青东凹陷沙河街组稠油成因及影响因素

闵伟, 张琳璞

2018, 40(4): 1-8. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.02.06.01

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青东凹陷西部和西南部边缘部位沙河街组广泛存在稠油油藏，目前在这些稠油的成因机制方面未开展深入研究，没有取得明确的认识，影响了研究区资源量评价和油气勘探进程。根据原油物理性质和生物标志物组成特征对研究区稠油的成因进行了综合分析。结果表明，研究区稠油中既存在有原生的低熟油，又分布有由次生作用（生物降解作用）产生的稠油，其中，低熟油主要分布在凹陷西南部的青东5井区；生物降解油主要分布在凹陷西部斜坡带及青东-青南过渡带，原油的降解等级为2~8级。原油的生物降解程度呈现出下轻上重、北轻南重的规律性变化。研究区稠油的形成与分布主要受有机质早期生烃、古地形、构造背景等因素影响。

准噶尔盆地东缘J₁b¹扇三角洲沉积特征研究

许磊, 王宗俊, 王盘根, 商志垒, 郭晓

2018, 40(4): 9-16. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.05.18.03

摘要 ( 183 )

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发育于准噶尔盆地东缘滴水泉地区的下侏罗统八道湾组一段（J₁b¹）是一套新发现的油气储集层，细化该层段的储层沉积研究对于认识该区域有利储层展布特征和储量潜力评估有着重要意义。以滴南凸起东部滴20井区为研究对象，从精细岩芯描述入手，综合测井及露头测量资料，提出了"标志层约束，微相为基础，近距自旋回，远距定量库"原则，完成了成因砂体的空间对比，探讨了滴南凸起东部扇三角洲的沉积特征和沉积模式。结果表明，该区下侏罗统八道湾组一段砂砾岩储集层为典型的由山间水流入湖形成的扇三角洲沉积，且具有"小平原，大前缘"的特征；微相类型可细分为水下分流河道、辫流坝、水下分流间湾、前缘席状砂、前三角洲泥等；滴水泉地区八道湾组一段储层属于卡拉麥里山前沉积，物源供给充沛，多形成近源的扇三角洲沉积，扇体形态则主要受控于古地貌特征和物源供给量。

塔东热液地质作用机制及对储层的改造意义

闫博

2018, 40(4): 17-28. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.02.09.02

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塔东地区断裂发育，早期发育的断裂与晚期断裂之间存在相互改造、叠加、复合的过程，深大断裂沟通多套地层，断裂活动期形成的挤压破碎带和断裂裂缝带作为岩浆热液上升通道，为热液溶蚀作用改造储层提供了有利条件，因此，识别出热液期次对塔东白云岩储层成因机制具有重要意义。通过对钻井岩芯、岩屑及岩石薄片、铸体薄片观察鉴定分析，在区内下古生界碳酸盐岩中识别和发现了钠长石化作用和自生羽毛状伊利石沉淀，也是塔里木盆地内的首次发现，并通过对包裹体均一温度，碳氧同位素等地化特征研究，揭示其成岩流体源于岩浆热液，丰富了区内热液作用的矿物学标志，进一步识别出区内存在3期热液作用，通过对3期热液作用的机制及其储渗空间意义的研究，总结出第I期热液作用对于储层形成意义不大，第Ⅱ期热液作用主要发育在局限的沉积环境，第Ⅲ期热液溶蚀形成溶蚀缝孔洞，与天然气运移聚集匹配良好，构成了区内天然气聚集成藏的主要储渗空间。

渝东南武隆地区龙马溪组页岩孔裂隙特征研究

张颖, 张海涛, 何希鹏, 高玉巧, 张培先

2018, 40(4): 29-39. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.08.08.01

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为明确渝东南武隆地区龙马溪组页岩孔裂隙发育特征，利用岩芯观察、氩离子抛光扫描电镜分析、低温氮气吸附脱附实验等方法，结合图像分析技术和分形几何理论，对LY-1井龙马溪组页岩孔隙结构及分形特征进行了研究。结果表明，武隆地区龙马溪组页岩宏观裂隙以层间页理缝和成岩收缩缝为主，扫描电镜下可见粒内孔、粒间孔及有机质孔，有机质孔最为发育，孔径几纳米到几十纳米；低温N₂吸附实验结果显示龙马溪组页岩存在3类优势孔径，I类优势孔径分布在1.0~1.5 nm，表明微孔是该区主要的孔隙之一，Ⅱ、Ⅲ类优势孔径分别分布在2.5~3.5 nm、5.0~18.0 nm，孔径>4.0 nm时曲线分维值与TOC、脆性矿物含量及含气量呈负相关性，与黏土矿物呈正相关性。研究认为，有机质孔为页岩气富集提供了最主要的空间，黏土矿物发育复杂结构的孔隙对气体赋存具有一定贡献。

