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2016年 第38卷 第3期    刊出日期：2016-06-01

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地质勘探

中扬子北部上震旦统陡山沱组沉积特征及演化

单长安1，张廷山1 *，张朝2，郭军杰1，3

2016, 38(3):  1-10.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.09.17.02

摘要 ( 322 )   HTML   PDF (885KB) ( 922 )  

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中扬子区上震旦统陡山沱组中下部为一大套灰黑色、黑灰色泥页岩，且大部分地区深埋地腹，具有较好的页
岩气勘探潜力。基于钻井岩芯及野外剖面测量观察，开展了系统的基础地质研究，建立了陡山沱组区域地层格架，进
行了层序和沉积相分析。上震旦统陡山沱组岩性具有四分特征，钻井岩芯和实测剖面各分段的岩性特征和沉积厚度
有所不同，地层厚度在90∼250 m，总体上呈东西走向展布，即自北西向东、南逐渐增厚的趋势。将陡山沱组划分为一
个二级层序（SS1），其中包含4 个三级层序（SQ1、SQ2、SQ3、SQ4）。沉积相包括滨岸潮坪相和台地相，台地相划分为
开阔台地、局限台地和台内盆地3 类亚相。陡山沱期，研究区整体上为台地相沉积，区内东南部为开阔台地沉积，西北
部为局限台地，西南部花鸡坡-X1 井-九里垭一带为相对深水的台内盆地相沉积。

富黄探区延长组烃源岩评价与油源对比

唐建云1，2 *，史政3，宋红霞4，张琳1，2，陈玉宝5

2016, 38(3):  11-20.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.10.20.01

摘要 ( 296 )   HTML   PDF (491KB) ( 835 )  

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针对富黄“新”探区烃源岩生烃潜力以及区内含油层系的石油来源问题，采用有机岩石学和地球化学的手段
和方法进行了深入研究。研究结果表明：富黄探区长7 烃源岩有机质丰度高，有机质类型以I- II1 型为主，有机质成
熟度高，为好烃源岩；长6 烃源岩有机质类型以III -II2 为主，次为I -II2 型，有机质成熟-高成熟，为中等-好烃源
岩；长4+5 烃源岩有机质丰度中等-高，有机质类型以III 型为主，次为II2 型，有机质低熟-成熟，为非-差烃源岩。
长4+5、长6 原油性质相近，为陆相淡水湖泊成因的中等成熟油；长4+5、长6 和长7 烃源岩对长4+5 和长6 油藏均有
贡献，但长7 烃源岩贡献最大，长4+5 暗色泥岩的贡献较小。研究区三叠系长7 烃源岩的发现，拓展了鄂尔多斯盆地
延长组长7 有限烃源岩的分布范围，对指导油田的下一步勘探具有重要意义。

苏北盆地古近系页岩油储层有效裂缝识别

王海方*

2016, 38(3):  21-27.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.08.27.02

摘要 ( 241 )   HTML   PDF (458KB) ( 947 )  

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为了查明苏北盆地古近系阜宁组四段（E1 f 4）裂缝型页岩油资源的富集规律，对钻孔岩芯所含裂缝进行了精细
地观察与描述，对区内E1 f 4 页岩基质和裂缝充填方解石进行了碳氧同位素测试、结合区域埋藏史、生烃史，总结了区
内油页岩储层裂缝成因类型与特征，划分了裂缝形成期次并识别了有效裂缝。结果表明：研究区E1 f 4 页岩裂缝可分
为4 种成因类型：平移式剪裂缝、正向剪切缝、逆向剪切缝和顺层缝；构造裂缝可分为5 期次，其中，第I 期为平移式
剪切缝，未见原油显示，形成于吴堡运动；第II 期为正向剪切缝，未见原油显示，形成于真武运动早期；第III 期为顺层
缝，原油显示丰富，形成于三垛运动中期；第IV 期为正向剪切缝，原油显示丰富，形成于三垛运动晚期；第V 期为逆向
剪切缝，属压性缝，形成于三垛运动末期。第III 期和第IV 期裂缝原油显示丰富，气测异常明显，为有效裂缝。

六盘山盆地白垩系油气地质条件及有利区预测

谢青1 *，杨兴科1，江宽2，杨龙伟1

2016, 38(3):  28-36.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.03.06.03

摘要 ( 319 )   HTML   PDF (566KB) ( 694 )  

