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当期目录

    2018年 第40卷 第1期    刊出日期:2018-02-01
    专家论坛
    伸缩式井下牵引器双向锁止机构设计
    刘清友, 郑威, 杨亚强, 张书扬, 朱海燕
    2018, 40(1):  1-10.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.12.24.01
    摘要 ( 251 )   HTML   PDF (2378KB) ( 640 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为提升伸缩式井下牵引器的牵引能力,设计了一种基于斜面自锁原理的伸缩式井下牵引器双向锁止机构。该机构使得牵引器能够在前、后方向与井壁自锁,克服了牵引力受限于恒定静摩擦力的问题;使得牵引器能够实现双向牵引,进而提高牵引器的牵引能力。双向锁止分为牵引锁止和复位锁止,通过对两种锁止状态下的双向锁止机构进行静力学分析,导出双向锁止机构满足双向锁止条件时的数学关系式,并对双向锁止机构进行了参数设计,使得牵引锁止为自锁锁止,复位锁止为非自锁锁止。建立牵引器前工作短节动力学仿真计算模型,完成了双向锁止过程仿真计算,验证了双向锁止机构参数设计的正确性和双向锁止的可行性。
    地质勘探
    高邮凹陷深凹带戴南组古生物特征及环境意义
    袁静, 肖运凤, 董道涛, 熊光勤, 仇永峰
    2018, 40(1):  11-21.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.06.29.02
    摘要 ( 184 )   HTML   PDF (2533KB) ( 504 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    充分利用岩芯和古生物分析资料,结合沉积相研究成果,对高邮凹陷深凹带戴南组一段-二段5亚段的介形虫和轮藻化石及其沉积环境的关系进行系统研究。识别出介形虫70个属种,统计显示以金星介科分子为主,其次是玻璃介科分子,还有少量胡花介科分子,其化石组合的垂向变化反映了戴南期湖泊水体从半咸水→淡水-微咸水→半咸水→淡水的旋回性变化。发现轮藻化石76个属种,主要有常州厚球轮藻、强壮冠轮藻、长柱形钝头轮藻、小球状轮藻等,其中以戴一段一亚段最为繁盛,表明当时较为稳定的半咸水-淡水沉积环境。介形虫化石组合和轮藻化石的垂向分布和演化与沉积环境、沉积相变迁和分布具有密切关系。介形虫组合以淡水-微咸水环境中的属种占优势,且轮藻勃发时,反映陆源碎屑物质供给充足,沉积相以加积型或进积型三角洲和扇三角洲为主;当介形虫组合以半咸水环境中的属种占优势时,表明陆源碎屑物质供给较弱,沉积相以退积型三角洲和扇三角洲为主。
    陆西地区清水河组一段储层特征及差异性分析
    王剑
    2018, 40(1):  22-34.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.07.12.62
    摘要 ( 359 )   HTML   PDF (3406KB) ( 726 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    为了厘清陆梁隆起西部清水河组一段砂(砂砾)岩储层特征及控制因素,指导甜点储层的勘探,通过大量岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、X衍射分析,并结合岩芯观察、物性及压汞分析,对清水河组一段砂岩和砂砾岩储层进行了对比研究。研究认为,两种储层宏、微观特征差异明显。(1)砂岩储层主要为中细粒长石岩屑砂岩,主要分布于研究区的北西侧;砂砾岩储层主要为细砾岩和砂质细砾岩,主要分布于研究区的北东侧。(2)砂岩储集空间以原生孔隙为主,斜长石溶蚀孔隙为辅;砂砾岩储集空间主要是粒间方解石溶孔。(3)砂岩储层平均孔隙度14%,砂砾岩为11%,砂岩储层物性好于砂砾岩储层,但孔喉结构砂砾岩储层较好,以大孔偏粗歪度为主。(4)砂岩受压实作用影响较强,北部构造高部位的河道砂岩(如夏盐8井区)因埋深较浅,压实较弱、物性较好;砂砾岩储层早期受强烈的碳酸盐胶结作用而致密化,储层物性受控于断层发育处的溶蚀作用。

    查干凹陷苏红图组火山岩储集特征及主控因素
    杨玉平, 朱筱敏, 国殿斌, 刘选, 宫壮壮
    2018, 40(1):  35-46.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.07.06.04
