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    西南石油大学学报(自然科学版)2017 Vol.39
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    1. 珠江口盆地白云深水区珠海组石英颗粒表面特征
    邢作昌, 林畅松, 秦成岗, 张忠涛, 王思琦
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 1-11.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.09.04.03
    摘要251)   HTML    PDF(pc) (854KB)(666)    收藏
    石英具有较大的硬度和较高的化学稳定性,较好地保留了搬运和沉积过程中各种地质营力所形成的微观形貌特征,这些微观形貌可为沉积物搬运机制、沉积环境解释提供依据。通过对珠江口盆地白云凹陷深水区珠海组单颗粒石英的表面形貌特征的研究发现,该组的沉积石英颗粒表面微观形貌类型可划分为机械、化学、机械-化学成因等3大类和26小类。其中以次棱角状、V形撞击坑、直弯沟/刻痕、机械上翻片、磨蚀疲劳等碰撞磨蚀压刻等机械成因的微观形貌特征最为突出,表明研究区珠海晚期的沉积作用以中等的搬运距离、高能的水动力条件(上部流动体制)和跃移为主的搬运机制为特征。该研究填补了中国深水区此项研究的空白,虽然这些微观形貌的具体沉积环境意义还有待深入研究,但这将为沉积过程的研究提供新的思路和证据。
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    2. 珠江口盆地珠江组碳酸盐岩储层质量评价
    兰叶芳, 黄思静, 周小康, 马永坤
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 12-24.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.02.07.01
    摘要334)   HTML    PDF(pc) (900KB)(641)    收藏
    岩芯观察、薄片鉴定及物性分析等研究表明,珠江口盆地东沙隆起惠州、流花和陆丰3个地区珠江组碳酸盐岩储层质量明显不同。惠州地区珠江组碳酸盐岩在成岩过程中发育多期次的胶结作用,强烈的胶结作用严重阻塞孔隙,面孔率大多小于1%,渗透率以小于1 mD为主,储层质量最差;广泛的不同期次的溶解作用使得流花地区以粒间溶孔、铸模孔、超大孔及晶洞孔等次生孔为主,孔隙度和渗透率值在3个地区中最高,孔渗分布显著正偏,显示良好的孔隙度渗透率关系,对于获得某一特定渗透率所需的较低的截止孔隙度值,储层质量最好;陆丰地区成岩早期发育的胶结作用有利于原生孔隙的保存,后期受到一定的溶解作用改造,但溶解作用远不及流花地区发育,孔隙构成以粒间孔、生物骨架孔、粒内孔等原生孔为主,原生孔相对较差的连通性使其孔隙度虽然与流花地区大致相当,但渗透率却要比流花地区低得多,获得相同渗透率所需要的截止孔隙度比流花地区高,储层质量中等。
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    3. 川中地区大安寨段介壳滩沉积特征及控制因素
    厚刚福, 倪超, 陈薇, 谷明峰, 郝毅
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 25-34.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.03.31.04
    摘要226)   HTML    PDF(pc) (1729KB)(664)    收藏
    在岩芯及显微镜下观察的基础上,明确了川中地区侏罗系大安寨段发育介壳灰岩、含泥质介壳灰岩与泥质介壳灰岩等3种岩石类型,为浅湖-半深湖环境介壳滩不同微相的沉积产物。测井及地震相综合分析认为,介壳滩中可进一步识别出滩主体、滩翼及滩前斜坡等几种微相,这几种微相在平面上的分布主要受古地貌控制:滩主体分布在水下隆起区;滩翼分布于水下隆起周缘;滩前斜坡主要分布于水下隆起区与沉积中心之间的过渡环境。介壳滩在纵向上的演化和迁移主要受湖平面变化控制,湖平面上升期,介壳滩由湖盆中心的低隆起区向湖盆周缘隆起区迁移;而在湖平面下降期,介壳滩又逐渐由湖盆周缘隆起区向湖盆中心低隆起区迁移。
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    4. 元坝中部断褶带须家河组裂缝分形特征
    范存辉, 陶佳丽, 周坤, 胡峰, 黄为
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 35-42.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.03.08.02
    摘要260)   HTML    PDF(pc) (2128KB)(626)    收藏
    针对四川盆地元坝中部断褶带须家河组岩体在构造应力场作用下的破裂具有良好的自相似性和分形特征,开展了须家河组断裂发育的分形特征和取芯段裂缝的分形特征研究,研究中采用箱形覆盖法来求取断裂和裂缝分维值,利用数学公式将各子区域的断裂容量维与岩芯裂缝容量维通过岩芯裂缝密度进行拟合,建立二者的定量关系,获得了四川盆地元坝中部断褶带须家河组有利的裂缝发育带。结果表明,须家河组裂缝分维值大于1.45的区域为裂缝发育区,油气富集程度高;裂缝分维值大于0.95且小于1.45的区域为裂缝较发育区;裂缝分维值小于0.95的区域为裂缝欠发育区。
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    5. 蜀南地区龙潭组煤层气储层特征及资源潜力
    蒋裕强, 罗明生, 张虎, 王勇, 甘辉
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 43-52.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.10.06.15