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六盘山盆地位于华北地块西南缘与祁连秦岭构造带接合部位，构造系统复杂。据野外调研，白垩系油气显
示分布较多，初步断定盆地具有产油潜力。针对整个盆地勘探程度低，研究资料之间差异大，勘探目的层确定存在分
歧的现状，开展了对六盘山盆地白垩系烃源岩层发育状况、储层及成藏组合特征的研究和评价。利用野外调研、实验
分析及重磁资料等方法获得了突破性的认识：李洼峡组属于III 类中等储层，马东山组和乃家河组属IV 类差储层，古
近系发育大套砂岩可作为白垩系油气的有利储层；烃源岩有机质类型为腐泥混合型，热演化程度高，具备一定的生
烃条件。并预测了3 类勘探区和5 个有利局部构造部位。这次的研究结果对后期六盘山盆地油气勘探具有重要的指
导意义。

春光油田残余地层对比方法及地层发育模式

李伟才1，2 *，杨晓培3，王克杰3，赵蕊4

2016, 38(3):  37-45.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.06.04.03

摘要 ( 183 )   HTML   PDF (2509KB) ( 646 )  

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春光油田位于准噶尔盆地西部车排子凸起，经历了多期强烈构造运动，地层缺失严重，残余地层分布不均。
综合运用地震、岩芯及测井资料，在对不同级别层序界面识别基础上，结合地层基准面旋回分析，并依据地层接触关
系，对春光油田古近系、白垩系残余地层对比方法进行研究，最终建立了地层发育模式，对该油田残余地层的细分对比
具有指导意义。研究结果表明，通过对不同级别层序界面的识别及地层旋回分析结果所建立的地层格架，可使春光油
田古近系、白垩系地层划分对比具有等时性。不同成因类型地层，其对比方法有所差异，建立的地层对比方法及对比
原则适用于春光油田小层对比，可用来有效识别不同成因类型地层的缺失层位及缺失厚度。

琼东南盆地LS 区近道地震反射性质研究及意义

应明雄*，陈殿远，刘建英，刘仕友，陈祖银

2016, 38(3):  46-54.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.09.18.08

摘要 ( 294 )   HTML   PDF (1469KB) ( 587 )  

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针对目标区叠前地震道集表现为中远偏移距频率较低，近偏移距频率较高，高频成分随偏移距增大能量衰减
较快的特点，开展了叠前速度谱分析、近道相关分析以及井数据正演模拟对比分析，排除了近偏移距高频能量反射是
多次波的可能性。由于目标区薄互层储层分布受调谐效应影响，常规AVO 分析无法有效进行油气检测。在正演模拟
识别储层组合特征的基础上，对叠前道集进行分频处理，消除近道薄层反射影响后，对目标进行AVO 分析，最终井震
匹配，证实了分频AVO 技术在该地区的适用性，也为薄互层储层烃检提供了一种新思路。同时，利用近道薄层反射进
行优势道叠加，新生成的叠加数据体主频明显提高，储层AVO 效应减弱，流体信息增强，从而明显提高了横向和纵向
上的预测精度，显示了优势道叠加技术在该区储层流体预测中的适用性。

辽中北洼锦州A 区东营组浊积扇地震描述研究

张志军*，周东红

2016, 38(3):  55-64.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.06.17.02

摘要 ( 243 )   HTML   PDF (997KB) ( 848 )  

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针对渤海油田辽中北洼锦州A 区东二下段不同类型浊积扇内部反射结构及其地震响应特征认识难度大的问
题，开展了浊积扇地震描述研究。从浊积扇形成机理出发，根据围区钻遇浊积扇体不同部位探井的相应井段的岩性及
组合结构等典型特征，对不同浊积扇沉积亚相的沉积特征、岩性结构、测井和地震响应特征进行了系统的分析和描述。
在此基础上，建立不同类型浊积扇模型进行地震正演模拟，并对其地震响应特征进行了深入研究，最后利用地震多属
性预测技术对浊积扇的内幕进行了精细地刻画。预测了辽中北洼锦州A 区东营组浊积扇有利储层发育部位，研究结
果对该区浊积扇岩性油气藏勘探具有指导意义。

概率法反演技术研究

范廷恩1，2 *，黄旭日1，胡光义2，王宗俊2，尹成1

2016, 38(3):  65-74.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.11.06.03

摘要 ( 220 )   HTML   PDF (2178KB) ( 671 )  