断层封闭性定量表征及对油气富集的控制作用

李强, 田晓平, 何京, 贾海松, 张国坤

2018, 40(4): 40-50. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.03.31.03

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为了厘清LD21油田东盘3个断块平面上、垂向上油气差异富集的原因，从断层封闭的机理入手，建立了工区的埋深泥质体积分数排替压力关系图版，求取了断层岩和储层的泥质体积分数；剖析了压实成岩压力和压实成岩时间对断层岩排替压力的影响，通过计算断-储排替压力差，定量评价了断层的封闭能力；预测了不同油组断层所能封闭的最大油气柱高度，与工区实钻井各油组油气柱高度吻合度高，平均误差9.5%，证实了此断层封闭能力定量评价方法的可行性，最终明确了平面上、垂向上油气差异富集的原因。此外，采用正交试验设计的方法对优选的影响断层岩排替压力因素进行了定量评价，给出了断层埋深、泥质体积分数、断层倾角和作用时间比四因素的显著性排序。

辫状河储层内部建筑结构及剩余油分布研究

李伟强, 尹太举, 赵伦, 李峰, 陈梁

2018, 40(4): 51-60. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.03.05.05

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储层内部建筑结构是影响开发效果的决定性因素，对剩余油分布具有控制作用。基于河流相建筑结构分析理论，在辫状河沉积模式指导下，采用层次分析法，从开发角度对砂体内部结构进行精细解剖，识别和确定出辫状河道、心滩坝、废弃河道和落淤层等结构要素，弄清各级次、各期次结构要素的接触关系，完成辫状河储层内部结构的精细表征；基于内部结构表征成果，结合不同时期水淹层测井解释结果和生产动态资料，恢复不同开发调整时期的水淹特征，动态表征辫状河储层内部结构控制下的水淹过程，并依据小井距密闭取芯井精细水洗结果验证，总结不同储层结构控制下的剩余油分布模式。结果表明，辫状河储层整体以高含水为主，水淹呈不均匀立体式、随机式特征，不具有分段水淹的特点，未水淹部位分布非常零散，局部物性变差部位、落淤层和低渗屏障遮挡部位直接控制了剩余油的分布。

三种端元气δ¹³C₁-R_o模型建立与应用

程付启, 朱亚杰, 金强, 洪国郎

2018, 40(4): 61-68. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.02.21.01

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端元气δ¹³C₁-R_o模型是天然气成因判识、气源对比及混源气定量判识的重要工具。为了满足Ⅱ型有机质生成天然气识别及评价的需要，根据母质类型将有机热成因天然气划分为I、Ⅱ和Ⅲ型等3种端元气，并利用126组实测天然气数据得到3种端元气的δ¹³C₁-R_o模型。I型，δ¹³C₁=27.55 lg R_o-47.20；Ⅱ型，δ¹³C₁=25.55 lg R_o-40.76；Ⅲ型，δ¹³C₁=48.77 lg R_o-34.10（R_o < 0.9%），δ¹³C₁=22.42 lg R_o-34.80（R_o ≥ 0.9%）。为了方便模型应利用建模样品的δ¹³C₁、δ¹³C₂数据，绘制了三端元气及其混源气的别图版。根据该图版，济阳拗陷坨165、车571与孤东9井天然气分别为I和Ⅱ型端元气混源、Ⅱ型端元气与I型端元气。

岩石地层描述的数字方法与实现

赵刚, 陈虎, 谭秀成, 肖劲东

2018, 40(4): 69-78. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.03.29.01

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针对传统机械式记录及描述岩石地层方法中存在的不足，以具有成因联系的沉积序列为岩石地层描述的最小地质实体，探索了岩石地层描述数字方法及其计算机实现，即以地层单元与基本地层单元的自相似对比构建岩石地层描述的框架，再以抽象的岩石图元符号迭代运算实现框架内容的可视化。基于此，完成了岩石地层数字描述系统的研发。并以冷水溪实测剖面为例，对系统进行地层描述数字化的可行性与科学性作了论证。结果表明，运用基本岩石地层单元与岩石地层单元自相似性特征实施地层描述，可简明阐释地层沉积过程和客观规律。为岩石地层描述提供了一种高分辨率的智能描述方法，为区域地质填图提供了新的技术平台，在区域地质调查与油气资源勘探等领域具有重要的理论与现实意义。