    摘要377)   HTML    PDF(pc) (1161KB)(621)    收藏
    据中国多次开展的煤层气资源评价结果,蜀南地区煤炭以无烟煤为主,与沁水盆地类似,其煤层变质程度高,吸附能力强,含气量高,蕴藏了大量的煤层气资源。为了进一步查明蜀南地区煤层气储层特征及其资源潜力,根据该区测井资料、录井资料、煤层气参数井资料,从煤层分布特征、煤质特征、孔-裂隙发育特征、含气性特征及等温吸附特征等方面,分析了该区煤储层特征,对储层质量进行综合评价,并在此基础上评价其资源潜力。结果表明,蜀南地区龙潭组煤变质程度高,属于无烟煤;兰氏体积大,含气量高,气体质量好,含气饱和度高,兰氏压力小,临界解吸压力小、地解比偏低。综合评价显示该区煤层气储层质量较好,资源潜力大,但开发难度较大,尚需适宜的开采技术。建议选择长宁-叙永区块开展煤层气勘探开发试验,探索煤层气勘探评价方法及有效的开采技术。
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    6. Dodsland油田致密油成藏特征及关键参数研究
    郑民, 王文广, 李鹏, 李建忠, 吴晓智
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 53-62.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.10.22.03
    摘要239)   HTML    PDF(pc) (1547KB)(658)    收藏
    致密油是目前中国比较现实的非常规油气资源,但致密油评估最终可采储量、可采系数和油气资源丰度等关键参数还没有系统的取值标准,尚需要借鉴国外成熟区关键参数。通过对西加拿大阿尔伯塔盆地Dodsland油田Viking组致密油刻度区进行解剖,开展了油气成藏条件和成藏特征研究,采用蒙特卡洛法与EUR法评价了其致密油资源量与最终可采资源量,在此基础上,确定了可采系数和油气资源丰度。结果表明,Dodsland油田Viking组致密油资源量为5.39×10 8 t,可采资源量为0.79×10 8 t;依据刻度区解剖结果,地质资源丰度为37.799×104 t/km 2,可采资源丰度为5.565×104 t/km 2;Dodsland油田Viking组致密可采系数为14.7%。通过详细解剖Dodsland油田Viking组致密储层油气地质特征,建立了油气地质条件基础参数体系。
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    7. 基于随机扩展方法的致密油储层裂缝建模研究
    唐明明, 张金亮
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 63-72.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.18.01
    摘要302)   HTML    PDF(pc) (816KB)(773)    收藏
    现有的储层裂缝建模方法大多忽略了储层裂缝扩展历史与裂缝属性随机分布特征之间的本质关系,所建裂缝模型多为不考虑断裂尖端扩展历史的静态模型,因而不可能给出有效的区域裂缝信息。针对裂缝建模难题,提出了基于裂缝扩展反演模型的裂缝建模方法。首先,基于裂缝扩展规律,采用扩展有限元方法,利用模拟退火技术,建立裂缝扩展反演模拟模型;然后,采用克里金模型和断裂力学模拟系统,综合构造和成像测井裂缝解释资料,构建多场趋势克里金估计模拟模型。选取大情字井地区青山口组扶余致密油层作为实验区,建立了该区块的裂缝扩展模型和裂缝分布模型。实验表明,构建的基于随机扩展有限元模拟的裂缝建模方法可以克服现有裂缝建模方法的不足,可提高裂缝性油藏的表征精度。
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    8. CO 2天然气藏岩石电阻声速规律研究
    周家雄, 何胜林, 陈一健, 蔡茂佳, 杜祥勇
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 73-79.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.06.06.25
    摘要232)   HTML    PDF(pc) (696KB)(617)    收藏
    海上盆地复杂的地质条件给天然气勘探带来了重重困难,CO 2天然气藏岩石高温高压下电阻声速实验对天然气勘探开发至关重要。介绍了使用SCMS-E型高温高压岩芯多参数仪在温度最高180℃、孔隙压力最高50 MPa的条件下测试不同比例的CO 2/天然气混合气体驱替岩样至不同含水饱和度时的电阻率及纵横波速度参数,并测试了干岩样孔隙中充注不同比例的CO 2/天然气混合气后的纵横波速度变化。实验结果表明,随驱替气体中CO 2含量的变化,岩样饱和度指数有较小变化,胶结系数几乎不变;干岩样孔隙中充注混合气后,随CO 2含量的增加,纵波速度有减小趋势。通过Gassmann方程和Batzle经验公式进行流体替换分析,分析结果和测试结果一致。
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    9. 天然气水合物降压分解过程的数值模拟
    刘建军, 邵祖亮, 郑永香
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 80-90.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.06.09.01
    摘要371)   HTML    PDF(pc) (1691KB)(1050)    收藏
    天然气水合物分解是一个复杂的相变传热传质过程。在考虑热传导、热对流、气液两相渗流和水合物分解动力学等因素的情况下,建立了天然气水合物降压分解的三维数学模型。应用数值模拟的方法,分析了井底压力、水合物初始饱和度和储层绝对渗透率对分解的影响。结果表明,井底压力越小,水合物分解越快,储层温度和压力下降也越快;水合物的初始饱和度较大时,前期分解速度较快,后期分解速度变慢,过高的初始饱和度反而会抑制水合物的分解;渗透率对产气量影响不大,但当渗透率过低时,采用降压法开采的生产效率较低,可以考虑降压法与其他方法结合使用。