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针对常规反演技术（如叠后约束稀疏脉冲反演等）垂向分辨能力难以满足开发需求的问题，开展了概率法反演
技术的研究。研究中引入贝叶斯后验概率公式，将地震、测井、地质的不确定性转换为后验概率分布，利用蒙特卡洛算
法估算随机样本期望，并将随机样本作为空间储层解。该方法充分结合了井上分辨率高和地震横向趋势表征能力强
的优点，有效提高了地震反演的分辨率，降低了地震反演的多解性，使储层的不确定性分析更符合地质规律和地质认
识。实际资料测试表明，新方法在砂体叠置关系认识、砂体边界再认识、井网部署和井位优化等方面取得了很好的应
用效果。

基于敏感地震属性波形分类的流体预测研究

赵忠泉1 *，贺振华2，万晓明1，帅庆伟1

2016, 38(3):  75-81.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.04.13.03

摘要 ( 215 )   HTML   PDF (767KB) ( 792 )  

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系统对比了针对储层流体的现有各种识别因子识别含气和含水砂岩的能力，结果显示，高灵敏度识别因子
有较强的综合识别能力。以S 盆地L 研究区为例，在主要含气不等厚层段内对高灵敏度流体因子在神经网络模式和
PCA 神经网络模式两种情况下基于形态学进行分类，效果对比明显，结合井解释资料对研究区进行了初步的流体预
测。将波形分类法的应用范围从主要是进行地震相—沉积相分析、储层预测等扩展到对流体因子在目标层段进行分析
处理从而进行层段内流体预测，对仅在剖面和切片上利用流体因子来进行流体识别和预测是一种新的有价值的补充。
首次探讨了将波形分类技术应用于流体预测，认为该方法与其他解释成果结合对于有效降低勘探风险、提高钻井成功
率具有一定的指导意义。

Au 元素空间特征分析及异常提取方法研究

张楠楠1，2 *，周可法1，2，程宛文1，2

2016, 38(3):  82-89.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.08.28.03

摘要 ( 211 )   HTML   PDF (758KB) ( 626 )  

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如何更好地提取地球化学的元素异常信息一直都是地质学家关心的重要问题，因此进行了地球化学元素异常
提取技术的研究。研究中利用收集到的西准噶尔地区1：200 000 化探数据，对Au 元素含量进行空间变异特征分析及
插值处理，利用传统方法和分形方法中的C A 模型，获得了不同的异常下限值，开展了异常信息提取方法及与应用效
果对比研究。结果证明，研究区Au 元素空间分布属于各向同性，自相关性中等；利用分形方法进行研究区Au 元素异
常提取优于传统方法，分形方法提取的Au 元素异常信息和已知金矿吻合更好，避免遗漏了异常信息。研究结果对该
区进一步的找矿工作具有一定指导意义。

石油与天然气工程

考虑蚓孔的碳酸盐岩酸化产能计算新模型

纪国法1 *，杨兆中1，李小刚1，刘文涛2，周瀚3

2016, 38(3):  90-94.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.03.06.05

摘要 ( 250 )   HTML   PDF (362KB) ( 732 )  

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针对碳酸盐岩基质酸化产能常规计算方法未能考虑酸蚀蚓孔数量和酸蚀蚓孔渗流特性影响这一问题，开展了
考虑蚓孔的碳酸盐岩酸化产能的研究，研究中采用了径向蚓孔生长理论模型和蚓孔区等效渗透率模型，建立了考虑蚓
孔的碳酸盐岩酸化产能计算新模型。由室内碳酸盐岩岩芯15% 盐酸驱替实验结果，优选了最优的注酸速度及蚓孔突
破时酸液注入的孔隙体积倍数，计算了有效主蚓孔的长度和直径、蚓孔区等效渗透率和酸化产能，结果表明新模型计
算的产能与真实定压求产的产能相当，为碳酸盐岩酸化产能预测提供了一种新的理论方法。

基于产出气密度的富气驱气/水交替注入新方法

王生奎1，2 *，张卫东3，袁向春1，魏旭光3，蔡茂佳4

2016, 38(3):  95-100.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2013.12.30.01

摘要 ( 185 )   HTML   PDF (682KB) ( 821 )  