杭锦旗地区辫状河定量地质知识库建立及应用

张广权, 胡向阳, 贾超, 刘彬, 刘建党

2018, 40(4): 79-89. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.03.06.01

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为了明确杭锦旗地区辫状河道不同参数的分布范围，指导储层的三维地质建模和储层预测，为井位部署提供地质理论依据，参考辫状河的现代沉积、露头等资料，以杭锦旗地区下石盒子组的钻井资料和沉积微相横向展布、平面展布为基础，通过统计和分析辫状河道和心滩不同参数的分布概率及参数间的相关关系，建立了杭锦旗地区辫状河道宽度、心滩宽度、长度及厚度的定量地质知识库。研究表明，杭锦旗地区心滩长度6 500~8 500 m，心滩宽度3 000~4 500 m，心滩厚度主要在5~14 m，心滩长宽比1.85~2.30，辫状河宽度8 000~18 000 m。利用建立的辫状河道不同微相的定量参数，建立了杭锦旗地区锦58井区下石盒子组的三维地质沉积微相模型，利用该模型进行有利区的优选，并通过实钻井钻遇情况验证了模型的高精度。

连续循环阀钻井技术在番禺油田大位移井的应用

张杰, 王志伟, 马玲

2018, 40(4): 90-96. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.01.03.01

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番禺油田大位移井φ215.9 mm井段钻进过程中，面临井段深、稳斜段长、稳斜角度大、岩屑易堆积、钻遇断层、钻井液安全密度窗口急剧减小、全井段采用油基钻井液钻进、黏度高、静切力大等钻井技术问题。为此，引入连续循环阀钻井技术，分析了该技术在PY10-5-A1H井φ215.9 mm井段的应用效果。结果表明，全井段1 026 m当量循环密度波动值小于2.3%，井内循环压力稳定，扭矩波动平稳，平均机械钻速高达19.30 m/h，井眼清洁状况良好，减少不必要的循环划眼和短起下钻，缩短非钻进时间，提高钻井效率，安全平稳钻过断层，未发生任何漏垮卡等井下复杂情况。总结了现场应用中出现的切换循环通道瞬间对钻杆和水龙带的冲击、MWD信号传输受干扰等问题，提出了应对措施和改进方案。

钻井液在致密砂岩中裂缝的侵入深度模型

雷强, 唐洪明, 张烈辉, 朱柏宇

2018, 40(4): 97-104. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.04.25.03

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克深井区储层的孔隙结构与裂缝特征造成钻井过程中钻井液大量漏失，其中的固相颗粒会堵塞裂缝，使得部分生产井在完井后产量偏低甚至无产量，现场主要是通过酸压来解决这类问题。对于裂缝性气藏的酸压而言，需要知道钻井液在裂缝中的侵入深度变化，以便于设计施工参数，评价酸压效果。针对这一问题，根据牛顿流体在裂缝中的流动机理，裂缝宽度的变化以及裂缝壁面的滤失等，建立了钻井液在单一裂缝中的漏失动力模型，根据裂缝内钻井液压力的分布来定量描述钻井液的侵入深度，考虑并分析了该模型的侵入深度与侵入时间，压差和裂缝宽度之间的相互关系。最后，利用该模型计算了克深井区获得增产效果的酸压井中钻井液的侵入深度和酸液的侵入深度，通过增产井中二者之间的关系，从而间接证明了该模型。

裂缝性油藏非结构四边形网格数值模拟研究

刘勇, 彭小龙, 杜志敏

2018, 40(4): 105-115. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.03.25.21

摘要 ( 239 )

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在裂缝性油藏数值模拟中，引入非结构四边形网格系统是目前高精度数值模拟研究的热点，它能对复杂油藏边界、交叉裂缝、多条裂缝、多方向分布裂缝、复杂分支结构井等条件下任意连通区域进行网格剖分，相对其他非结构网格，它需要的网格数量少，且精度更高。建立连续介质模型和离散裂缝模型相结合的混合渗流模型并数值离散求解发现，非结构四边形网格的引入导致数值模拟计算效率严重下降。针对此问题，提出了3种解决方案：改进Paving算法的裂缝末端形态变形法、二维和三维网格编号重新排序方法和MPI并行计算方法，计算效率平均提高70%。