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    10. 水平多裂缝交错扩展及其诱导应力干扰研究
    张然, 李根生, 朱海燕
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 91-99.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.09.19.02
    摘要270)   HTML    PDF(pc) (2658KB)(862)    收藏
    QA油田X储层埋深较浅,高角度天然裂缝发育,水力压裂后形成的水力裂缝形态较为复杂,压后效果时好时坏,给压裂设计及施工带来诸多困难,急需弄清该储层水力裂缝的形态,以确定合理的压裂施工方案。首先,采用三轴岩石力学测试系统对X储层岩石力学特征进行测试,观察天然裂缝形态。其次,建立砂泥岩相间的二维平面渗流-应力-损伤耦合有限元模型,采用二次应力起裂准则作为水力裂缝是否起裂的判断依据,以幂律流来表征流体在Cohesive单元内的流动。模拟了X储层水力压裂多裂缝交错延伸的裂缝形态,探究了水力裂缝几何形态及压裂液排量、地应力、压裂液黏度对缝间应力干扰的影响,揭示了复杂多裂缝交错扩展的干扰机理,发现该储层具有形成复杂裂缝的力学和工程地质条件,为该区域的压裂改造提供理论指导。
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    11. 裂缝-孔洞储层连通溶洞模式注气效果研究
    朱文卿, 常宝华, 熊伟, 高树生
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 100-106.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.05.19.03
    摘要258)   HTML    PDF(pc) (774KB)(642)    收藏
    针对缝洞碳酸盐岩油藏主要进行自喷采油或停喷后注水替油作业,导致本体溶洞内存在大量剩余油的问题,开展了缝洞碳酸盐岩油藏注气采油开发效果的研究。对裂缝孔洞储层连通溶洞模式进行模型简化,计算分析氮气、甲烷及二氧化碳气体的注入适应性,通过物理模拟方法对该类储层进行自喷、注水及注气模拟实验,并建立了注气开发分析方法,结果表明,对于该类储层溶洞连通底水规模越大,裂缝孔洞储层物性越好,注气开发效果越差,且随注气周期增加,缝洞体的弹性能量逐渐增大。在矿场条件下,应选择上部裂缝孔洞储层物性较差,溶洞连通底水规模较小的缝洞体进行注气实践;建立弹性产率与压缩系数的线性关系式,可预测气顶体积、油水能量及周期产出量等参数,为注气效果评价提供一定依据。
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    12. 裂缝-孔洞型碳酸盐岩凝析气井出水特征及预测
    康博, 张烈辉, 王健, 范坤, 王宏
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 107-113.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.24.01
    摘要278)   HTML    PDF(pc) (800KB)(683)    收藏
    随着开采时间的增加,塔中I号坡折带上奥陶统裂缝孔洞型碳酸盐岩凝析气藏产水井数目和产水量都有所增加,从而降低了凝析气井产量,影响凝析气藏开发的整体效果。在总结塔中地区裂缝孔洞型碳酸盐岩凝析气井生产特征的基础上,利用流动物质平衡法对试采井进行能量评价,对有较强地层能量补充的试采井,利用生产气油比和天然气烃类组分的变化规律进行出水预测研究。研究结果表明,碳酸盐岩凝析气井自喷生产期间,随着地层压力下降,气油比缓慢上升,随着地层能量的补充,气油比在一段时间内会相对稳定(约4 000 m 3/t),出水前生产气油比缓慢下降至2 000 m 3/t,产水后气油比快速上升;同时,在产水前天然气烃类组分发生变化,轻质组分C 1+N 2含量降低约3%~6%,重质组分C 7+含量较稳定生产时增加19倍以上。
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    13. 哈拉哈塘缝洞型油藏油井产水特征及机理分析
    闵华军, 陈利新, 王连山, 张磊, 陈军
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 114-123.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.03.18.02
    摘要287)   HTML    PDF(pc) (983KB)(655)    收藏
    针对哈拉哈塘油田缝洞型油藏开发过程中油井见水普遍且治理难度大等问题,结合单井动静态特征,探讨了哈拉哈塘油田的产水特征及形成机理。分析认为,受产层段储层特征多变的影响,形成了多种含水类型。其中,含水波动型形成机理为:井段有多套产层,封存水沿非主力层突破,由于产出通道稳定,含水波动变化;含水缓慢-快速上升型形成机理为:产层段储层相对均质,地层水突破后随地层水产出通道的逐渐增多及相渗的增大,含水持续上升;含水突然上升型形成机理为:产层段纵向上非均质性严重,地层水沿主产通道突破,致含水突然(阶梯)上升。针对不同油藏特征及出水机理提出了相应的控水治水对策,效果明显。
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    14. 串珠状缝洞型碳酸盐岩储层压力变化特征研究
    王海, 林然, 张晨阳, 黄炳光, 缪长生
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 124-132.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.03.05.05
