准噶尔盆地南缘井壁失稳机理及对策研究

孙金声, 李锐, 王韧, 屈沅治, 黄宏军

2022, 44(1): 1-12. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.09.10.02

摘要 ( 269 )

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准噶尔盆地南缘深层钻井存在高温高压、井壁失稳等难题，现用油基钻井液技术面临巨大挑战。根据呼探1井复杂情况统计，基于对失稳地层岩样组构及特征的分析，揭示了井壁失稳机理。结合南缘深层钻井液技术需求，优选自主研发的纳米封堵剂、超细碳酸钙和弹性石墨形成粒度级配，构建了可有效封堵0.05~50.00μm地层孔缝的油基钻井液体系，该体系180 ℃热滚后高温高压滤失量仅2.8 mL，并可抗20%复合盐水及5%硫酸钙污染，为南缘深层钻井提供了重要技术支撑。

沙河子组致密砂砾岩成岩相及孔隙演化分析

冉清昌, 钟安宁, 周翔, 王超, 杨丹丹

2022, 44(1): 13-26. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2019.11.12.02

摘要 ( 187 )

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通过岩芯、砂岩薄片、扫描电镜和物性、X衍射等综合分析，系统剖析徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩储层成岩相特征及成因。结果表明，沙河子组发育泥质杂基充填相、长石岩屑溶蚀相、石英次生加大相、绿泥石环边胶结相和碳酸盐胶结相等5种成岩相；由沉积作用形成的碎屑矿物组分、结构差异决定了各成岩相初始孔隙度，各成岩相中成岩作用类型和强度差异导致其孔隙演化路径各不相同，造成平面上宏观物性和微观孔隙结构的差异性分布。辫状河三角洲前缘沉积中长石岩屑溶蚀相和扇三角洲前缘沉积中绿泥石环边胶结相在天然气充注前仍具有较高的物性，是研究区致密砂砾岩最有利的成岩相带；泥质杂基充填相、碳酸盐胶结相和石英次生加大相在天然气充注前已完成致密化过程，不利于天然气聚集成藏。

多期次构造运动对不同物源成分砂岩控制作用

王爱, 钟大康, 王威, 周志恒, 唐自成

2022, 44(1): 27-40. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.01.09.03

摘要 ( 135 )

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通过普通岩石薄片和孔隙铸体薄片观察、扫描电镜、阴极发光和X衍射分析及压汞实验等手段，对川东北地区须家河组致密砂岩储层的岩石学特征、成岩作用、物性特征及孔隙类型和孔隙演化等方面进行分析，进而研究多期次构造运动对不同物源成分砂岩的控制作用。结果表明，印支晚期，研究区盆缘造山活动的强弱控制了须家河组物源供给和物源区母岩类型的差异，形成了不同类型的砂岩，包括元坝西须二段岩屑砂岩、元坝西须三段钙屑砂岩、巴中须四段长石岩屑砂岩、马路背须家河组石英砂岩和岩屑砂岩。在燕山运动和喜马拉雅运动的持续影响下，从大巴山前陆挤压带向盆地内由近及远依次发育马路背强变形区、巴中中等变形区和元坝西弱变形区，不同构造部位不同类型砂岩经历了不同的成岩序列和孔隙演化过程。构造部位控制了构造挤压强弱与裂缝及断层发育程度及规模，进而决定了原始孔隙与后期溶蚀孔隙保存程度以及孔隙的连通性，也控制了源储关系与油气充注程度，最终控制天然气产能。

致密砂岩储层非均质成因研究

邹敏, 夏东领, 夏冬冬, 庞雯

2022, 44(1): 41-52. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.02.02.01

摘要 ( 185 )

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从致密砂岩储层形成过程入手，以分析不同测试化验资料反映的储层差异性为主要方法，开展鄂尔多斯盆地南部红河油田川口条带延长组长₈段致密储层非均质成因研究。结果表明，沉积、成岩和裂缝是致密砂岩非均质性形成的重要因素。沉积作用导致的砂体叠置样式和碎屑颗粒差异形成了宏观非均质性，并且砂体叠置样式对后续成岩作用和裂缝发育有较大的影响。破坏性成岩作用形成了储层非均质分布的基本格局，其中，压实与钙质胶结作用在垂向上形成砂体物性中部好顶底差的特征，泥质胶结在平面上形成上下游储层质量的整体差异，晚期溶蚀作用主要发育在砂体中部，局部改善了储层物性，强化了储层非均质。裂缝主要发育在不同叠置样式的相对薄砂体中，增强了局部导流能力，使储层非均质性更加复杂。经红河油田川口条带钻井验证，不同阶段地质作用对储层非均质具有不同影响，形成了致密砂岩储层非均质性分布。

黄陵地区延长组长₆段深水砂岩储层特征分析

杨莎莎, 黄旭日, 贾继生, 武志学, 李伟华

2022, 44(1): 53-65. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.02.22.01

摘要 ( 142 )

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以鄂尔多斯盆地黄陵地区延长组长₆段为研究对象，基于区内丰富的钻井取芯、测录井及分析化验资料，对长₆段深水砂岩特征及不同砂体类型储层之间的差异性进行了分析。结果表明，根据砂体形成机制及其构造特征的不同，研究区砂体类型可划分为砂质碎屑流砂体、砂质滑塌砂体及浊流砂体3大类。其中，砂质碎屑流砂体的石英、长石含量及结构成熟度相对较高，储集空间以长石溶孔和残余粒间孔为主，储层物性也明显优于其他两类砂体。进一步分析发现，由于结构成熟度和矿物含量的差异，砂质碎屑流砂体成岩早期抗压实压溶作用更强，中晚期易溶矿物溶蚀增孔、构造破裂增缝等建设性成岩作用也较为强烈，从而决定了砂质碎屑流砂体是研究区最有利的储集岩体。