任意夹角交叉封闭边界内平面流线计算及应用

李根, 吴浩君, 蔡晖, 石鹏, 欧银华

2018, 40(4): 116-122. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.05.04.01

摘要 ( 241 )

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目前以解析法求解交叉封闭边界内的复势函数需要满足边界夹角等于π/n（n为正整数）的条件。为将n拓展到任意范围（正实数），提出先保角变换再镜像反映的思路。将原始平面内任意夹角的封闭边界利用保角变换映射到目标平面，使得映射后封闭边界的夹角在目标平面内满足n为正整数的条件，根据保角变换前后平面内对应点的复势函数和点源（汇）流量值不变的性质，利用镜像反映法求解原始平面内场点在目标平面内对应点的复势函数值即为原始平面内场点复势函数值，并推导了流场内任意点流速的计算公式。采用等分等值线方法，利用计算机对流场内流线分布进行了绘制，并指出了解析法计算流场存在的缺陷及相应的改进方法。结果表明，越靠近边界夹角的顶点，流线密度越低流速越慢，则该区域的含油饱和度相对越高。

鄂尔多斯盆地致密油体积压裂水平井产量预测

王冲, 屈雪峰, 王永康, 陈代鑫, 赵国玺

2018, 40(4): 123-131. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.03.29.05

摘要 ( 218 )

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目前常用的水平井产量预测数值模拟方法和理论解析方法都难以解决致密油储层横向非均质变化大和人工裂缝发育程度描述难的问题。为解决以上问题，基于测井解释资料和体积压裂施工参数，从地质和工程两个方面对致密油水平井产量进行分析和效果评价，并采用灰色关联分析法，将水平段地质参数（标准录井气测全烃值、渗透率、脆性指数）、油层包络面面积、储层横向非均质系数作为影响储层含油性、渗透性、可压性和非均质性的敏感性参数；将施工参数的单井总入地液量作为产量的工程敏感性参数。通过拟合回归，建立对数预测模型对致密油水平井产量进行预测，达到降低致密油规模开发中的投资风险，提高产建效益的目的。应用该方法对合水长7致密油区块6口水平井进行产量预测，预测值与实际值平均相对误差仅为8.0%，效果较好。

基于微地震事件点的SRV拟合方法比较研究

邵媛媛, 黄旭日, 邢阳

2018, 40(4): 132-142. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.08.01.01

摘要 ( 236 )

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针对噪声影响下基于微地震事件点的改造体积（SRV）计算不准确的问题，开展了微地震事件SRV拟合算法研究。采用三维水力压裂模型来模拟主裂缝扩展和压裂液由裂缝向基质扩散的过程，依据断裂准则和临界孔隙压力来判断所引发的微地震事件，进而得到水力压裂SRV。基于异常点概念，采用各算法拟合去异常点前、后的微地震事件点集，进而得到相应的SRV，并与水力压裂模拟求得的SRV对比。结果表明，异常点处理可以降低噪声对3种拟合算法计算SRV的影响；面元算法虽然较为保守，但微地震事件SRV与水力压裂SRV相差不大，且具有较好的稳定性和抗噪性；三维狄洛尼三角剖分和最小体积覆盖椭球两种算法所得的微地震事件拟合SRV虽然与水力压裂SRV误差相对较大，但这两种方法不仅从数学领域清楚地划分了微地震活动区域，且提供了更详细、更定量化的SRV几何结构。

煤变质程度对CH₄吸附行为影响研究

唐巨鹏, 马圆, 田虎楠, 孙胜杰

2018, 40(4): 143-150. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.05.29.02

摘要 ( 173 )

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为分析变质程度对CH₄吸附行为的影响，构建了肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤和无烟煤等5种不同变质程度煤的大分子结构模型，采用巨正则系综蒙特卡洛方法（GCMC）研究了CH₄在5种不同变质程度煤中的吸附行为。研究结果表明，CH₄吸附能力强弱顺序为无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤，均为范德华能与静电能的相互作用，且吸附相稳定性差别不大；CH₄分子吸附量均随温度增加线性减少，减少幅度相近；CH₄分子吸附量均随含水率增加而线性减少，且煤变质程度越低，含水率对其CH₄分子吸附量影响越大；CH₄与H₂O同时吸附时，均呈现CH₄分子吸附量极小，且不再符合Langmuir等温吸附特征现象。煤层瓦斯含量与煤变质程度有关，受水分影响较大，且煤变质程度越低影响越显著，温度改变对不同变质程度煤层瓦斯含量影响几乎相同。

