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2017年 第39卷 第2期    刊出日期：2017-04-01

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地质勘探

鄂尔多斯盆地中西部长2油层低阻成因分析

陈世加, 高兴军, 喻建, 马捷, 黄海

2017, 39(2):  1-8.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.06.11.01

摘要 ( 291 )   HTML   PDF (4461KB) ( 667 )  

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鄂尔多斯盆地中西部延长组长2油层电阻率偏低难以识别，且低阻成因是分析和识别低阻油层的基础。因此，对研究区油层低阻成因展开综合研究具有实际意义。利用岩石物理实验资料、测井资料及试油资料，分析各地质要素与电阻率的关系，明确研究区油层低阻的主要成因。研究表明：研究区延长组长2油层低阻主要受高束缚水饱和度、高地层水矿化度及复杂孔隙结构的控制，而与储层中导电矿物含量无关；此外，储层中黏土矿物含量、种类以及碎屑颗粒粒度对研究区油层低阻也有一定的影响。

河控三角洲河口坝储层内部隔夹层分布样式研究

王旭影, 姜在兴, 岳大力, 王欣, 王夏斌

2017, 39(2):  9-17.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.07.04

摘要 ( 311 )   HTML   PDF (8285KB) ( 483 )  

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以胜坨油田二区沙二段8砂组为例，利用丰富的岩芯、动态监测资料及密井网条件，采用层次约束和动态拟合的研究方法，分析河口坝储层内部隔夹层的类型、成因和表征级次，讨论不同级次隔夹层的发育位置、沉积产状、规模及分布样式。研究表明，河口坝储层内部发育泥质、物性隔夹层和钙质夹层3类。5级界面处的隔夹层限定河口坝复合体，位于复合河口坝顶部，泥质、物性隔夹层侧向拼接，呈连片状，沿单层较连续分布，钙质夹层延伸规模小，呈孤立状，离散分布；4级界面处发育泥质夹层、物性夹层和钙质夹层，限定单一河口坝，位于单一河口坝相互叠置处，顺单一河口坝顶部延伸，侧向与5级界面斜交，离散分布；3级界面处的泥质夹层、物性夹层和钙质夹层，限定单一河口坝内部的增生体，数量多，厚度薄，分布离散，向湖心方向以低角度倾斜。

庙西北洼陡坡带断裂对明下段油气成藏的控制

赵野, 王昕, 官大勇, 刘朋波, 王广源

2017, 39(2):  18-26.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.11.17.01

摘要 ( 257 )   HTML   PDF (8570KB) ( 502 )  

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针对渤海湾盆地庙西北洼陡坡带新近系明下段浅水三角洲差异沉积及油气差异成藏问题，从分析边界断裂组合样式、断裂活动性及基准面升降变化对砂体叠置样式的控制等方面入手，开展油气差异成藏的研究，取得了以下几方面的认识：庙西北洼新近系油气成藏具备近源供烃、断裂输导、储层发育和晚期成藏的优越组合条件；洼陷边界断裂自南向北形成了“座椅式”、“马尾式”、“顺向断阶式”3种断裂组合样式；古地貌形态及断裂活动强度的差异决定了平面上北块储层更为发育，基准面升降变化决定了垂向上砂体叠置样式的差异；明下早期发育“孤立式”水下分流河道砂体，中期发育“拼合板状”展布砂体，晚期发育“席状化”展布砂体。综合油气成藏条件的差异，构造区北块油气最为富集、中块次之、南块最差。

鄂尔多斯盆地马五₅白云岩储层特征及主控因素

杨西燕, 包洪平, 任军峰, 马占荣

2017, 39(2):  27-34.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.09.07.01

摘要 ( 354 )   HTML   PDF (11456KB) ( 665 )  

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在大量钻井岩芯观察、测井分析、薄片、扫描电镜鉴定、物性分析的基础上，研究了鄂尔多斯盆地马五₅亚段白云岩储层特征及主控因素。认为马五₅亚段储集岩类型以泥粉晶白云岩和粉晶白云岩为主；储集空间类型主要为晶间（溶）孔和溶蚀孔洞；属于低孔低渗储层。发育云坪、灰质洼地、云质洼地、云灰灰云洼地微相，微相控制白云岩的分布，分布面积最广、白云岩厚度最大、物性最好的是靖边西云坪白云岩带。白云化作用决定优质储层的形成，准同生期白云化作用形成少量白云石晶间微孔、准同生期后白云化作用形成白云石晶间孔、埋藏期白云化作用形成白云石晶间孔和溶蚀孔；白云化亚相决定有效储层的分布，边缘过渡亚相是最有利的白云化亚相；表生岩溶和埋藏溶蚀作用提供大部分储集空间，但渗流粉砂、方解石、石英等充填作用破坏储集空间。

