砂砾岩储层孔隙结构复杂模态差异机制

印森林, 陈恭洋, 陈玉琨, 吴小军

2019, 41(1): 1-17. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.01.01.01

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针对砂砾岩储层孔隙结构复杂、模态成因机制不明的情况，以325块岩芯分析化验数据为基础，利用压汞、铸体薄片、扫描电镜及X射线-CT扫描等方法，开展了岩石相分类、孔隙结构模态和驱油效率差异机制的研究，从油田开发与实用相结合的方式考虑，将砂砾岩储层岩相分为3大类、7亚类、13细类。研究表明：不同孔隙结构模态特征及注水驱替效率差异较大。单模态岩石颗粒以粗砂岩为主，孔隙发育程度高，孔隙呈网络状结构，相互连通性较好，注水驱替模式以网络状连通驱替为主，效率较高。双模态岩石颗粒由砾岩和中-粗砂岩两级颗粒组成，孔隙较发育，孔隙呈疏网状结构，相互连通性一般，注水驱替模式以星点状连通驱替为主，效率一般。复模态岩石颗粒由砾石、中-粗砂岩、粉砂或泥质三级颗粒组成，孔隙发育一般，孔隙呈星点状结构，相互连通较差，注水驱替模式以零星散乱状驱替为主，局部存在高渗带，效率整体较差。相同岩相呈不同孔隙结构模态和不同的岩相呈相同的结构模态的情况普遍存在。颗粒排列方式及成岩作用差异改造导致了同相异态，而颗粒分选、磨圆、排列方式等因素形成了异相同态。

英买X1白云岩油藏非均质性定量表征及建模研究

曹鹏, 戴传瑞, 张超, 常少英, 刘江丽

2019, 41(1): 18-32. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.11.08.01

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英买X1白云岩油藏目前已经进入特高含水开采阶段，因此，对储层进行非均质性定量表征并寻找剩余油分布规律显得尤为重要。从野外地质露头研究着手，结合单井实钻以及井间特征，明确了英买X1白云岩油藏非均质性主要受沉积旋回和岩性特征控制，优质储层主要发育于细-中晶白云岩，泥晶和泥-粉晶白云岩形成的低渗透条带影响了流体渗流特征，储层发育的6套低渗透格架层主要控制了剩余油分布规律。利用地层真厚度计算方法和薄层反演技术，搭建地层格架，并约束油藏地质模型和数值模型，预计白云岩区剩余油储量133.33×10⁴ t，措施增油量可达22.9×10⁴ t，技术思路对同类型油藏的开发具有重要的参考价值。

古城地区鹰山组储层特征及成岩孔隙演化

张哨楠, 黄柏文, 隋欢, 叶宁, 李映涛

2019, 41(1): 33-46. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.08.31.01

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针对古城地区鹰山组孔隙在成岩历史中演化的问题，基于岩芯描述、薄片鉴定、阴极发光、测井资料以及地球化学数据分析，对目的层岩石学特征、成岩作用和储层特征几个方面进行了研究。结果表明，古城地区鹰山组储层岩石类型以石灰岩与白云岩为主，其中，白云岩多分布于鹰山组下部，且细晶自形-半自形白云岩和中-粗晶它形白云岩表现出相对较好的孔渗性，储集空间以晶间孔隙、晶间溶孔及裂缝为主，形成的主要储层类性为裂缝型、孔隙型和裂缝-孔洞型。研究区成岩作用对储层储集性能影响较大，其中，早期胶结作用、压实压溶作用、硅化作用以及热液矿物的充填对原生孔隙起破坏作用，浅埋藏白云石化作用、破裂作用、热液溶蚀作用为建设性成岩作用。由于过渡白云石化作用的影响，白云岩晶间孔隙发育程度较低，热液溶蚀作用对优质储层的形成起关键性作用。

川西北栖霞组优质白云岩储层特征及主控因素

白晓亮, 杨跃明, 杨雨, 文龙, 罗冰

2019, 41(1): 47-56. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.12.25.02