    摘要274)   HTML    PDF(pc) (794KB)(725)    收藏
    目前的缝洞型碳酸盐岩储层模型建立主要以多重介质、渗流、管流或渗-管流结合等理论为基础,但是当储层内具有大尺度溶洞时,多重介质、渗流理论不能准确表征宏观缝洞储集体。当储层内具有大开度裂缝时,其内部流体流动特征与平板流特征更为接近。因此,需要建立以裂缝平板流与宏观非均质性理论为基础的储层模型。根据气体物质守恒方程与流体力学方程,推导了更接近于真实大型裂缝中气体流动特征的平板流动模型,建立了串珠状缝洞型碳酸盐岩气藏储层的宏观非均质数学模型,并通过数值方法求解出该模型定产量生产时井底压力与各溶洞压力数据。绘制出了溶洞压力导数半对数曲线和井底压力双对数曲线。压力导数双对数曲线可以分为4段:井筒储集反应段、裂缝反应阶段、溶洞反应阶段和边界反应阶段。随后,分别研究了各类缝洞参数对压力导数双对数曲线形态特征的影响。研究表明,不同的缝洞参数会影响压力导数双对数曲线上相应阶段的形态特征。
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    15. 缝洞型碳酸盐岩油藏注气吞吐EOR效果评价
    苏伟, 侯吉瑞, 刘娟, 朱道义, 席园园
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 133-139.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.04.24.01
    摘要298)   HTML    PDF(pc) (1211KB)(789)    收藏
    缝洞型碳酸盐岩稠油油藏以大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝为主要储集空间,非均质性极强,针对此类油藏,注气吞吐是一种有效的开发方式。为了探索缝洞型碳酸盐岩油藏注气吞吐开发效果,设计并制作了适用于缝洞型油藏吞吐室内物理模拟实验装置,从换油率、产气速率、产气量等方面对比分析了4种吞吐介质(CO 2、N 2、先注CO 2后注N 2、先注N 2后注CO 2)的吞吐效果,分析了作用机理。实验结果表明:注气吞吐提高采收率效果显著,最低换油率的N 2吞吐也能达到0.422;CO 2与N 2混合气吞吐中,CO 2溶于原油中能使其黏度降低,N 2由于重力分异作用占据缝洞高部位形成气顶,这种协同作用使得CO 2与N 2混合气吞吐效果好于单一注气吞吐;而在注气顺序上先注N 2后注CO 2吞吐效果更加明显,换油率可达0.861。缝洞型油藏注气吞吐开采是一种行之有效提高采收率的方法,先注N 2后注CO 2混合气吞吐可获得更显著的开发效果。
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    16. 泥页岩夹层对SAGD开发效果的影响
    唐帅, 吴永彬, 刘鹏程, 张金川, 刘飏
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 140-147.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.02.10.03
    摘要303)   HTML    PDF(pc) (2517KB)(916)    收藏
    SAGD开发效果对储层非均质性十分敏感,泥页岩夹层对双水平井SAGD的泄油通道有一定的影响。以新疆风城某SAGD区块为研究目标区,建立了表征注采井间及井对上方夹层的多因素油藏数模模型,分别模拟了不同夹层展布形态、水平及垂向位置下的SAGD开发效果并进行对比研究,得到了夹层非均质油藏SAGD部署的临界夹层展布形态特征参数。同时可通过产油曲线所展现的典型特征,反推出诸如泥页岩夹层长度以及垂向位置等夹层展布情况,从而进一步掌握目标层系的地质体系结构,对指导下一步双水平井SAGD部署,规避地质风险,实现SAGD高效开发具有重要指导意义。
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    17. 冀东油田大斜度大位移井井眼清洁技术
    徐小峰, 孙宁, 孟英峰, 宋巍, 魏纳
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 148-154.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.08.04.03
    摘要197)   HTML    PDF(pc) (575KB)(663)    收藏
    随着冀东油田勘探开发的持续深入,大斜度大位移井比例逐年增加,钻井过程中井眼清洁问题凸现。针对大斜度大位移井的特点,通过室内模拟实验及岩屑颗粒的受力特征探讨了岩屑床成因及岩屑运移规律。并基于水力学计算模型优化设计水力参数,应用CFD仿真模拟岩屑床清除钻杆周围流体的流动特性,评价优选钻井液材料维护钻井液性能,同时采取井眼清洁实时监测、高效携岩剂等工艺,从设计到施工全面提高井眼净化水平,形成了一套改善大斜度大位移井井眼流动条件的配套技术措施,为大位移井的安全施工提供了技术支持。现场应用结果表明,后续施工的大斜度大位移井极少发生井眼清洁不好导致的憋钻卡钻等复杂情况。
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    18. 适用于柴油基钻井液的洗油型冲洗液研究
    郭小阳, 欧红娟, 李明, 辜涛, 柳洪华
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 155-160.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.06.27.02
    摘要236)   HTML    PDF(pc) (661KB)(646)    收藏