辽河东部凸起太原组页岩孔隙结构特征研究

张琴, 庞正炼, 刘人和, 毛俊莉

2017, 39(2):  35-42.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.10.22.02

摘要 ( 266 )   HTML   PDF (1464KB) ( 524 )  

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以辽河拗陷东部凸起海陆过渡相石炭系太原组为例，观察、描述太原组岩芯并系统采集佟2905井样品及辽宁省盘锦市小市泉山煤矿样品。通过XRD衍射、高压压汞、低温液氮吸附、场发射扫描电镜等实验手段，全面刻画了海陆过渡相页岩孔隙发育形态和孔隙结构特征。压汞实验结果显示，页岩孔径呈双峰分布，双峰分布在10 100 nm与10 000 100 000 nm，其中孔径小于100 nm孔占主体。低温液氮吸附实验弥补了压汞实验在表征页岩小孔隙上的不足，对100 nm以下的孔隙进行了更为精细的划分，实验结果表明，中孔（10 50 nm）提供了主要的孔体积，占总孔体积的33.48% 43.96%。比表面积的分布与孔径大小呈负相关，极小孔（<2 nm）和小孔（2 10 nm）为比表面积的主要贡献者，提供的比表面积占整个比表面积的82.92% 91.58%，均值为87.36%。单因素分析结果表明，页岩的比表面积主要受控于黏土含量，其相关系数为0.901，有机质影响不明显。孔隙以四面开放的平行板状孔和狭缝状孔为主，这种开放纳米孔可提高页岩气解吸效率和储层渗透率，提高页岩气产量。

咸化湖盆成岩致密带形成机制及其地质意义

李季林, 张廷山, 刘鹏

2017, 39(2):  43-52.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.12.26.02

摘要 ( 245 )   HTML   PDF (34772KB) ( 516 )  

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针对咸化湖盆成岩早期储层致密的问题，开展了这一成岩致密带的形成机制及其地质意义的研究。研究中以渤南洼陷沙四上亚段为例，综合物性分析、铸体薄片、全岩矿物X衍射等分析化验资料，认识到渤南洼陷沙四上亚段的成岩致密带上碳酸盐岩胶结物发育，胶结率普遍大于0.5，压实率低于0.2；早期较强胶结作用使原生孔隙所剩无几，造成后期有机酸与可溶矿物的接触面积变小，大量溶蚀发生的时间滞后，从而在2 800~3 200 m形成致密带；致密带上储层孔隙度普遍小于12%，有利储集体应为致密带上、下的扇三角洲前缘、混积岩滩坝及近岸水下扇扇端；致密带物性较差，不但可阻止油气二次运移，使其上、下油气聚集方式存在差异，而且致密带内、外油气富集程度和产能也存在差异。

页岩层理与含水率对声波传播影响的实验研究

范翔宇, 段美恒, 张千贵, 赵鹏斐, 贾光圣

2017, 39(2):  53-61.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.01.08.01

摘要 ( 187 )   HTML   PDF (1678KB) ( 561 )  

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岩石声学特性研究是开展测井岩石力学及储层性质评价的基础工作，而页岩的声波特性受层理及水化程度影响尤为突出。为此，对层理性页岩在不同含水率条件下进行了超声波透射实验，以研究声波的传播速度及能量衰减特征。研究认为，层理倾角越大，纵、横波速度及纵横波速度比越低，而纵、横波衰减系数越高。另外，纵波速度随含水率的增加先减小后增大，纵波衰减系数反之；横波速度在含水率较低时有所减少，含水率较高时基本不变，而横波衰减系数与含水率的关系并不显著。对比分析归一化结果可知，层理倾角对纵、横波速度的影响皆大于含水率的影响。

应对成熟油田可持续开发的地质导向革新策略

陶彬, 李林, 常波涛, 王超, 贺敬博

2017, 39(2):  62-70.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.08.30.01