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针对川西北地区栖霞组白云岩储层成因及分布的多样性，开展栖霞组优质白云岩储层特征及主控因素研究。通过野外剖面、岩芯及薄片观察分析，结合成像测井解释，总结栖霞组储层岩石学及储集空间特征，并对栖霞组白云岩储层展布规律进行分析，最后对栖霞组优质白云岩储层发育主控因素进行讨论。认为：（1）在石炭纪末隆起部位，栖霞组颗粒残影构造中-粗晶白云岩、砂糖状白云岩这些反映颗粒滩相沉积厚度明显较大，充分说明了二叠纪前古地貌控制了栖霞组颗粒滩相展布。（2）川西北地区栖霞组为相控白云岩储层，主要储集岩性为半自形-自形中-粗晶白云岩、它形-半自形细-中晶白云岩，颗粒残影构造明显，晶间孔隙发育，白云石化交代亮晶颗粒灰岩的过程，继承和调节原始颗粒灰岩粒间孔隙。（3）川西北地区栖霞组在深埋条件经历多期次热液活动，中-粗晶白云岩晶间溶孔及白云石晶面溶蚀孔洞发育。滩相白云岩叠加埋藏热液作用及构造破裂改造，优质白云岩储层大面积分布。

玛东斜坡达巴松扇典型油藏解剖及勘探领域优选

钱海涛, 白雨, 尤新才, 李鹏, 尹路

2019, 41(1): 57-67. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.11.07.06

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准噶尔盆地玛湖凹陷东斜坡成藏条件优越，具备大面积含油特征，该区勘探程度低，是油气勘探的重点领域。为明确玛东斜坡油藏富集规律，进一步深化该区油气勘探，综合运用钻井、岩芯、地震及分析化验等资料，通过古地貌恢复、沉积相刻画及含砾中-粗砂岩储层预测等技术，对达巴松扇北翼DA13井区三叠系百口泉组油藏特征、主控因素及勘探领域进行了研究。结果表明，该油藏为断层岩性油藏，主要受大型宽缓平台区、坡折、前缘有利相带及断裂共同控制，具有“构造控聚、坡折控砂、断层-岩性控藏”的成藏特征。在此基础上，通过类比成藏条件，明确了达巴松扇南翼与北翼具有类似的成藏背景与条件，通过单井相与地震相分析，指出了达巴松扇南翼坡下前缘有利相带广泛发育且发育多个断层-岩性圈闭，勘探潜力巨大，是下一步拓展玛东斜坡百口泉组油气勘探的有利领域。

柴达木盆地东坪基岩气藏裂缝发育规律研究

李翔, 刘应如, 柴小颖, 龙伟, 白亚东

2019, 41(1): 68-76. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.11.15.01

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东坪基岩气藏位于柴达木盆地西北部阿尔金山前东段，是新近发现的中国内陆盆地最大规模基岩古潜山整装气藏。但由于该区基底片麻岩、花岗岩天然裂缝及溶蚀孔洞发育，且成因复杂，非均质性强，单井产量差异大，该气藏的规模上产开发存在较大难度。裂缝是影响基岩储层高产稳产的关键因素，因此，开展该气藏的裂缝发育规律及综合预测研究显得格外重要。为此，在认识其岩性、物性和气藏类型基础上，基于岩芯、薄片以及成像测井等进行了分析统计，明确了东坪基岩以构造缝为主，两类溶蚀裂缝为辅的裂缝系统。通过单井统计结果标定，实现研究区岩性分带，基于叠后振幅方位分解技术实现研究区裂缝平面展布预测。最终结合产能统计分析，通过不同岩性带、不同裂缝类型与产能及改造效果的相对关系，将研究区划分为3个有效裂缝发育区，其中，一个自然产能高效区，两个措施改造潜力区，实现了对研究区储层的综合预测，预测结果与实际产能吻合率均达70%以上，为后续开发调整提供支撑。

基于储层构型的流动单元渗流屏障级次研究

万琼华, 罗伟, 梁杰, 陈晨, 杨秋飞

2019, 41(1): 77-84. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.05.08.01

