渤中凹陷西北缘古近系构造活动对储层的控制

庞小军

2017, 39(3): 1-12. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.01.12.01

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针对渤中凹陷西北缘古近系构造活动与储层之间的关系模糊等问题，利用钻井、测井、三维地震、分析化验等资料，运用断层活动速率法，定量分析了渤中凹陷西北缘古近系构造活动特征，结合沉降速率和储层分布、物性特征，探讨了构造活动对储层的控制作用。研究表明，断层活动在古近纪东三期最强，沙三期和东二期次之，沙一二期较弱，东一期最弱；同一时期不同位置的断层活动具有差异性。沙三期、东三期断层活动强，沉降中心离边界断层较近，主要发育扇三角洲，厚度大，粒度粗，延伸距离短；沙一二期断层活动弱，沉降中心离边界断层相对较远，发育辫状河三角洲，厚度大，粒度粗，但延伸距离远；东二期断层活动强，而晚期受边界断层的影响减弱，且受外物源的影响，发育辫状河三角洲，厚度小，粒度细，延伸距离更远；东一期断层活动极弱，发育辫状河三角洲，厚度小，延伸距离远。边界断层活动控制着碎屑沉积物进入湖盆的位置，次生断层活动对碎屑沉积物的展布具有调节作用。东三末期区域性构造抬升作用对扇三角洲致密储层物性具有明显的改善作用。该规律能够对低勘探程度区类似陡坡带的储层预测提供参考。

浙江缙云骨洞坑萤石矿床成矿流体特征

方乙, 钟祥, 白甜甜

2017, 39(3): 13-22. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.12.05.01

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浙江缙云骨洞坑大型萤石矿床位于华夏古板块北东端，紧邻钦杭结合带。矿床产出于下白垩统馆头组与燕山晚期花岗岩的接触带中，矿体严格受NW向断裂控制。在系统的地质调查基础上，对其微量和稀土元素及流体包裹体开展研究。结果表明，缙云骨洞坑萤石矿轻稀土相对弱富集，重稀土相对弱亏损，具有较强的Eu负异常以及较弱的Ce负异常，配分曲线表现出典型的“V”字特征。La/Ho-Y/Ho图解表明，不同位置萤石样品表现出重结晶方向演化的趋势。Tb/Ca-Tb/La成因图解表明骨洞坑萤石矿属于热液成因类型矿床。流体包裹体测温结果表明，成矿均一温度主要在150~190℃，盐度主要在0.3%~1.5% NaCleqv，密度平均值为0.86 g/m³，成矿流体应属于中-低温、低盐度、低密度的NaCl-H₂O体系。结合地质特征认为，缙云骨洞坑萤石矿床属中低温热液裂隙充填型矿床。

大牛地奥陶系马五段岩溶白云岩储层主控因素

白晓亮, 张哨楠, 丁晓琪, 湛小红, 陈泉键

2017, 39(3): 23-33. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.02.28.01

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针对鄂尔多斯盆地大牛地气田马五段储层成因的多样性，开展对岩溶白云岩储层主控因素的研究。通过岩芯、薄片观察及物性分析，明确了白云岩储层岩石学、储集空间及物性特征，并在此基础上利用测井，建立储层的识别标准。通过测井解释，运用风化壳残余厚度图和连井剖面，解释白云岩储层的主控因素，最后认为：（1）岩溶微古地貌沟槽溶蚀作用极为强烈，多发育溶蚀垮塌角砾岩，储层发育极差；岩溶高地储层相对较好；（2）岩性的差异导致白云岩储层溶蚀程度的强弱，膏质白云岩边溶蚀边垮塌，横向上延伸范围较广，垂向上可形成较深的垮塌，加剧了岩溶发育程度，含极少膏质白云岩容易发育溶孔及裂缝，有利储层发育；（3）不同白云石化作用造成储层的非均质性，准同生期发育的泥晶白云岩较为致密，粉细晶白云岩孔隙较为发育，且两者互层分布使得储层纵向上变化较大，但横向上较为连续。

移动趋势面法识别微幅度构造的多参数分析

吴勇, 马腾, 王玉, 周路, 周亚东

2017, 39(3): 34-46. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.01.10.03

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微幅度构造是吐哈盆地葡北地区七克台组油气成藏的有利构造带，受地震资料分辨率的限制，地震解释技术无法满足微幅度构造精细识别的要求。通过采用移动趋势面方法进行微幅度构造识别的反复试验及分析，并针对其拟合次数、采样间隔和影响半径3个关键参数的优选方法及评价方式进行综合研究，选取二次拟合后认为，最高拟合度的采样间隔及两倍采样间隔的影响半径是移动趋势面法识别微幅度构造的最佳参数组合，为该区微幅度构造的识别提供了有利的方法及参数依据。葡北地区微幅度构造主要分布在鼻状构造背景的轴线及其东北部斜坡区，分布特征与钻井及油气分布区吻合度高。