摘要 ( 254 )   HTML   PDF (5094KB) ( 744 )  

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基于南海东部番禺油田水平井地质导向工作的整体目标，针对地下构造、地层和流体特征的不确定性，提出了基于革新性边界探测技术和井眼成像技术的地质导向策略，可高效控制轨迹平稳着陆，并在储层内精确调整水平轨迹尽量贴顶钻进（距顶0~1 m）。不同类型油藏中的成功应用实例表明，该地质导向革新策略可提高钻井效率、节省预算，而且对于产能优化的贡献明显，油井日产量2 000~6 000桶，含水极低，油田累计产量超过预期17%。通过规避“阁楼”油和延缓油井见水时间，有效优化了油田采收率。此外，钻后地质油藏模型的更新可为后续井位部署和开发策略的优化提供有效指导。

川渝地区复杂储层水平井地质导向技术

张树东, 吴宝玉, 田云英, 郭廷亮, 李红刚

2017, 39(2):  71-80.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.23.01

摘要 ( 224 )   HTML   PDF (28641KB) ( 608 )  

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复杂储层条件下，尤其是在薄层、低孔渗、缝洞型等储层的油气勘探与开采是油田进入油气勘探开发后期的研究热点与难点。实践证明，水平井地质导向技术正是解决上述难题的有效手段之一。针对川渝地区复杂的地质对象，从复杂储层地质特点、地质导向难点入手，梳理了现场地质导向作业中常见的问题，并针对性地总结了技术对策，提出了针对此类储层在实际地质导向中要解决好的技术要点。以重庆气矿川东高陡复杂构造带云安XX井为例，综合运用测井、钻井、地质、地震等资料进行钻前设计、地质建模、实时导向，地质与工程紧密结合，提高了储层钻遇率，最终试油产气55×10⁴ m³/d，为该区域产量最高井，现场应用效果明显。

石油与天然气工程

井壁稳定多场耦合分析研究进展

何世明, 陈俞霖, 马德新, 周俊, 王维

2017, 39(2):  81-92.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.05.16.03

摘要 ( 310 )   HTML   PDF (971KB) ( 836 )  

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井壁稳定问题是石油钻井过程中十分重要的问题，而地层流体、钻井液性能、温度等因素对井壁稳定有重要影响。通过对目前国内外井壁失稳分析的研究现状进行总结，将钻井过程中井壁失稳的影响因素分为岩石结构场、应力场、渗流场、温度场和化学场等5类作用场，分析了这5类作用场的具体内容及产生原因，由此对井壁失稳多场耦合的作用场影响和发展现状进行了较为系统的分析。在进行井壁失稳多场耦合分析时，应力场和岩石结构场是研究的基础，在总结国内外井壁失稳研究方法的基础上，对岩石结构类型和岩石变形机制进行了分类；以岩石结构场和应力场为基础，结合其他3种作用场的影响，着重分析了包括三场、四场和五场耦合在内的井壁稳定多场耦合研究发展现状；对于四场和五场耦合分析而言，孔隙介质热弹性理论和孔隙介质化学热弹性理论应用较为广泛。最后结合不同作用场的特点和现代钻井工艺的发展方向展望了其发展趋势。

裂缝-孔隙型砂岩气藏可动储量综合界限

方建龙, 彭先, 刘林清, 叶礼友

2017, 39(2):  93-98.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.06.23.03

摘要 ( 242 )   HTML   PDF (4549KB) ( 411 )  

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明确可动储量界限是确定气藏可动储量和难动储量的基础。综合应用裂缝性气藏等效介质模拟方法和单井经济极限评价方法确定了川西地区平落坝须二段裂缝孔隙型砂岩气藏不同裂缝发育程度储层的可动储量综合界限。结果表明，基质物性对单井累计产气量影响最为显著，而裂缝角度影响很小；基质渗透率越低，裂缝密度对单井累计产气量的影响越大；天然裂缝越发育，可动储量的综合界限越低；对于裂缝不发育储层，可动储量的综合界限为：覆压渗透率下限0.008 mD，含水饱和度上限42%，孔隙度下限6.4%。

温度对稠油/热水相对渗透率的影响

孙宝泉

2017, 39(2):  99-104.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.08.04.02