    摘要 ( 241 )   HTML   PDF (13266KB) ( 429 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    利用岩芯、薄片、扫描电镜及压汞分析等测试手段,结合测井和地震资料,对查干凹陷苏红图组火山岩的储集特征进行了研究,明确了储集性能主控因素。研究表明,火山岩的主要储集空间为气孔、裂缝、溶蚀孔、溶蚀缝和微孔缝,玄武岩气孔、裂缝及溶蚀孔缝发育、分布广,为研究区主要的储集岩石类型,凝灰岩裂缝较发育,分布仅次于玄武岩,为研究区次要的储集岩石类型;火山岩期次越晚,原生孔、缝保存越好,爆发相-溢流相过渡相带和部分溢流相层段上部物性较好,气孔和裂缝的充填是火山岩物性变差的主要原因,构造缝及其伴生的风化淋滤、溶蚀作用极大地改善了火山岩的储集性能,火山岩矿物蚀变产生的黏土堵塞孔隙,使物性变差,同时使岩石的致密性变差,为后期的溶蚀改造创造了条件。
    二叠盆地Wolfcamp统致密油成藏特征及主控因素
    孙相灿, 童晓光, 张光亚, 温志新, 王兆明
    2018, 40(1):  47-58.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.07.22.01
    摘要 ( 197 )   HTML   PDF (6749KB) ( 511 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    在分析二叠盆地Wolfcamp统构造、沉积特征的基础上,通过烃源岩、储层等方面的系统研究,深入剖析了Wolfcamp统致密油成藏条件,探讨了致密油成藏主控因素。研究结果表明,Wolfcamp统具有致密油富集的优良地质条件,发育一套优质烃源岩,以硅质泥岩和钙质泥岩为主,并和储层呈现"下源上储、源储互层"的优良配置关系。致密油产层和产能分布主要受烃源岩、储层和源储配置控制。烃源岩特征为最核心的控制因素,它决定了资源丰度;储层特征和优良的源储配置关系决定了致密油主要产层、油气运移方式和排烃效率,是致密油富集的关键因素。
    南图尔盖盆地SA区块河道砂体演化及定量刻画
    郭凯, 赵瑞春, 范乐元, 胡圣利, 李洋
    2018, 40(1):  59-67.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.08.09.01
    摘要 ( 189 )   HTML   PDF (9591KB) ( 426 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对河道砂体横向变化快而难以有效刻画评价的问题,综合应用分频检测、相位调整、地层切片及地质体雕刻等技术对南图尔盖盆地SA区块上侏罗统阿克萨布拉克组河道发育特征及期次进行了研究。首先,利用分频方法检测出目的层段可能存在的两期调谐厚度不同的河道沉积体;然后,采用波阻抗分析和90°相位转换,揭示目的层段地震负振幅与河道砂岩具有较好的对应关系;最后,在高频层序地层格架内制作等时地层切片的基础上,通过河道沉积特征及典型地层切片振幅的单井标定分析,识别并分期刻画出两期不同类型的河道砂体。结合河道弯度、宽厚比及储集体积等参数综合分析认为,早期河道具有低弯度曲流河特征,晚期河道为具有平直河特征的三角洲平原分流河道,且早期河道储集体积明显高于晚期河道。
    缝洞型油藏储集体分类建模方法研究
    吕心瑞, 韩东, 李红凯
    2018, 40(1):  68-77.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.07.21.03
    摘要 ( 332 )   HTML   PDF (9926KB) ( 734 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了表征缝洞型碳酸盐岩油藏储集体类型多样、尺度差异大、空间分布规律复杂的特征,采用"分级分类、岩溶相控、多类型融合"的方法,分别对不同类型缝洞储集体的规模大小、外部几何形态及内部属性特征进行建模,建立了基于岩溶成因的融合原则,实现了不同类型缝洞储集体的融合,并通过新钻井验证了模型可靠性。结果表明,该方法适用于此类强非均质性油藏的地质建模,能够有效表征不同类型储集体及属性参数的空间分布特征。基于模型,细化了XX单元的储量构成,其中,溶洞储量占63.1%,溶蚀孔洞储量占34.5%,大尺度裂缝储量占2.4%。该模型在油藏数值模拟中取得了较好的拟合效果和模拟结果。
    页岩气水平井地质信息解析与三维构造建模
    乔辉, 贾爱林, 位云生
    2018, 40(1):  78-88.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.05.10.04
