常采用打孔管或固定式喷嘴注汽阀进行蒸汽配注,这种相对固定阀孔的方式在开发中后期容易出现高低渗层吸汽不均,导致储层动用程度不一、热量损失严重且受效井过早见汽/水。为解决此类问题创新设计了自适应式均衡注汽阀,使注汽井在地层动态发生变化后,仍能在各层段保持较稳定的注汽量,该注汽阀将机械调控式与临界流调控的方式相结合,扩大其自适应式调节范围。应用理论分析建立了阀体结构设计计算方法,并利用数值模拟分析了阀体在不同位置处的流量压差特性。分析结果表明:设计的自适应式均衡注汽阀能在出口压力发生变化时较好地保持流量恒定,流量控制偏差在7%以内,从而可屏蔽地层影响因素,最终实现均衡注汽。

    2026年02期 v.41;No.217 88-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K]
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钻井工程

  • 智能完井电液复合湿接头结构设计与性能分析研究

    谢仁军;邱浩;文敏;侯泽宁;邹明华;齐致远;潘豪;黄辉;付帅帅;

    电液复合湿接头对接是智能完井实现上部完井管柱与下部完井管柱脱离与对接的关键技术。针对现有湿接头设计只涉及液力传输及密封性的不足,设计了一种新型电液复合湿接头。首先,设计了卡爪导电及管内打压脱离式电液复合湿接头;其次,对所设计的湿接头进行了强度校核;最后,开展了原理样机的液力、电能及信号的实验测试。模拟结果表明:在50 MPa、125℃,拉伸650 k N条件下,湿接头整体结构最大应力736.44 MPa,最大径向位移量为0.88 mm,满足设计要求。室内测试结果表明:在50 MPa压力下新型电液复合湿接头两条液力管线无泄压,在空气及盐水环境多次插拔后两条液力管线传输均正常,电能及信号传输稳定,验证了其结构的可靠性。电液复合湿接头结构设计满足电液传输要求,为电液智能完井的电液复合湿接头结构设计提供参考依据。

    2026年02期 v.41;No.217 95-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 706K]
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  • 特深井高井温下钻头切削齿界面性能

    宋东东;董钟骏;刘刚;张凯;吕科;

    钻头在井底破岩受到不同程度的振动,进而对切削齿产生冲击载荷,易造成冲击失效,严重影响钻头的性能和使用寿命。针对这一问题,研究了平面界面与非平面界面在温度场、切削应力场及残余应力场共同作用下的性能表现。研究结果表明,非平面界面相较于平面界面具有更强的结合力,能更好地缓冲冲击载荷,从而提高切削齿的耐高温性能,为了提高PDC钻头在特深井钻井中的性能和寿命,选择非平面界面的切削齿设计是有益的,可作为复合片界面的选择。

    2026年02期 v.41;No.217 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
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  • 海洋钻井井筒中水合物生成风险区域预测

    姜辉;

    随着海洋油气资源勘探开发的不断深入,海洋钻井过程中,井筒中低温、高压环境极易导致天然气水合物生成,进而引发井筒堵塞和流动安全等钻井难题。为解决以上问题建立了海洋钻井中井筒压力和瞬态传热数学模型,采用全隐式有限差分法进行数值求解得到了井筒温度场、压力场,结合水合物相平衡模型预测了井筒中水合物生成的风险区域,揭示了5种因素对井筒温度、压力及水合物生成风险区域的影响规律。结果表明:随钻井液循环时间增大,上部环空温度升高、下部降低;随注入钻井液温度升高,上部环空温度升高、下部不变;随钻井液排量或密度增大,上部环空温度升高、下部降低,环空压力升高;随井口回压增大,井筒温度不受影响,环空压力增大;增大循环时间、注入钻井液温度和钻井液排量,或减小井口回压,将降低井筒中水合物生成的风险,钻井液密度的变化对井筒中水合物生成风险区域的影响较小。研究形成了海洋钻井井筒中水合物生成风险区域系统预测方法,对于保障海洋钻井安全具有重大指导意义。

    2026年02期 v.41;No.217 113-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 659K]
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油气加工与储运

  • 基础油与增黏剂对复合磺酸钙基脂性能的影响

    郭萧;丁丽芹;赵丹平;石小军;张彦平;念利利;

    为优化复合磺酸钙基润滑脂的综合性能,选择环烷基矿物油A和聚α-烯烃合成油B作为基础油,加入3种不同类型的增黏剂制备了复合磺酸钙基润滑脂,对其性能进行了评价,并对样品进行扫描电镜(SEM)表征,探究了基础油和增黏剂对复合磺酸钙基润滑脂性能的影响。结果表明:矿物油A与合成油B制备的复合磺酸钙基润滑脂的高低温性能、防腐蚀性能以及抗磨性能均较优,且选用矿物油A作为基础油时,所制备的高碱值复合磺酸钙基润滑脂的抗水性能较好;以矿物油A为基础油,在复合磺酸钙基润滑脂中加入4%的增黏剂D(乙丙共聚物)、增黏剂E(聚异丁烯)或增黏剂F(聚甲基丙烯酸酯)时,润滑脂的抗水喷雾数值分别降低6.98%、6.89%和4.63%,抗水性能均得到了提升,加入4%增黏剂D所制备的润滑脂的低温流动性和摩擦学性能较好。

    2026年02期 v.41;No.217 124-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]
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  • 天然气提氦技术及工厂现状研究

    周军;李子辰;李成玉;梁光川;刘诗桃;何佳译;

    氦气作为一种重要的稀有气体,广泛应用于国防、航天、医疗等多个领域,具有不可替代的作用。然而,随着全球氦气资源的日益紧张,如何保障我国氦气供应成为了亟待解决的问题。目前,天然气提氦技术已成为主流方法,但由于我国含氦天然气资源相对稀缺,发展先进的天然气提氦技术显得尤为重要。基于国内外现有的提氦方法,重点分析并对比了常规天然气提氦、联合法提氦和联产法提氦3种主要提氦工艺。研究表明,常规天然气提氦技术在氦气回收效率和经济性方面表现较为稳定,适用于氦气浓度较低的气田;联合法提氦则通过与天然气分离、处理过程中联合回收氦气,能显著提高回收效率,尤其适用于氦气含量较高的气田;而联产法提氦则具有更高的灵活性和经济性,能够通过与其他产品的共生产,进一步降低成本,提高资源利用率。此外,对国内外提氦工厂的发展现状进行了总结,分析了我国在提氦技术和工厂建设方面面临的挑战,提出了适合我国国情的天然气提氦技术发展方向,以期推动我国氦气自主生产,保障国家用氦安全,促进天然气提氦工业的进一步发展。

    2026年02期 v.41;No.217 132-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 422K]
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