    针对柴油基钻井液易残留井壁和套管壁表面,影响水泥环胶结质量这一问题,进行了FYJ洗油型冲洗液研究:(1)建立表面活性剂的优选方法;(2)优选高效表面活性剂;(3)以清洗效率、润湿反转性能及其与柴油基钻井液和水泥浆的相容性为评价指标,获得综合性能良好的FYJ洗油型冲洗液。实验结果表明:(1)适用于洗油型冲洗液用表面活性剂应选用HLB值在12~15的阴离子型、非离子型或两者复配的表面活性剂体系,且加入表面活性剂的溶液表面张力( γ)接近或小于钻井液的临界表面张力( γ c≈23~27 mN/m),而较优加量至少大于临界胶束浓度(CMC值);(2)FYJ洗油型冲洗液对不同种类的柴油基钻井液的清洗效率皆达到82%以上,有较好的抗温抗盐性;(3)该洗油型冲洗液与柴油基钻井液和水泥浆的相容性良好。
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    19. 基于真三轴强度准则分析页岩斜井坍塌风险
    马天寿, 杨子莘, 陈平, 郭昭学
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 161-168.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.10.24
    摘要249)   HTML    PDF(pc) (555KB)(635)    收藏
    井壁稳定性分析常采用Mohr-Coulomb(M-C)准则,由于其忽略了中间主应力( σ 2)的影响,使得结果偏于保守。为此,给出一种考虑了 σ 2影响的真三轴Mogi-Coulomb(MG-C)准则,通过拟合Yuubari页岩真三轴实验数据,评价了M-C、Drucker-Prager(D-P)和MG-C准则的适用性;基于孔隙弹性斜井井壁应力分布模型,采用3种强度准则进行了斜井相对坍塌风险的分析。研究表明,MG-C准则拟合结果最好,能够准确反映 σ 2对强度的影响,岩石强度随 σ 2增加,先增加后下降;采用3种强度准则计算的斜井相对坍塌风险分布规律基本一致,M-C准则计算结果偏高,D-P准则计算结果偏低,而MG-C准则比较准确地考虑了 σ 2的影响,其计算结果比较适中,比较适合用于井壁坍塌压力分析。MG-C准则的材料常数可通过常规三轴岩石力学参数(内聚力和内摩擦角)计算得到,使得MG-C准则使用方便,采用测井资料分析井壁稳定可得到连续坍塌压力剖面。
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    20. 模拟套管固井滑套工况下冲蚀实验方案设计
    王国荣, 钱权, 杨昌海, 魏辽, 郭朝辉
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 169-176.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.01.23
    摘要207)   HTML    PDF(pc) (782KB)(684)    收藏
    新研发的井下工具必须经严格实验检验才能投放现场,因此,实际工况的准确模拟显得尤为重要。针对固井滑套在压裂时具有大排量与高含砂比的特点,设计了四泵串并联方式的工况模拟实验模型。根据实验条件,先假设冲蚀实验设备连接方案为两泵并联方式,而理论计算得出泵为管路所提供的扬程需达到35.82 m,与实测单台离心泵 Q-H特性曲线相结合,最终确定了设备连接方案为四泵串并联方式。通过监测模拟冲蚀实验中的排量与含砂比,结果表明,所设计的实验方案能够满足模拟大排量(4.5~7.0 m 3/min)、高含砂比(体积比25%)的冲蚀要求且存在较大余量;同时得出进行压裂作业时不同孔眼数的滑套对管路整体压力损耗、实验流量、泵送能力等影响明显。
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    21. 高浓度聚驱采出液乳化行为及电化学脱水方法
    张宏奇, 刘扬, 王志华, 徐萌萌
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (1): 177-184.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.05.06.04
    摘要303)   HTML    PDF(pc) (990KB)(866)    收藏
    针对高浓度聚驱采出液油水分离效率及其给常规交-直流电场带来的冲击,开展了该类采出液的乳化行为及脱水方法研究,研究中综合了集输工况条件下的采出液转相特征、电负性、乳化油珠粒径分布、界面性质、乳化体系的微观形态及瓶试法油水分离实验,并基于所建立模拟装置评价了脉冲供电脱水对高浓度聚驱采出液破乳脱水的适应性。结果表明,高浓度聚驱采出液复杂的乳化行为与含聚浓度直接相关,含聚浓度上升使其电负性增强,转相点呈不同程度降低,且由于促进了黏弹性界面膜的形成,乳化粒子聚并和相分离的难度增大;辅以化学破乳的脉冲供电电场脱水工艺能有效改善分离效果,提高脱水操作的稳定性。
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    22. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 1-8.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.06.11.01
    摘要287)   HTML    PDF(pc) (4461KB)(667)    收藏
    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。
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    23. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 9-17.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.07.04
    摘要309)   HTML    PDF(pc) (8285KB)(481)    收藏
    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。