基于复杂岩性识别的低渗储层综合分类评价

牛涛, 王晖, 胡晓庆, 张宇焜, 高玉飞

2017, 39(3): 47-56. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.01.28.02

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Q油田沙一段-沙二段广泛发育陆源碎屑与湖相碳酸盐岩的混合沉积，陆源碎屑与碳酸盐岩不同程度、不同形式的混合构成了多种岩性组合，总体上属于低孔低渗储层。针对该油田岩性复杂、低孔低渗等特点，利用岩芯、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜及ECS测井等资料建立了一套基于复杂岩性识别的低渗储层综合评价方法。该方法选用岩性、有效厚度、渗透率、孔隙度、排驱压力、中值半径、分选系数共7种评价参数，其中排驱压力、中值半径和分选系数是属于微观孔喉结构参数，通过压汞资料得到，在地质条件约束下采用层次分析法求取各个参数的权重值并求得储层综合评价参数。基于该评价方法将该区储层划分为3类，其中I类储层以生屑云岩、鲕粒砂岩等岩性为主，溶蚀孔发育，孔隙连通性好，测试产能高，为低渗储层中的“甜点”。

渤东低凸起南段油气横向输导能力的定量评价

张宏国, 官大勇, 刘朋波, 麻旭刚, 苏凯

2017, 39(3): 57-65. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.03.20.01

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渤东低凸起南段油气横向输导路径和输导能力的不确定性影响成藏模式的建立及新近系的勘探。综合利用钻井、测井资料，通过地震属性提取、岩芯观察等方法，对研究区油气输导条件进行分析，研究认为馆陶组骨架砂体横向输导受限于深入烃源岩且长期活动断层的发育程度以及自身含砂量，而火山岩潜山顶部不整合面的输导层盖层配置关系好，半风化岩石原生与次生孔、缝发育，且潜山以缓坡倾末端的形式延伸至深凹区，是主要的油气横向输导路径。在建立研究区成藏模式基础上，得出油气横向输导能力与潜山输导脊与烃源岩的接触长度、输导脊的倾角、输导脊之上的圈闭面积有关，并建立半风化岩石输导系数定量表征油气横向输导能力，指导新近系实际勘探。

莺-琼盆地轴向水道沉积演化及勘探前景

何小胡, 张迎朝, 张道军, 陈杨, 黄灿

2017, 39(3): 66-76. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.12.31.01

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莺琼盆地在莺歌海期和黄流期发育大规模的轴向水道沉积体系，但由于对这种轴向水道的成因机制及水道砂体的分布规律缺乏系统认识，勘探一直未能取得商业性突破。针对制约轴向水道沉积体系勘探的物源和储层展布问题，以最具代表意义的轴向水道——琼东南盆地中央峡谷为例，应用地质与地震相结合分析技术、多属性融合技术、适用于峡谷水道体系的地震沉积学等，开展了具有针对性的物源体系、沉积演化、储层展布等方面的研究，阐明了中央峡谷水道的物源、沉积演化及优质储层展布规律，建立了具有储层预测功能的峡谷沉积模式及水道砂叠置方式，指出乐东10-1峡谷水道等4个潜在的大型岩性圈闭群是轴向水道领域的下一步勘探有利区域，提升了轴向水道勘探潜力。

乌石凹陷东区走向斜坡控砂模式与勘探实践

徐雪丰, 胡林, 满勇, 薛红涛, 李安琪

2017, 39(3): 77-84. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.03.21.02

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针对乌石凹陷陆相断陷湖盆物源体系复杂、相变快，难以寻找、预测优质储层分布这一亟待解决的关键问题，开展了断裂演化期次、断层剖面平面活动差异性及沉积体系精细研究。采用海上陆相复杂断块断层精细识别解释、微地貌恢复及相控储层预测等关键技术，获得了研究区内3条北东向控沉积断裂差异性活动形成的走向斜坡具有控制砂体优势展布的重要认识，提出了源汇时空耦合的控砂模式，预测了F₂断层下降盘发育优质储层。在此研究成果的指导下，新钻井获得重大发现，极大地推动了乌石油田群的勘探开发进程。