    摘要 ( 266 )   HTML   PDF (4928KB) ( 563 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    页岩气开发具有开发评价期短,评价井少(直井)的特点,直井密度低增加了储层精细描述和地质建模的技术难度。因此,建立研究区地层的岩性、物性和电性特征的定量识别标准,利用该标准对水平井水平段开展精细小层划分,并对实际钻遇地层厚度进行校正,将水平井水平段等效为多口平面分布的直井。在此基础上,以水平井段解析的各小层数据资料作为控制点,建立研究区精细构造模型。水平井多点地质信息解析,将水平段等效为多口评价井获取相关地质参数资料,可有效地弥补评价井资料少的不足。
    储层品质评价中的核磁共振研究
    赵建斌, 万金彬, 罗安银, 程道解, 李慧莹
    2018, 40(1):  89-96.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.08.04.02
    摘要 ( 261 )   HTML   PDF (2978KB) ( 573 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对冀中地区中深层、中低孔隙度、低渗透率复杂孔隙结构碎屑岩储层品质评价及产能评估困难的问题,开展了基于岩石核磁共振实验的孔隙结构定量表征方法的研究;结合地区试油测试分析数据确定储层品质下限及储层品质指数与储层产液间的关系,建立适合该区的储层分类标准,形成了一套比较完善的储层品质及产能评价技术。结果表明,该技术在评价储层有效性与储层产能方面应用效果良好,准确率高达87.7%,能够为油田勘探开发提供准确的试油建议。
    复杂孔隙结构低阻油层含水饱和度解释新方法
    张恒荣, 何胜林, 郑香伟, 胡向阳, 曾少军
    2018, 40(1):  97-103.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.06.26.01
    摘要 ( 233 )   HTML   PDF (3612KB) ( 491 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    北部湾乌石区流沙港组含砾砂岩储层因受到岩性、分选性、孔喉分布复杂变化的因素,油层出现电阻率比泥岩低、与水层相似的特征,采用多孔微观岩石结构"球管"模型,对孔隙结构与岩石电阻率的响应规律进行了数值模拟,证明岩石复杂的孔隙结构是形成含砾砂岩特有低电阻油层的重要原因。基于复杂孔隙结构导致的实验"弯曲"岩电数据提出了阿尔奇修正方程,修正后的阿尔奇公式适用于具有不同孔隙结构的储层,乌石A油田含砾砂岩储层利用新方法进行评价,能有效提高含油饱和度,且与岩芯实验毛管压力、核磁束缚水更加匹配。
    石油与天然气工程
    各向异性储层部分射开斜井新表皮模型
    董文秀, 王晓冬, 王家航
    2018, 40(1):  104-113.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.10.11.06
    摘要 ( 164 )   HTML   PDF (2897KB) ( 391 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了研究部分射开斜井的增产效果,通过对空间瞬时点汇解进行镜像反演后叠加,得到顶、底边界封闭的无限大板状储层中的点汇解;然后,沿斜井轨迹进行积分得出部分射开斜井的解;最后,通过对压力解进行晚期近似,得到了一种新的部分射开斜井的表皮模型。与前人的斜井及部分射开井表皮分别进行对比,验证了新表皮模型的正确性。结果表明,随着井斜角度与井身长度的增大,表皮因子逐渐减小,且井身长度越长,井斜角度增大产生的增产效果更加明显;储层厚度和渗透率各向异性因子的增大会降低增产效果,且在渗透率各向异性因子较小的储层中,增加井斜角度会使表皮因子明显减小。在各向异性因子较小的储层中,拥有较大倾斜角度和井身长度的部分射开斜直井具有较好的增产效果。
    稠油油藏水平井热采吞吐产能预测新模型
    马奎前, 刘东
    2018, 40(1):  114-121.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.11.09.02