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随着国内外各类储层构型研究的深入，储层构型理论趋于成熟，但对于研究成果的运用一直很薄弱。在典型辫状河储集层构型研究的基础上，以A油田辫状河储集层为例，将辫状河储集层划分成辫状河道、心滩坝、落淤层、坝上沟道等构型要素，分析总结了辫状河储集层渗流屏障与连通体的确定原则与方法，以期直观指导油气田开发。研究表明，渗流屏障与连通体的识别，能将油藏开发前期静态构型模型与油藏开发后的动态流动单元类型联系起来，不同级别的渗漏屏障限制不同类型的流动单元，渗流屏障的发育直接影响周围流动单元的类型，从而影响油藏流体运动规律。

基于Sinc插值与相关谱的纵横波速度比扫描方法

王荐, 吴波, 徐天吉

2019, 41(1): 85-90. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.01.11.01

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在多分量地震技术中，准确地求取出纵、横波速比（γ）是多分量资料处理、反演、解释各环节中的一个重要步骤。由于地下同一层位具有相同的波阻抗比，因此该层位的反射纵波和反射转换波相互关联，纵横波速比与时间比存在相互转化关系。基于Sinc插值算法与相关系数谱分析的纵横波速比扫描方法是通过设置一系列γ，利用Sinc插值算法将纵波拉伸后与转换波进行互相关，当互相关系数达到最大时即可求出相应的γ。理论数据和实际资料的测试，验证了该方法的有效性、准确性和实用性。

低渗砂岩地层因素的应力敏感研究

刘忠群, 陈猛, 李闽

2019, 41(1): 91-101. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.09.12.02

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为探究有效应力变化对鄂尔多斯盆地低渗砂岩储层地层因素的影响，实验测试7块岩芯样品在围压（p_c）和内压（也称作孔隙压，p_p）变化下的地层因素。基于Biot有效应力定义，结合响应面函数对实验数据进行分析，发现采用响应面割线法得到的有效应力系数（α）更能准确地表征有效应力，同时发现α并非为1.00的常数，而是分布在0.04～0.60并与围压和内压呈现一定函数关系。明确了低渗砂岩储层地层因素随有效应力的非线性变化规律，发育的微裂缝是导致有效应力非线性变化的主要因素。基于岩芯微观结构建立等效微裂缝模型，结合岩电理论，推导出地层因素与有效应力间的函数关系，表征了低渗透砂岩储层非线性有效应力作用下地层因素的变化规律。

致密砂岩油藏注热水降压增注实验研究

杨树坤, 郭宏峰, 赵广渊, 季公明, 张博

2019, 41(1): 102-110. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.04.04.02

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为探索致密砂岩油藏注热水降压增注技术，通过室内物理模拟研究了注热水对目标区块黏土矿物水化膨胀、岩石孔隙结构、油水黏度、原油热膨胀性、油水界面张力、油水相启动压力和油水相对渗透率曲线的影响，分析了致密油藏注热水降压增注机理，并评价了不同注热水温度下的降压增注效果。实验结果表明，注热水具有较好的降压增注效果，且注入水的温度越高，注水启动压力越低、峰值效应越弱，降压增注效果越明显；不同渗透率岩芯注热水降压增注效果不同，渗透率越低效果越好；该致密油藏区块最合理的注热水温度为100℃左右。

水平井偏心环空低速顶替运移机制研究

孙劲飞, 李早元, 罗平亚, 张刚刚, 焦少卿

2019, 41(1): 111-118. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.01.11.03

摘要 ( 235 )