有效应力作用下岩石渗透性和电性响应特征

王明培, 陈猛, 李闽, 唐雁冰, 李林芳

2017, 39(3): 85-96. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.05.26.03

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针对砂岩储层有效应力变化对渗透率和地层因素的影响，通过分析不同形状孔喉在有效应力作用下的形变规律，推导出有效应力变化对配位数z、孔喉分布变异系数V_r、水力半径r_H、孔喉长度l和孔喉截面纵横比ε等5个结构参数的影响；结合BLM模型分析，推导出地层因素、渗透率与有效应力间存在乘幂、线性和对数线性等3种响应关系。选取不同地区、不同物性砂岩的地层因素和渗透率的有效应力响应实验数据进行了验证。结果表明，对于高孔高渗砂岩，有效应力作用下地层因素和渗透率变化主要是由于水力半径r_H变化引起的，表现为有效应力作用下的孔喉形变；对于低孔低渗砂岩样品，有效应力作用下地层因素和渗透率发生变化主要是由于配位数z和水力半径rH变化所导致，即孔喉形状和连通性均发生变化。

挤压作用形成异常高压的定量研究

周鹏高, 李亚双, 刘燕

2017, 39(3): 97-102. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.08.14.02

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封闭地层受挤压后孔隙体积变小，孔隙中的流体受到压缩却无法排出引起压力升高。基于这一理解，许多文献认为构造挤压作用是形成异常高压的主要原因之一，但目前的研究均只是定性分析，未进行定量计算。以双重有效应力理论和多孔介质弹性力学理论为基础，通过缜密的推导，对挤压作用导致的地层弹性压缩量进行了研究，得到了孔隙压力系数增量的理论计算公式。定量计算结果表明，在特定地质条件下，封闭地层受挤压作用后能使孔隙压力小幅度增大，产生轻微的压力异常，挤压作用导致的孔隙压力系数增量十分有限；挤压作用形成异常高压的条件极为苛刻，只有当地层埋藏较深、强度足够大、围岩的密封性能好、挤压作用发生在最小水平主应力方向、且外挤压力足够大，这些条件同时满足时，才可能产生较大的异常高压；挤压作用难以形成异常高压，一般不是异常高压形成的主要原因。

裂缝性低渗气藏水平井不稳定产量递减探讨

曹丽娜, 李晓平, 罗诚, 张芨强, 谭晓华

2017, 39(3): 103-110. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.03.21.03

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针对气体在低渗储层中低速流动时存在启动压力梯度的问题，开展了渗流模型建立、求解及定性分析研究。采用低速非达西渗流机理，建立了考虑启动压力梯度的裂缝性低渗气藏水平井不稳定渗流模型，求解了数学模型并绘制了水平井产量递减典型曲线。该渗流模型最终求取的是定压生产条件下低渗气井的不稳定产量解，为采用图版拟合法评价储层参数提供了理论依据。启动压力梯度等相关参数对递减曲线的影响分析表明，启动压力梯度越大、储层物性越差，流动越困难，水平井产量越低，产量递减曲线位置越低；弹性储容比越小，基质窜流发生越早，产量导数曲线上的下凹部分持续时间越长，下凹程度越深；窜流系数越小，产量导数曲线上的下凹部分出现时间越晚，窜流越难发生。

基于格子玻尔兹曼的润湿性对降压效果的研究

张春华, 刘卫东, 苟斐斐

2017, 39(3): 111-120. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.12.29.02

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改变油藏润湿性和降低油水界面张力是解决低渗/特低渗油田注水压力高问题的有效方法。而室内驱替实验时，表面活性剂浓度不仅影响油水界面张力，还会影响岩石表面润湿性能，无法准确评价表面活性剂的润湿性能对降压效果的影响。格子Boltzmann方法通过控制流体和固体间作用参数能够独立控制界面张力大小，并能够模拟任意接触角变化。因此，基于格子Boltzmann方法，应用二维平板模型，考虑粗糙表面，设置微观梯形结构，研究了毛管数、邦德数及黏度比等不同无量纲数条件下润湿性改变对降压率的影响。结果表明，毛管数越小，邦德数越大、黏度比越大、接触角越小，降压率越高、降压效果越明显；接触角存在一个最佳范围，超过此范围继续降低接触角，降压效果不明显；对于多孔介质，改变润湿性对降压率影响比单通道更加明显。

裂缝性油藏离散裂缝网络模型与数值模拟

张烈辉, 贾鸣, 张芮菡, 郭晶晶

2017, 39(3): 121-127. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.03.31.03