摘要 ( 284 )   HTML   PDF (4230KB) ( 680 )  

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针对热采稠油油藏不同温度带的油水相对渗透率研究较少、油水运动规律认识不清的问题，开展了不同温度（100~280℃）条件下的稠油/热水相对渗透率实验研究。探究了温度对稠油/热水相对渗透率曲线端点饱和度及其对应的单相渗透率的影响规律，并从微观角度对变化规律进行了机理分析。实验结果表明，随着温度升高，束缚水饱和度先增大后减小，束缚水条件下的油相渗透率逐渐降低；残余油饱和度降低，其对应的水相渗透率逐渐增大。不同温度的残余油条件下的水相渗透率均较低。各温度条件下稠油/热水相对渗透率的变化规律，深化了对热采油藏流体渗流特征的认识，指导下一步开发方案调整。

碳酸盐岩酸蚀蚓孔分形模型及酸化参数优化

张合文, 邹洪岚, 鄢雪梅, 崔明月, 蒋卫东

2017, 39(2):  105-110.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.08.06.02

摘要 ( 269 )   HTML   PDF (1253KB) ( 630 )  

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碳酸盐岩基质酸化的主要特征是形成酸蚀蚓孔，蚓孔在欧氏空间上被认为是无序和杂乱无章的，采用经典数学方法对蚓孔进行实验模拟和数学描述难度较大，但准确描述酸蚀蚓孔的穿透深度对施工参数的优化和提高酸化效果具有重要意义。基于此目的，首先完成了多组岩芯酸化流动实验，采用CT扫描得到了蚓孔的真实形态，引入“盒维数”计算方法，对实验得到蚓孔的分形性进行了验证，并求取了不同蚓孔形态的Hausdorff分形维数。结果表明，实验得到的酸蚀蚓孔具有较好的分形性，且分形维随着溶蚀形态的变化而不同，范围在1.19~1.98，最优排量对应的分形维数在1.6左右。其次，将室内实验和分形几何数学方法相结合，建立了酸蚀蚓孔等效长度分形计算模型，并对影响蚓孔等效长度的因素进行了敏感性分析。

蒸汽-空气复合驱提高稠油采收率研究

杨戬, 李相方, 阎逸群, 张保瑞, 张晓林

2017, 39(2):  111-117.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.09.22.01

摘要 ( 241 )   HTML   PDF (2160KB) ( 612 )  

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为进一步提高稠油热采的采出程度，开展了蒸汽空气复合驱的研究。主要从室内实验及数值模拟研究了蒸汽空气复合驱的最优空气与蒸汽的质量比。通过对不同空气与蒸汽质量比的室内实验研究，可以看出随着空气与蒸汽的质量比升高，采出程度先上升后下降。当空气与蒸汽的质量比为2：32时，蒸汽空气复合驱的采出程度最高，为68.67%；此时填砂管出口端的温度与蒸汽驱相差不大。当空气与蒸汽的质量比大于3：32时，蒸汽空气复合驱的采出程度低于蒸汽驱，此时填砂管出口端的温度远低于蒸汽驱的温度。通过CMG数值模拟对辽河油田X区块的蒸汽空气复合驱的研究，得到了与室内实验相同的趋势。由于室内实验与现场的差异性，其优化的数值有所差异。通过辽河油田X区块的现场试验，蒸汽空气复合驱空气与蒸汽的质量比为1：16.1。该现场试验区块中原油日产量上升，原油含水率下降，有力地验证了室内实验及数值模拟结果的正确性。

页岩气藏水力压裂渗吸机理数值模拟研究

雷征东, 覃斌, 刘双双, 蔚涛

2017, 39(2):  118-124.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.03.11.05

摘要 ( 381 )   HTML   PDF (846KB) ( 1210 )  