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    24. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 18-26.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.11.17.01
    摘要255)   HTML    PDF(pc) (8570KB)(500)    收藏
    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。
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    25. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 27-34.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.09.07.01
    摘要350)   HTML    PDF(pc) (11456KB)(663)    收藏
    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。
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    26. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 35-42.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.10.22.02
    摘要260)   HTML    PDF(pc) (1464KB)(521)    收藏
    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。
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    27. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 43-52.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.12.26.02
    摘要240)   HTML    PDF(pc) (34772KB)(495)    收藏
    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。
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    28. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 53-61.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.01.08.01
    摘要184)   HTML    PDF(pc) (1678KB)(561)    收藏
    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。
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    29. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 62-70.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.08.30.01
    摘要248)   HTML    PDF(pc) (5094KB)(723)    收藏
    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。
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    30. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 71-80.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.23.01
    摘要220)   HTML    PDF(pc) (28641KB)(608)    收藏
    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55×10 4 m 3/d,为该区域产量最高井,现场应用效果明显。
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    31. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 81-92.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.05.16.03
    摘要307)   HTML    PDF(pc) (971KB)(827)    收藏
    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。
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    32. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 93-98.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.06.23.03
    摘要240)   HTML    PDF(pc) (4549KB)(408)    收藏

    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%。

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    33. 温度对稠油/热水相对渗透率的影响
    孙宝泉