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离散裂缝网络模型由于能更好地表征裂缝性储层的非均质性而成为研究热点。将多点地质统计学中的FILTERSIM方法引入到离散裂缝网络建模中，克服了Monte-Carlo方法的不足，并为后续的渗流数值模拟提供裂缝网络模型。基于油水两相渗流模型，推导了油水两相饱和度有限元数值解格式，结合建立的裂缝网络模型，研究了一注一采井的水驱油动态过程和含水率上升规律。研究表明，离散裂缝网络模型与均质模型相比，由于存在裂缝网络，注入水沿着裂缝网络窜进，导致采油井过早地见水。当采油井见水以后，两种模型的含水率上升规律一致。

H区块缝洞单元连通方式及注水开发对策研究

薛江龙, 周志军, 刘应飞

2017, 39(3): 128-134. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.12.08.03

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针对H区块缝洞型油藏连通单元井组实施注水驱替开发效果差异很大这一问题，开展了缝洞单元连通方式及注水开发对策研究。利用地球物理方法对微裂缝、大尺度裂缝、有效基质、孔洞进行刻画，提出了3种缝洞单元连通方式：暗河岩溶管道、大尺度缝、弥散缝伴有大尺度缝。对不同的缝洞连通单元开展机理性数值模拟和矿场试验研究，给出合理的注水开发对策。暗河体系具有连通井组低注高采、洞注暗河驱洞采的注采关系；弥散缝伴有大尺度缝，沟通缝洞单元，不同单元二者匹配具有差异性，应控制合理的注采比，后续动态调整，提高注水开发采收率，改善区块连通单元注水驱替效果，对相同或类似缝洞型碳酸盐岩油藏连通单元注水开发具有一定的借鉴及指导意义。

关于岩石侧压系数的认识误区

李传亮, 朱苏阳

2017, 39(3): 135-140. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.10.26.01

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针对石油工程中岩石侧压系数的预测问题，研究了介质的水平应力形成机理与侧压系数的计算方法，分析了水、土与岩石3种介质水平应力的区别与侧压系数的工程意义，并探讨了岩石的侧压系数预测方法。研究认为由于介质的结构与流动性不同，水和土的水平应力都是自重产生的，这与岩石的水平应力产生机理完全不同，岩石的水平应力主要是构造作用产生的。由于构造作用的强弱差异大，岩石的水平应力变化范围较大，侧压系数在-∞~∞，因此岩石的侧压系数不能沿用土介质侧压系数的计算方法。同时，岩石的侧压系数是通过实测地应力得到的，其预测结果并没有实际意义。

基于Weibull模型的相渗关系表征研究

刘西雷

2017, 39(3): 141-146. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.10.29.01

摘要 ( 178 )

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针对特低含水饱和度和特高含水饱和度时相渗关系表征误差较大的问题，通过对大量岩芯样品的相对渗透率测定实验数据进行详尽分析，发现水、油相对渗透率比值的自然对数ln（K_rw/K_ro）与标准化后的含水饱和度S_wn的双重自然对数ln（ln 1/SS_wn）之间具有良好的线性关系，两者符合Weibull函数关系。在此基础上，基于Weibull模型提出了一种新的相渗关系表征关系式，并以此为基础改进了相渗分流量方程的拟合计算方法。该方法及由其推导的相渗分流量方程较传统油层物理学方法计算的分流量方程在特低中含水期内能大幅度提高产水率的拟合精度。

储层注气引起地表变形的全场建模与分析

李宏, 郑丽娜, 刘建军

2017, 39(3): 147-157. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.03.06.02

摘要 ( 285 )

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对储层注气引起地表变形的模拟分析，可用于储层工程灾害预测、指导设计监测岩层变形的倾斜仪安置阵列、校准现有地质模型等，是有效监测地表变形、实施施工过程历史拟合、反演与预测深部储层行为的基础。为对其提供有效的模拟分析，自主研发了用户可控的大规模网格化离散方法，将Eclipse储层模型自动转换并延伸成FLAC^3D全场地质模型，将Eclipse储层流动分析结果转换使其为FLAC^3D岩石力学分析所用，从而实现复杂地质结构储层流动与近远场岩石力学效应的单向耦合。基于此模拟了某大型咸水层二氧化碳封存项目注气一定时间后的地表变形。由于储层注气渗流过程引起的岩体变形在远场十分微小，必须进行高精度的数值计算，而常规模拟流程遇到逼近能力局限性等特殊问题，揭示了其原因并给出了解决方案；探讨了地质模型中储层下伏岩层的厚度对模拟精度的影响。