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针对页岩储层在水力压裂作业和生产中渗吸机理及作用规律不清的问题，开展了渗吸机理及其引起的地层伤害评估的研究。建立了考虑不同影响因素的页岩水力压裂渗吸数学模型，包括基质和裂缝流动，气体扩散和解吸，应力敏感效应和毛细管压力，然后，讨论了在压裂气藏和后续生产期间如何通过量化裂缝面表皮演变来评估由于渗吸机制导致的储层伤害现象。结果表明，（1）在试井以及生产阶段渗吸对储层特性有较大影响，极大的毛细管压力是导致渗吸现象和水力裂缝附近水封的主要原因；（2）对于实施了水力压裂增产措施的新井通过探测裂缝压力可以获得原始气体压力；（3）润湿相阻塞导致的储层伤害是影响致密气藏水力压裂井生产能力的主要来源之一。研究结果对于页岩气藏的渗流特性能够提供深刻的理解，尤其是为早期生产阶段降低由渗吸作用可能造成的储层伤害来优化生产提供理论依据。

致密油藏水平井分段压裂CO₂吞吐实验研究

周拓, 刘学伟, 王艳丽, 秦春光, 盖长城

2017, 39(2):  125-131.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.11.23.03

摘要 ( 302 )   HTML   PDF (1533KB) ( 817 )  

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目前，某油田正在进行CO₂吞吐试验，该油田属于致密油藏，分段压裂水平井CO₂吞吐效果受诸多因素制约，急需通过物理模拟方法研究复杂条件下的CO₂吞吐机理。因此，采用大型物理模拟实验系统，首次选用露头平板模型，针对致密油首次利用致密岩芯和实际原油，开展分段压裂水平井CO₂吞吐模拟实验研究。实验结果表明，CO₂吞吐能有效提高致密油藏采收率，且注入压力是CO₂吞吐效果重要的影响因素；通过对吞吐过程中模型不同位置压力、出口产量等关键参数分析，明确了CO₂吞吐地层能量补充特征。研究成果对于致密油藏有效开发具有一定指导意义。

页岩气藏压裂水平井物质平衡模型的建立

郭小哲, 李景, 张欣

2017, 39(2):  132-138.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.08.05.02

摘要 ( 319 )   HTML   PDF (817KB) ( 626 )  

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针对页岩气藏压裂水平井中裂缝、基质、游离气和解吸气等对产气量贡献比例定量计算的难点问题，开展了动态渗流分区的物质平衡模型的建立与分析研究，研究中采用了不同渗流区域内压力降传播速度及平均地层压力的计算方法，进行了动态渗流分区设计，给出了压裂液返排后储层受渗吸作用的含水饱和度计算方法，建立了由12项构成的综合物质平衡方程。通过模型的实例应用与分析，获得了气井生产的7个渗流阶段，揭示了不同生产时间的供气结构比例变化规律，认识到基质储层的游离气是气井长期生产的主要供给气来源，其次是解吸气。模型的建立简化了多尺度渗流方程的描述和复杂求解过程，为理论分析和现场应用提供了一种新的方法，也为深入理解和研究页岩气藏渗流特征提供了依据。

离散滑脱滞后时间法深井气窜速度计算

黄志强, 欧彪, 孔祥伟, 王星宇, 林元华

2017, 39(2):  139-144.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.06.24.01

摘要 ( 208 )   HTML   PDF (7978KB) ( 471 )  

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考虑气体滑脱对气窜速度的影响，从停泵/启泵两阶段中气体的流动特性入手，提出了离散滑脱滞后时间法气体上窜速度计算模型。在多相流气体滑脱速度计算中，提出了时间滑移网格的算法。以四川元坝某井为具体工程实例进行了计算，经现场验证，该模型可满足作业需求。结果表明，采用离散滑脱滞后时间法计算深井气窜速度是可行的；深井段气体处于超临界状态，超临界态气体滑脱现象不严重，对气窜速度影响不大，临近井口段气体滑脱较大；不考虑气体滑脱与考虑气体滑脱相比，气窜速度误差高达76.36%；随停泵时间延长、监测气体显示时间延长、油气层顶界位置上移，迟到时间减小，气窜速度均呈现减小趋势。

石油机械与油田化学

复合钻头钻进过程的有限元模拟

邓嵘, 安美, 唐东

2017, 39(2):  145-152.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.12.19.35

摘要 ( 338 )   HTML   PDF (1086KB) ( 754 )  