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目前文献报道的各类气/水交替（WAG）注入方法中，采用采收率、TRF（Tertiary recovery factor）、累计净现金流
及NPV 等常用指标来优化段塞方案时经常会得出不同结论，其实质是该类WAG 设计方法本身就忽略了注入气与波
及区剩余油的定量关系。通过富气驱过程中产出气密度变化规律研究，提出了一种高效的富气驱WAG 注入新方法，
即EWAG（Efficiency WAG）定量优化设计各WAG 周期的气段塞、水段塞及WAG 总周期数。在M 油田算例研究中，
与几种常用的WAG 注入方法相比较，EWAG 在采收率、TRF、液化气回采率及累计净现金流等指标上均优势明显。

天然裂缝性地层钻井液漏失规律研究

李大奇1，2 *，刘四海1，2，康毅力3，张浩4

2016, 38(3):  101-106.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.06.05.04

摘要 ( 234 )   HTML   PDF (594KB) ( 787 )  

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天然裂缝性地层钻井中经常发生钻井液漏失，明确漏失规律对防漏堵漏十分重要。采用赫巴模式来描述钻井
液的流变性，建立了一维无限长裂缝地层中的钻井液漏失模型，研究了正压差、裂缝宽度、钻井液流变参数对漏失速率
及最终漏失量的影响。研究表明，赫巴模式钻井液的漏失速率曲线在双对数坐标下具有典型的3 段式特征，第一段和
第三段为直线，中间段为弧形；漏失速率随着压差和裂缝宽度的增加而非线性增加，随着稠度系数、流型指数和动切力
的增加而减小，但与裂缝宽度已不符合立方定律关系；最终漏失量随着压差、裂缝宽度平方的增加线性增加，随着动切
力增加线性减小，随着流型指数的增加非线性减小，而与稠度系数无关。研究对认清漏失规律及采取合理的防漏堵漏
措施具有参考意义。

特低渗非均质油藏水窜后提高波及效率研究

王伟1 *，杨辉2，黄春霞1，江绍静1，岳湘安3

2016, 38(3):  107-113.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.04.13.02

摘要 ( 291 )   HTML   PDF (694KB) ( 800 )  

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针对特低渗油藏水驱开发易窜流、调剖治理效果差等问题，开展了特低渗非均质油藏治理窜流、提高波及效
率的室内模拟实验。层内非均质储层模型调剖驱油实验表明，特低渗非均质油藏调剖后水驱与中高渗油藏相比后续
注入压力高，难以提高波及效率；水驱后直接转注天然气，气体继续沿水窜通道流动；但采用调剖后天然气驱，不仅后
续注入压力低，且能够提高采收率约7.8%，气驱后还可间歇注气进一步提高采收率约9.6%。因此，特低渗油藏水窜后
应采用调剖后气驱的调剖驱油方式，可有效扩大驱油剂的波及体积，提高采收率。

基于SN 算法的复合油藏模型求解

李铁军*，仝立媛，郭大立，崔林鹏，杨武剑

2016, 38(3):  114-120.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2013.12.19.09

摘要 ( 225 )   HTML   PDF (649KB) ( 609 )  

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针对井筒储集和表皮效应的复合油藏模型的解析解形式复杂、常规数值求解过程中易出现曲线震荡问题，开
展了对模型数值求解精度的研究。对拉氏空间的井底无因次压力的解运用Stehfest 数值反演，得到对应的实空间解，
分析解的形式可知，虚宗量Bessel 函数的求解是整个复合油藏模型数值计算的关键，给出了虚宗量Bessel 函数的分段
数值（SN）算法，其计算精度可与Matlab 计算结果的精度比拟，在此基础上得到的无穷大、定压、封闭3 种外边界条件
下的的曲线平滑完整，并且程序运行速度远远满足试井分析快速响应的实际需要，可以很好地适用于复合油藏的试井
分析。

钻柱振动与冲击抑制技术研究现状

董广建1 *，陈平1，邓元洲2，郭昭学1

2016, 38(3):  121-134.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2013.12.19.03

摘要 ( 276 )   HTML   PDF (887KB) ( 1310 )  

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对钻柱振动和冲击的控制是井眼轨道优化设计、钻井参数优选、提高钻速及实现智能钻井的重要基础。在深
水、超深水，深井、超深井，页岩气硬脆性地层及气体钻井作业中，要用到丛式井、定向井等特殊钻井工艺，这些复杂井
建井过程中由钻柱振动和冲击造成的损失日益增加。系统阐述和对比了钻柱振动和冲击的表现形式及评价方法。将
钻柱振动和冲击分为被动控制、主动控制和半主动控制3 方面，归纳和分类探讨了近年来核心控制方法及关键控制设
备的结构、原理，给出代表性的成果，对比分析了相应方法特点、设备及适应范围，设计了钻柱振动和冲击控制程序，
探讨了未来重点研究的方向。