深水钻机K型井架稳定性数值模拟研究

赵广慧, 刘丹丹, 王维旭, 刘静, 赵博

2017, 39(3): 158-164. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.10.31.30

摘要 ( 202 )

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针对K型井架整体防护性较弱、在恶劣的海洋环境下可能发生失稳的问题，以南海某深水半潜式平台在作业工况下的运动响应为背景，对浮式平台配套的K型井架进行了稳定性研究。平台动边界对井架产生的动载荷等效为惯性力施加在井架上，同时考虑海洋风载、平台倾斜使井架受到的重力横向分量以及平台升沉引起的附加动载荷，利用有限元模型计算了井架的受力状态和整体稳定性；研究了各杆件在轴力和双向弯矩下的局部稳定性；将前大腿等效为弹性支撑梁，在轴向压力作用下进行了屈曲分析；对比了该井架用于陆地钻井的稳定性质。结果表明，海洋环境载荷使K型井架的稳定性有较大程度降低，但仍满足该工况的稳定性要求。

基于奇点分布法的涡轮钻具叶型设计

龚彦, 张晓东, 张也, 李一岚, 张津

2017, 39(3): 165-172. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.06.14.02

摘要 ( 210 )

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在高速及小直径涡轮钻具的叶型设计中，采用常规方法难得到令人满意的叶型，而采用奇点分布法来设计涡轮钻具叶型是值得尝试的。根据奇点分布法的设计流程，首先计算了涡轮钻具叶栅的叶片数、绕翼型环量、无穷远处均匀来流速度。其次，选取环量密度分布规律，设计了涡轮钻具的叶型骨线，并采用六次多项式对叶型骨线进行光滑。再次，根据翼型库中翼型的表达方式，研究了沿叶型骨线加厚叶型的方法，得到了有厚叶型，并确定了厚度圆与叶片吸力面和压力面型线的切点计算方法，提供了叶片在制造时的必需坐标点。最后，根据工程数据，设计了某型涡轮钻具的叶型，采用CFD软件对其叶型进行了流场仿真。仿真结果表明叶型性能优良，证明了奇点分布法在涡轮钻具叶型设计中的可行性，特别是对设计高速涡轮钻具更是一种行之有效的方法。

空间位阻胺脱硫选择性及再生性能的研究

李云涛, 李露露, 李辉, 张智, 徐计雷

2017, 39(3): 173-179. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.03.23.03

摘要 ( 277 )

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设计搭建了一套用于测评空间位阻胺脱硫选择性的装置，在CO₂存在的条件下考察了3种位阻胺TBE（叔丁氨基乙醇）、TBDEE（叔丁氨基二乙氧基乙醇）和AMP（2-氨基-2-甲基-1-丙醇）水溶液的脱硫选择性和再生性能随时间的变化规律。研究发现，3种位阻胺对H₂S的吸收率均大于CO₂，且H₂S吸收率和脱硫选择性随反应时间的延长呈先增大后减小的变化趋势。TBE具有最好的脱硫选择性，其选择因子在22 min时达到最大值34。最后，通过加热回流的方法对胺液进行解吸再生，考察解吸时间对胺液再生性能的影响。结果表明，胺液经过再生后的脱硫选择性低于新鲜胺液。AMP具有最好的再生性能，经过1 h再生后对H₂S仍具有85%的吸收率。

两亲聚合物功能单体对聚集及界面行为影响

杨光, 张凤英, 赵娟, 朱玥珺, 崔盈贤

2017, 39(3): 180-188. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.12.15.01

摘要 ( 186 )

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以环氧乙烷与环氧丙烷共聚物（m=环氧乙烷数，n=环氧丙烷数，其中：m和n值分别对应m=16和n=18，m=16和n=6，m=16和n=2），苯基-4-戊烯（1-苯基，1，1-二苯基和1，1，1-三苯基）和1，3-双（二甲基丁基溴化铵）-2-丙烯酰氧基丙烷（碳链个数分别为8，12和16）作为功能单体，室内合成了系列两亲聚合物样品。通过稳态荧光实验、动态光散射、扫描电镜、透射电子显微镜等仪器系统考察m/n值，苯基和碳链个数对两亲聚合物聚集行为和聚集体形貌的调控作用及其对油水界面性质影响。研究发现，两亲聚合物溶液在固体表面吸附后形成空间网络状结构；在溶液体相中，随着m/n值，苯基和碳数增加，聚集体尺寸增加，聚集体形貌更密集；对于油水界面性质和乳化原油能力，随着m/n值，苯基和碳数增加，油水界面张力和接触角变小，乳化油滴尺寸越小。

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