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设计了一种新型的“2+2”型牙轮PDC复合钻头（包括CL型和BL型两种结构），并采用显式动力学有限元分析方法对两种结构的钻头钻进凝灰岩和花岗岩的物理过程进行了数值模拟。结果表明，CL型钻头适合于钻进较硬的地层，而BL型钻头适合于钻进较软的地层；两种钻头钻进硬岩时的牙轮切削齿轴向力均比钻进软岩时的牙轮切削齿轴向力大，在相同岩石中钻进时，CL型钻头比BL型钻头的牙轮切削齿轴向力大；PDC切削齿轴向载荷沿钻头径向的分布形态与刀翼的冠部形状相似，位于锥顶的切削齿轴向载荷最大；钻压在牙轮和刀翼上的分配与钻头的结构类型相关。

大尺寸可视化酸液指进模拟装置研制及应用

李小刚, 宋瑞, 张汝生, 杨兆中, 林鑫

2017, 39(2):  153-162.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.09.29.30

摘要 ( 200 )   HTML   PDF (3858KB) ( 802 )  

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裂缝中的酸液指进是酸压过程中发生的重要现象，目前多采用模拟手段进行研究。然而现有物理模拟实验与实际酸压过程缺乏必要的相似性。鉴于此，建立相似准则并确定相似比例尺，研制出了大尺寸可视化物理模拟装置并进行了模拟实验。与前人类似装置相比，该模拟装置具有三板双缝的结构特点，不仅可考察不同黏度差、密度差以及不同注酸流量、不同温度下的指进行为，还可进行酸岩反应、酸液滤失和不同裂缝倾角影响下的中低压酸液指进可视化模拟。模拟实验发现酸液指进形态复杂，需要在定性研究的基础上，对其演化规律进行定量表征。

基于组合导航的管道内部定位仿真与误差分析

王泽根, 谭静, 王金柱

2017, 39(2):  163-171.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.03.06.06

摘要 ( 199 )   HTML   PDF (758KB) ( 845 )  

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当前各种管道内部定位方法的单独使用都不能满足管道实际工程的精度要求，提高定位精度的有效方法是采用组合导航技术，国内外对于管道内检测定位技术的研究也集中在多理论、多方法的组合方面。基于此，根据油气管道内部定位的特点，提出由里程仪和SINS组成的组合导航定位方式，然后建立基于卡尔曼滤波数据融合技术的轨迹仿真器、捷联惯导器件和里程仪仿真模型，进行仿真试验，对组合定位技术进行误差分析，实现了在没有地面标记、定点磁标等辅助设备的情况下，定位精度达到0.03%。

生产参数对沥青质井筒析出影响规律研究

吴川, 张汝生, 张祖国, 佘跃惠, 吴正彬

2017, 39(2):  172-178.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.05.19.04

摘要 ( 230 )   HTML   PDF (775KB) ( 566 )  

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针对油田沥青质井筒沉积问题，开展了生产参数对沥青质井筒析出影响规律研究，研究中采用了压差法，高温高压条件下测定温度、油气比、流速等对沥青质析出压力与再溶解的临界压力的变化规律。研究结果表明，沥青质析出压力（p_onset）与温度成反比，而沥青质再溶解的临界压力（p_red）与温度成正比；温度一定，沥青质析出压力（p_onset）随着油气比增大而增大，即原油中溶解气体量大，沥青质沉积的趋势增大；油气比和温度一定时，流速变化对沥青质的析出压力和再溶解压力几乎没有影响。

微支化微交联聚丙烯酰胺的合成及性能研究

祝仰文

2017, 39(2):  179-184.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.01.13.02

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在聚合物驱实施过程中，机械降解，造成聚合物黏度下降，从而影响最终采收率。为提高聚合物工作黏度，提高抗剪切性能，对分子结构进行了合理设计，引入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）功能单体。以过硫酸铵（APS）和DMAEMA为引发体系，在水溶液中采用常规自由基聚合制备了一系列具有微支化微交联结构的聚丙烯酰胺。其中，DMAEMA上氮邻位的仲碳上可形成引发活性点，进一步引发自由基聚合形成支链，链端自由基通过耦合终止形成交联结构。采用红外光谱研究了微支化微交联聚丙烯酰胺的结构，通过对聚合物溶液的性能测试探究了不同引发剂配比对聚合物性能的影响。结果表明，采用DMAEMA作为还原剂参与了聚合反应，体系中形成了微交联结构，聚合物的黏度及剪切稳定性随DMAEMA含量的增加而提高；DMAEMA同时具有链转移作用，含量过大时聚合产物分子量降低，剪切稳定性下降。