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 99-104.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.08.04.02
    摘要279)   HTML    PDF(pc) (4230KB)(680)    收藏
    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。
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    34. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 105-110.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.08.06.02
    摘要266)   HTML    PDF(pc) (1253KB)(617)    收藏
    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。
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    35. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 111-117.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.09.22.01
    摘要238)   HTML    PDF(pc) (2160KB)(598)    收藏

    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。

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    36. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 118-124.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.03.11.05
    摘要378)   HTML    PDF(pc) (846KB)(1196)    收藏
    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。
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    37. 致密油藏水平井分段压裂CO 2吞吐实验研究
    周拓, 刘学伟, 王艳丽, 秦春光, 盖长城
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 125-131.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.11.23.03
    摘要295)   HTML    PDF(pc) (1533KB)(815)    收藏
    目前,某油田正在进行CO 2吞吐试验,该油田属于致密油藏,分段压裂水平井CO 2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CO 2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CO 2吞吐模拟实验研究。实验结果表明,CO 2吞吐能有效提高致密油藏采收率,且注入压力是CO 2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CO 2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。
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    38. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 132-138.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.08.05.02
    摘要316)   HTML    PDF(pc) (817KB)(622)    收藏
    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。
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    39. 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
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 139-144.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.06.24.01
    摘要200)   HTML    PDF(pc) (7978KB)(471)    收藏
    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。
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    40. 复合钻头钻进过程的有限元模拟
    邓嵘, 安美, 唐东
    西南石油大学学报(自然科学版)    2017, 39 (2): 145-152.   DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.12.19.35
    摘要334)   HTML    PDF(pc) (1086KB)(742)    收藏
    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。
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