基于环境约束的页岩气-水资源系统多层决策

陈义忠, 何理, 赵洪海, 刘佳

2018, 40(4): 151-161. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.07.27.02

摘要 ( 227 )

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针对马塞勒斯页岩气供应系统中的经济效益、水资源配置和温室气体减排这3个要素，开发基于生命周期评价的多层规划模型，并设置了高、低钻井和产气的两种规划情景。结果表明，在规划期内，高情景和低情景条件下的产气量分别达到882.31 bcf和472.40 bcf；生命周期耗水量主要用于水力压裂和终端发电；原地处理设施将在废水处理过程中占主导作用，且绝大部分的工艺废水将实现回用；系统平均单位电力的温室气体排放强度、经济效益和用水量将分别达到6.00 kg/MJ、0.48 MJ^-1和0.10 gal/MJ。结合TOPSIS多属性决策分析，表明多层方案能够规避传统单目标规划模型偏向性过强等不足，并为决策者提供不同模型规划方案的优劣排放。

CO₂辅助蒸汽驱对四种钢的腐蚀性能影响模拟

石善志, 董宝军, 曾德智, 于会永, 陈禹欣

2018, 40(4): 162-168. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.05.02.02

摘要 ( 169 )

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CO₂辅助蒸汽驱是稠油开采的新型方式，但有关CO₂辅助蒸汽驱注气井中井下管柱CO₂腐蚀行为的研究较少。为此，利用高温高压釜模拟CO₂辅助蒸汽驱注气井筒工况，在CO₂分压为2 MPa，240 ℃的条件下，对4种常用的油套管钢进行了失重腐蚀挂片试验，得到了模拟工况下油套管钢的腐蚀速率，利用SEM观察了4种材质的微观腐蚀形貌，并采用SEM和EDS对4种管材的腐蚀产物进行了表征。结果表明，在实验条件下，4种材质的均匀腐蚀速率均小于油田的腐蚀控制指标（0.076 mm/a）；N80钢的腐蚀形态为均匀腐蚀，而3Cr、9Cr和13Cr钢的腐蚀形态为局部腐蚀；4种钢材的腐蚀速率均满足CO₂辅助蒸汽驱注气井筒腐蚀控制要求。

油田埋地碳钢管道外腐蚀行为研究

刘晓, 陈艳华, 钟卉元, 李六军, 陈宇

2018, 40(4): 169-176. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.05.05.04

摘要 ( 202 )

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针对大庆油田龙虎泡作业区埋地碳钢管道外腐蚀较为严重的情况，通过检测埋管防护层破损点周围土壤的物理、化学性质和硫酸盐还原菌（SRB）数量，分析土壤的腐蚀性。采用扫描电镜能谱（SEM-EDS）、X射线衍射（XRD）和红外光谱（IR）等技术对管道外壁腐蚀物的形貌、元素组成和矿物成分等进行了表征和分析。借助动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）进一步研究了埋地碳钢管道外壁在土壤浸出液中的腐蚀行为。结果表明，作业区潮湿的盐碱性土壤环境和复杂多变的土壤性质使该地区埋地碳钢管道发生腐蚀；腐蚀产物主要包括Fe₃O₄和FeOOH，其中FeOOH位于外层，Fe₃O₄位于内层；腐蚀产物通过参与阴极反应或充当大阴极来加剧管道腐蚀。

天然气管道黑色粉末粒度分布模型评价研究

秦云松, 张吉军, 安建川, 黄昕, 郑达

2018, 40(4): 177-186. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.03.05.01

摘要 ( 171 )

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掌握天然气管道黑色粉末粒度分布（PSD）信息对于解决黑色粉末问题十分关键。如今常用的颗粒PSD模型较多，但缺乏较为成熟的模型评价机制。基于某一实际天然气管道内的黑色粉末数据，引入了S_RMSE、R²、I^AIC等评价指标和混淆矩阵、ROC曲线分别对7种常见PSD模型的拟合优度和预测能力进行了评价，结果显示，对数正态模型兼具描述集中分布和平均分布的能力而在拟合优度方面更具优势；同时，对数正态模型在颗粒全尺寸范围内[0.30 μm，7.25 μm]都有有效的预测效果。因此，该模型是一种综合预测能力最强的分布模型。

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