    摘要 ( 272 )   HTML   PDF (1158KB) ( 581 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对普通稠油油藏水平井热采吞吐产能预测缺少合适计算模型的现状,通过建立加热区和未加热区的复合流动模型,考虑加热区和未加热区原油黏度的差异,研究了水平井单井热采吞吐产能预测的解析模型,推导了水平井热采吞吐相对于冷采的产能增产倍数计算公式。研究表明,增产倍数主要受加热半径、油层厚度和水平段长度等因素影响。以渤海N油田热采水平井典型数据为基础建立机理模型,通过数值模拟得到不同吞吐轮次的加热半径,在此基础上,利用新模型计算了不同吞吐轮次的产能增产倍数,预测第一轮吞吐的增产倍数为1.6倍,该值与渤海N油田10口热采吞吐水平井第一轮吞吐效果评价结果吻合程度较高。
    基于最小自由能法的理想气相反应平衡新算法
    张守鑫, 张足斌
    2018, 40(1):  122-129.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.10.08.01
    摘要 ( 179 )   HTML   PDF (439KB) ( 373 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对目前采用最小自由能法计算理想气相反应平衡问题存在的不足,提出了梯度投影拉格朗日算法。算法中,采用了弱收敛准则作为梯度投影法的收敛标准,并从数学上证明了梯度投影法采用弱收敛条件的合理性和算法的收敛性,基于此,将梯度投影法的计算结果作为牛顿法计算拉格朗日乘数法的计算初值,同时对牛顿法的迭代步长进行了改进,从而解决了牛顿法计算初值选取困难的问题,提高了算法的稳健性和计算速度。算例计算结果表明,该算法的收敛速度快且计算精度高。
    底水稠油油藏单井条件下隔夹层参数研究
    黄世军, 宋倩兰, 程林松, 杨阳, 周中豪
    2018, 40(1):  130-140.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.09.20.01
    摘要 ( 318 )   HTML   PDF (4945KB) ( 518 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    开发底水稠油油藏的主要问题在于底水的脊进,利用水平井开采可以有效地缓解这一开发矛盾。同时,隔夹层的存在能够大大减缓底水上升,提高采出程度,改善开发效果。讨论了单井条件下,隔夹层参数变化对开发效果的影响。影响开发效果的隔夹层因素较多,根据调研,并考虑到典型性和可行性,选取无因次隔夹层面积、无因次隔夹层垂向位置、隔夹层渗透率这3个参数进行隔夹层对开发效果影响的研究。基于渤海A油藏实际参数建立了含隔夹层的底水稠油油藏数值模型,通过油藏工程方法对采出程度曲线、含水上升曲线、流线模型场图和饱和度场图进行了分析,研究了单因素对开发效果的影响:无因次隔夹层面积越大,开发效果越好;隔夹层越靠近油水界面,开发效果越好;夹层渗透率较小时,开发效果优于隔层。在单因素影响分析的基础上,进行了正交实验,分析了多因素之间的影响,确定了3个参数的影响程度排序:由大到小依次为无因次隔夹层面积、无因次隔夹层垂向位置和隔夹层渗透率。
    SAGD井微压裂储层渗透率变化规律研究
    陈森, 林伯韬, 金衍, 张磊, 黄勇
    2018, 40(1):  141-148.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.06.21.05
    摘要 ( 286 )   HTML   PDF (2481KB) ( 498 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    对超稠油SAGD井储层进行微压裂能够快速建立上下水平井连通,提高启动效率。为了掌握微压裂储层渗透率演变规律及评价微压裂效果,通过实验获取了新疆风城不同物性油砂储层的孔渗参数,研究了油砂的孔隙体积、各向异性及温度对渗透率的影响。实验结果表明,无论是原位还是剪切扩容后的状态,风城陆相油砂的绝对渗透率及水的有效渗透率随孔隙度或体应变的变化均遵从Kozeny Carman或Kozeny Poiseuille方程;同时,该油砂绝对渗透率为水平方向大于垂直方向,而水的有效渗透率则为垂直方向大于水平方向。同时,微压裂的注液温度对水的有效渗透率的影响可以忽略。在此基础上从机理出发探讨了微压裂和注蒸汽循环阶段的渗流差异,进一步运用有限元模拟手段,通过案例计算证实了微压裂模拟过程应采用水的有效渗透率。
    注入压力对CO2驱气窜影响规律及裂缝封堵研究
    石立华, 党海龙, 康胜松, 王维波, 王强
    2018, 40(1):  149-156.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.05.29.03