钻井环空中赫巴流体内气泡的上升速度

尹浚羽1，2 *，周英操1，张辉2，蒋宏伟1，朱磊1，

2016, 38(3):  135-143.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.02.20.01

摘要 ( 252 )   HTML   PDF (544KB) ( 732 )  

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气泡在钻井环空中的运动规律是井筒多相流的一个研究重点，气泡上升速度则是其中的一个关键参数。井筒
内各流型内气泡/气体上升速度的准确性很大程度上影响了井筒多相流描述的精确性。为此，按照含气率对环空流型
进行了划分，对各流型气泡的运动行为进行了分析。系统地总结分析了单气泡在无限流域中的滑脱速度及气泡纵横
比的计算方法。利用赫巴流变模式对气泡周围表观黏度进行了修正，通过实例对比分析单气泡在赫巴流体内滑脱
速度几个计算公式，认为Rodrigue 公式相对于Harmathy 公式来说是极大的提高，能适应不同形状的气泡，可作为泡状
流流域气泡滑脱速度计算的首选公式。通过对单气泡滑脱速度进行含气率、尺寸和井斜修正，得出了环空中各流型的
气体滑脱速度计算方法，过渡流型的气泡滑脱速度则采用线性处理，并对环空气泡滑脱速度随含气率变化关系进行了
实例分析。最终通过漂移流模型给出了计算环空气泡上升速度的方法。

线性规划在优化钻机动迁方案中的应用

刘昂*，谢刚，欧瑾

2016, 38(3):  144-149.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2013.12.04.03

摘要 ( 212 )   HTML   PDF (327KB) ( 645 )  

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钻井工程是油气田开发过程中的投资大项，而钻机服务费又是总钻井成本的主要构成，通过优化项目开发期
间的钻机动迁方案，可以有效降低投资成本。结合工作实践，针对如何在开发期内优化钻机动迁的问题，探讨了混合
整数线性规划方法在伊拉克哈法亚油田钻机动迁方案优化中的应用，为项目运作的合理安排提供了科学的决策依据。
不同于传统的钻机年度计划安排，混合整数线性规划利用了整个开发期的信息，以最小化钻机服务费为目标函数，根
据年度钻井数量确定约束条件，优化模型求得开发期内每年需要各种钻机的数量。模型解优于年度钻机动迁计划，同
时模型适应性强，响应快，最优解会根据工作量和约束条件的变化而调整，可以有效地提高工作效率。

油气化学工程

酸预处理在水力压裂中降低伤害机理研究

刘平礼1 *，兰夕堂2，李年银1，罗志锋1，刘书杰3

2016, 38(3):  150-155.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.03.28.01

摘要 ( 174 )   HTML   PDF (587KB) ( 666 )  

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低渗透储层进行常规加砂压裂常常由于压裂液破胶不彻底、残渣和滤液伤害等问题而影响压裂改造效果。压
裂前的酸预处理技术可降低压裂过程中伤害，改善压裂效果。利用激光粒度仪对常规压裂液破胶与酸性环境下压裂
液破胶过程中瓜胶分子尺寸进行定量观测，研究不同破胶环境下岩石基质伤害的主要因素；通过电镜扫描对注入破胶
液与酸液后伤害的岩芯进行微观分析。研究表明，在酸液存在条件下压裂液破胶后瓜胶分子尺寸大幅度降低，瓜胶分
子尺寸的降低比酸性环境对降低岩石渗透率伤害贡献更大，酸液能够很好地解除压裂液伤害，提高岩芯渗透率，同时
由于酸溶蚀可形成较为明显的溶蚀孔道，进一步提高基质渗流能力。

硫酸钡溶垢效果影响因素实验研究

李洪建1 *，孙建波1，2，李然1，于晓伟1，王德玉3

2016, 38(3):  156-161.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.12.03.01