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水平井固井顶替过程中，受限于现场设备，难以实现紊流顶替，而在层流流速区间内，两相流体在偏心环空中运移机制复杂。基于计算流体动力学方法，建立几何模型和数值模型，采用流体体积法对两相流体顶替界面进行追踪，研究了不同顶替流速下水平井偏心环空流体运移机制。结果表明，（1）低偏心度下，1倍隔离液用量能够实现90%顶替效率，而当偏心度大于0.5时，顶替效率相对较低，即使增加隔离液用量，也未能提高顶替效率；（2）针对套管严重偏心情况，将流速由1.0 m/s降低到0.2 m/s，有助于界面平稳发展，并多置换出6.8%钻井液，解决窄边滞留，宽边指进问题；（3）水平井偏心环空固井注替过程存在偏心效应、重力效应、黏滞效应等多方面影响，这些因素相互制约、相互作用，因此，针对现场实际井况，合理设计固井工艺参数，不仅能提高固井质量，还能起到降本增效的作用。

渤海油田疏松砂岩储层动态出砂预测

李进, 许杰, 龚宁, 韩耀图, 高斌

2019, 41(1): 119-128. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.04.08.01

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出砂风险的准确预测是有效预防出砂的关键技术之一。目前渤海油田采用的出砂预测方法多为静态法，未考虑油田生产过程中地应力、含水饱和度、地层压力亏空和生产压差等因素变化对地层出砂的动态影响，预测结果与实际情况存在偏差，对防砂方式的设计指导偏笼统。基于储层动态出砂影响因素及机理分析，以目前渤海油田常用的定向射孔井和水平裸眼井两种完井方式为研究对象，结合井壁力学稳定性分析，建立了渤海油田疏松砂岩储层全生命周期动态出砂预测方法。该方法可充分考虑地应力、含水率、生产压差、压力亏空等关键因素对储层出砂的动态影响，实现储层开采全生命周期出砂风险动态预测和分析。应用表明，该预测方法更为精细、准确，更贴合疏松砂岩储层出砂实际情况，有助于进一步优化防砂方式，达到降本增效的目的。

海上电泵结蜡井热循环洗井工艺参数优化设计

杨万有, 郑春峰, 李昂, 王磊

2019, 41(1): 129-136. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.04.18.02

摘要 ( 230 )

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为探索海上油田电泵举升结蜡井热循环洗井工艺井筒温度场分布规律，综合考虑潜油电机增温、电缆散热、热流体注入量、注入深度、注入温度、结蜡管段传热和海水空气导热的影响，基于热能守恒原理，建立了电泵井结蜡热循环洗井工艺井筒温度场计算模型，分析了热流体注入温度和注入量对混合产出流体的井筒温度分布的影响。研究结果表明，随着注入量的增加混合产出液沿程井筒温度增加，随着注入温度的增加混合产出液沿程井筒温度增加。该方法可有效指导现场措施工艺的实施，达到延长结蜡井的清蜡周期、延缓产液/产油量下降速度的目的。

注多元热流体吞吐转驱替三维物模及数值实验

刘东, 苏彦春, 陈建波, 张彩旗, 潘广明

2019, 41(1): 137-146. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2017.11.07.02

摘要 ( 248 )

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针对注多元热流体（蒸汽、热水、氮气和二氧化碳的高温混合物）热采组分多、增油机理复杂、吞吐后转驱规律不同于常规注蒸汽的问题，开展了注多元热流体吞吐转驱替三维物模及数值试验研究。研究以相似准则为基础，根据渤海N稠油油田地质油藏特征为原型，首先建立了三维比例物理模型，开展了水平井注多元热流体多轮吞吐后转驱替的三维物理模拟实验，得到了转驱生产动态与加热腔扩展的对应规律。然后，建立了数值试验模型，在对三维实验数据进行历史拟合的基础上，进行了注多元热流体吞吐后转多元热流体驱、转蒸汽驱、转蒸汽复合氮气二氧化碳驱等注入不同介质的数值试验，对比分析得到了不同生产阶段的主要增油机理。最后，对渤海N油田南区水平井多元热流体三轮吞吐后转驱的工艺参数进行了优化，得到了最佳工艺参数组合。研究结果可为稠油油田吞吐转驱方案设计提供指导和借鉴。

注气驱油技术发展应用及海上油田启示

冯高城, 胡云鹏, 姚为英, 张雨, 袁哲

2019, 41(1): 147-155. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.07.18.01