    摘要 ( 218 )   HTML   PDF (752KB) ( 358 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了确定注气压力对CO2驱油过程中气窜的影响规律,结合矿场实际情况,设计不同注气压力方案,测试不同注气压力下的窜逸时间,得出注气压力与CO2窜逸速度、采出程度的变化规律。实验结果表明,注入速度、基质渗透率、裂缝大小及宽度是影响注入压力主要因素,合理的注入速度是控制注入压力的关键。注入速度越大,注入压力越大;裂缝越大,注入压力越低;基质渗透率越大,注入压力越小,在此基础上优选淀粉体系合理注入速度为0.2 mL/min。通过岩芯造缝模拟实验可知,气体的波及体积受储层裂缝影响严重,当级差大于1 000时,采出程度小于1%,优选了高强度凝胶体系为:淀粉4%+单体4%+交联剂0.05%+成胶控制剂0.18%,该凝胶体系强度高,成胶时间在8~20 h、性能稳定能够能够有效封堵住裂缝,封堵裂缝后采出程度可达19%,有效扩大了CO2驱的波及体积。
    聚合物流变性对非均质油藏波及效率的影响
    胡科, 薛新生, 康晓东, 冯茹森
    2018, 40(1):  157-164.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.08.29.01
    摘要 ( 162 )   HTML   PDF (1890KB) ( 458 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    研究聚合物溶液的流变性与其在非均质油藏中渗流特性之间的关系,可为进一步发挥聚合物驱在海上油田的应用效果提供理论依据。结合海上某油田砂岩稠油油藏实际的非均质性特征,研制出一种能在高压下模拟驱油体系在油藏深部渗流的层内非均质性二维可视填砂模型,实验筛选出同一剪切速率下,剪切黏度近似相等,但流变性差异较大的3种驱油体系,并以固定剪切速率的注入方式进行渗流实验。实验表明,3种驱油体系驱替后,在模型中均呈现楔形的剩余油分布状态,但透光面积和渗流规律存在较大差异。聚合物溶液的流变性能够延缓注水进入无效循环的阶段,从而改善低渗透层的水驱油波及效率,表现为幂律指数n越小,波及效率越高。
    石油机械与油田化学
    致密储层干化主剂筛选评价与配方研制
    熊钰, 莫军, 李佩斯, 张烈辉, 蒋倩
    2018, 40(1):  165-172.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.04.11.01
    摘要 ( 169 )   HTML   PDF (766KB) ( 455 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    致密砂岩气藏储层一般具有较高的原始含水饱和度,测试显示干岩芯的渗透率是原始含水岩芯的10倍以上;除此之外,各种水基工作液均会接触储层进而侵入地层,形成液相滞留,增加近井地带或裂缝面附近的基质含水饱和度,进一步降低储层气相渗透率,大幅度降低产能。基于这一基本现象,研制了一种储层干化剂主剂ACHM,通过注入干化剂消耗地层水的原理性实验来评价地层水的消耗程度,并利用色谱及XRD衍射分析了反应后生产气及残渣组成。实验结果显示,该ACHM具有一定延迟反应时间、延迟反应时间与温度呈反向关系,且干化主剂的耗水量不受地层水类型及矿化度的直接影响,两种干化主剂的最佳混合摩尔比为0.25。
    基于改进K-means的潜油电泵质量评估方法研究
    刘广孚, 朱赫, 周凯迪, 简纪新, 常云飞
    2018, 40(1):  173-180.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.11.25.02
    摘要 ( 232 )   HTML   PDF (607KB) ( 588 )  
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    针对潜油电泵使用寿命的问题,开展了基于潜油电泵井下振动测量的单节潜油电泵装配质量等级分类的研究,建立了单节潜油电泵的三维振动模型,提出了拐点法优化K-means聚类算法初始点的选取,采用三维合成方法求取电泵三个维度的合成振动加速度均方根值,利用改进K-means算法对239节潜油电泵的合成振动加速度均方根进行了聚类分析,建立了潜油电泵装配质量等级评价标准。对所测量的电泵进行质量跟踪,其结果验证了电泵装配质量等级分类的合理性。结果表明,潜油电泵合成振动加速度均方根小于1.30 m/s2的潜油电泵为优质电泵,使用寿命最长,宜用于高产井;处于1.30~1.72 m/s2的为质量良好电泵,使用寿命较长,可正常使用;处于1.72~2.35 m/s2的为质量合格电泵,使用寿命一般,应谨慎使用;大于2.35 m/s2为质量较差电泵,使用寿命较短,应维修后再使用。