摘要 ( 206 )   HTML   PDF (507KB) ( 759 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了研究溶垢剂DEED 溶垢效果的影响因素，采用失重法对溶垢剂开展了溶垢剂浓度、温度、时间以及pH 值
对溶垢效果影响因素实验研究。首先，采用化学方法对溶垢剂的溶垢机理进行分析，得出溶垢剂DEED 中能够与Ba2+
发生螯合反应的主要官能团，从而更准确合理地解释各因素对溶垢剂溶垢效果的影响。其次，对影响溶垢剂溶垢效果
的因素进行实验研究。在实验条件下，溶垢剂浓度为9% 时，溶垢率高达82.41%。溶垢时间和温度对溶垢效果影响较
大，随着溶垢时间的增加，溶垢率逐渐增加，在前24 h，溶垢率增加幅度较大，符合油田施工要求。在溶垢时间为24 h
时，当温度从25 ?C升高到85 ?C 的过程中，溶垢率由32.02% 增加到82.88%。pH 值对溶垢剂化学结构中羧基的电离
度及鳌合性能影响很大，从而影响溶垢剂溶垢效果，在溶垢时间为24 h 时，当pH 值从6 增加到12 的过程中，溶垢率
从8.37% 增加到81.26%，在油田施工时，可以考虑注入碱性前置液。

石油机械工程

定向井的多层分注管柱串通过性分析

冯定*，施雷，夏成宇，张红，涂忆柳

2016, 38(3):  162-169.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.03.24.01

摘要 ( 195 )   HTML   PDF (481KB) ( 736 )  

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随着定向井注水层数增多，多层分注管柱串的通过性分析，是施工过程中确保油井安全、防止管柱失效的主
要方法，严重影响井下分注工艺的成功实施。以多个封隔器和配水器（5 个工具以上）组成的多层分注管柱串整体为分
析对象，充分考虑井眼轨迹、曲率、井径、地层摩阻、套管直径等因素的影响，采用力法和位移法，结合能量和动力学分
析方法，在三维空间下，分析管柱串与套管内壁之间的摩擦阻力与管柱串整体通过能力之间的关系，建立了一种可用
于定向井至水平井的多层分注管柱串在起下过程中的动态载荷和受力剖面模型，在井筒的最大曲率处，比较管柱串下
端的轴向作用力与摩擦阻力，从而实现对多层分注管柱的通过性分析。最后结合工程实例，对多层分注管柱串进行了
通过性和安全性分析，给现场作业提供了良好的工程指导。

复杂螺旋面包络铣刀位轨迹仿真方法

况雨春1 *，吴龙梅2，屠俊文3，吴英强4，董宗正1

2016, 38(3):  170-177.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.01.03.01

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针对复杂螺旋曲面加工误差问题，开展了对其空间包络铣刀位轨迹算法的研究。研究中采用计算机仿真的数
值计算方法，将加工过程中刀具工件的动态啮合关系通过时间离散和空间离散转换成一个空间几何问题，通过建立
刀具回转面与工件螺旋面的空间三维模型，并推导实现刀具工件啮合关系的坐标转换矩阵，并将刀具与工件两曲面
的最小有向距离的求解转变为一个二维问题，最终建立了刀位轨迹仿真算法，获得了编制数控代码的参数信息。试样
加工结果表明，利用该方法得到刀位轨迹参数进而编制的数控加工程序，能够加工出满足精度要求的螺旋面。同时也
分析了加工廓形误差分布及其影响因素。

博导论评

龙马溪组硬脆性页岩水化实验研究

刘向君1，2 *，熊健2，梁利喜1

2016, 38(3):  178-186.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.04.10.05

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硬脆性页岩水化对页岩气开发井壁稳定有重要的影响，为此，对龙马溪组硬脆性页岩进行水化实验研究，包
括矿物组成、微观结构、水化应力、自吸吸水率及岩芯浸泡等方面实验研究，探讨分析了硬脆性页岩水化过程与机理。
研究结果表明，页岩黏土矿物以伊利石为主，黏土矿物呈片状且定向排列，层理和微裂纹发育，为水化提供作用空间
和流动通道；页岩水化应力和自吸吸水率随浸泡时间增加而先上升后趋于稳定，页岩组构对上升速率或幅度有重要影
响；浸泡过程中，岩样表面主要形成平行层里面的裂缝，随着浸泡时间增加，岩样保持完整性或水化剥落成碎块，页岩
组构和胶结程度对页岩水化程度有重要影响；页岩水化是物理化学作用和力学作用相互耦合结果，前者使岩石断裂韧
性下降，后者使I 型裂纹应力强度因子增大，当应力强度因子大于岩石断裂韧性时，裂纹将扩展或增宽，逐渐形成宏观
裂纹，可进一步扩展成裂缝。