摘要 ( 245 )

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近年海上低渗油藏、稠油油藏储量占未动地质储量中比例逐年增加，如何有效地动用此类难动储量已成为研究的热点问题。注气驱油技术在国内外已经应用了数十年，而中国海上注气驱油技术尚处于起步阶段。针对这些问题，开展了国内外注气开发理论及应用的综述研究，结合中国海上油田的开发现状和生产难点，分析了海上注气驱油技术发展的7项制约因素，并探讨提出了拟解决措施和方法。研究表明，海上油田注气驱油技术应用潜力较大，关键技术的本土化及多手段联合应用可降低潜在开发风险，提高开发经济效益，对推动海上难动储量的有效动用具有重要意义。

大落差原油管道投产排水过程研究

刘恩斌, 马茜, 黎春, 向敏, 黄立宇

2019, 41(1): 156-164. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.04.18.01

摘要 ( 385 )

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针对最大相对高差达1 432.64 m且含大落差“U”型管段的某原油管线在油顶水投产过程中，原油与水的密度差导致油头行进停滞的问题，提出了在油水界面点附近的阀室，利用压力泄放阀排水泄压的解决方式，基于OLGA多相流瞬态模拟方法，以实际情况为例，对大落差管段的气顶水排水过程进行仿真研究。以泄流孔径为变量，重点研究了流量、压力随时间的变化规律，得到一系列可选泄流孔径及其相应的排水量、流量、压力等随时间变化的关系曲线等。结果表明，选定管段（容量约为6 376.98 m³）最大排水量可达3 375 m³，并从经济、安全、有效3个方面分析选出最佳泄流孔径为90～110 mm，与实际情况基本吻合，为解决投产过程中出现类似的异常工况提供实施依据。

改进遗传算法及其在钻井液设计中的运用

李建, 蔡海艳, 李嘉迪

2019, 41(1): 165-174. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.04.26.03

摘要 ( 311 )

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在深井、超深井以及地层复杂等条件下，为了避免或减少钻井事故的发生，达到优质快速钻井的目的，选择合适的钻井液体系至关重要。基于案例推理（CBR，Case-Based Reasoning）的钻井液设计中，钻井液体系由岩性、井型和井深等属性推理得出，但属性权重的分配会对推理结果产生显著的影响；遗传算法在优化属性权重时，存在收敛速度慢、收敛精度低的缺点。针对上述问题，提出一种解决CBR中属性权重分配问题的改进遗传算法。首先，对遗传算子进行改进：选择算子方面，利用指数尺度变换法优化个体选择；交叉算子方面，对算术交叉中的比例因子进行自适应调整；变异算子方面，改进个体变异方向，保持种群多样性。其次，从个体适应度和交叉个体的差异程度两方面实现交叉概率自适应调整。最后，通过对UCI数据集的对比实验，证明了改进后的遗传算法能改善全局收敛性能，提高CBR的准确率。将该算法运用到基于CBR的钻井液设计中，实验结果表明，所提方法能够优化属性权重的分配，进而提高钻井液设计的质量。

含聚污水深度过滤过程模拟及技术界限优化

王志华, 李杰训, 周楠, 柏晔, 许云飞

2019, 41(1): 175-186. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.06.30.01

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针对油田清水资源宝贵、深度处理后的污水水源不足背景下地面系统注采水量失衡的问题，开展了含聚污水在普通处理后进行“双层级配滤料+三层级配滤料”两级过滤的深度处理技术研究，考虑水质含聚浓度的变化及其与过滤工艺参数的关联性，利用数值模拟方法描述了深度过滤流场中油珠及悬浮物粒子的聚集分布特征，确定了深度过滤出水水质中含油与悬浮物含量的变化。结果表明，对含聚污水进行深度过滤而实现油含量、悬浮物含量均控制在5.00 mg/L以内的水质指标是可行的，优化建立的含聚污水深度过滤技术界限关系图版可为提升含聚污水处理指标和效率、保障含聚污水处理工艺运行的负荷与平稳性提供有益指导。

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