深度挖掘水平井资料预测地层倾角新方法

郭敬民, 孙恩慧, 汪巍, 李博, 杨东东

2022, 44(1): 66-78. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2019.10.25.01

摘要 ( 140 )

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针对海上油田水平井较多的特征，深挖水平井资料预测地层倾角。根据水平井与储层相对位置及水平段轨迹形态，将水平井厘定为3类，分别为：“一”字型水平井、“V”字型水平井和小井斜水平井，阐述不同类型水平井资料挖掘过程中的优势与劣势，并结合不同类型水平井的资料特点，利用多类型电阻率测井协同、水平段拆分对比、真厚度方向校正对比等方法进行信息二次挖掘，预测地层倾角。该方法避免了水平井预测地层倾角时轨迹必须钻出储层的现状，在保证钻遇率的同时获得区域构造变化趋势，可为海上油田的精细开发、调整和挖潜提供更多的地质依据。

呼图壁地下储气库地表形变模式与机理研究

王泽根, 窦可璞, 杨莹辉

2022, 44(1): 79-90. DOI: 10.11885/j.issn.16745086.2019.11.22.03

摘要 ( 173 )

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为探究地下储气库区域地表形变时空分布特征及影响因素，利用Sentinel-1A升轨合成孔径雷达影像，基于小基线集雷达干涉测量(SBAS-InSAR)技术提取了2017年3月—2019年5月呼图壁地下储气库的时序地表形变信息。结果表明，在时间上，每年4月至10月注气阶段储气库地表靠近卫星约10

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30 mm; 同时，在夏季降水量不能满足农田灌溉需抽取地下水时，注气阶段储气库区域特别是接近农田灌溉井的区域由于抽取地下水会存在明显的抬升量减小现象; 每年11月至次年3月的采气阶段，地表远离卫星约5

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10 mm。空间上，储气库西侧卫星视线向抬升大于东侧，注气时地表抬升响应也较为迅速; 而离灌溉井近区域地表抬升量明显减小。分析发现储气库注气阶段地表抬升，采气阶段地表沉降; 区域存在地下水抽取时导致地表抬升量有减小趋势，储气库区域地表形变是注采气与地下水抽取综合作用的结果。

起伏地表稳相黏弹叠前时间偏移方法及应用

马军茂, 潘龙, 李静, 丁国荣, 石星

2022, 44(1): 91-99. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.01.03.03

摘要 ( 147 )

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由于大地黏弹介质的吸收作用，地震波在地层中传播时会产生子波相位畸变、高频成分衰减等现象，不能满足薄砂体、小断裂、不整合面等地质现象刻画对地震资料振幅保真和高分辨率的要求。起伏地表稳相黏弹性叠前时间偏移方法是基于浮动基准面假设，通过引入等效

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值实现沿地震波的传播路径补偿吸收衰减的目标，提出了起伏地表倾角道集的计算方法，并通过人机交互拾取菲涅尔带控制偏移噪声，实现起伏地表稳相黏弹性叠前时间偏移技术流程，恢复地震波被衰减的高频成分，从而达到提高地震成像分辨率的目的，在准噶尔盆地实际地震资料应用中取得明显的高分辨率处理效果。

平行水平井网水驱剩余油分布规律实验研究

罗宪波, 唐洪, 张章, 杨竣杰, 张俊

2022, 44(1): 100-112. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.08.02.01

摘要 ( 163 )

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海洋油田狭窄的开发环境与高开发成本，促进了水平井开发方式在海上油田注水开发中广泛应用。针对中国海上油田储层多为三角洲碎屑岩沉积，储层非均质性强，目前采用平行水平井网注水开发效果欠佳，大量剩余油存在的实际情况，采用水驱油物理模拟实验方法，研究了驱替速度和储层非均质性对平行水平井网水驱剩余油分布规律的影响。实验结果表明，均质储层中的采出程度较非均质储层高，剩余油分布于采油井趾部附近; 驱替速度的变化不会影响均质储层剩余油分布位置; 在渗透率级差不同的平面非均质储层中，级差大、储层高渗透带的渗透率较小的非均质储层见水晚，最终采出程度和平均驱油效率略高于级差小、渗透率较高的储层，剩余油均主要位于中、低渗透区采油井跟部—中部附近区域; 级差小，渗透率高的储层中剩余油分布于低渗透区采油井跟部附近区域。平行井网更适合在较低的驱替速度; 平行水平井网更适合于级差较大、储层渗透率最大值较小的非均质储层，该研究为油田水平井井网设计方案提供了理论和技术支持。

次生底水油藏的三元复合驱替特征及影响因素

吕端川, 林承焰, 任丽华, 宋金鹏

2022, 44(1): 113-120. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.06.01.01

摘要 ( 169 )

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原生整装油藏经过长期注水开发后，逐渐演化为次生底水油藏。次生底水油藏的剩余油类型包括中上部的弱动用可动剩余油、中下部水驱绕流式可动剩余油和高水淹区的水驱后残余油。对该类型油藏开展三元复合驱以进行挖潜。利用油井生产数据，将三元复合驱替历史分为驱油剂的受效前期、持续受效期和受效后期3个阶段，确定驱油剂持续受效期时间跨度。利用驱替特征曲线定量化确定各井在驱油剂持续受效期的驱替能力，同时分析了影响驱替效果的工程和地质及化学因素。结果表明，次生底水油藏的三元复合驱开发特征与常规底水油藏开发明显不同，而工程和地质因素对该两种油藏类型生产特征的影响作用是相似的。驱油剂中的聚合物组分对整个开发历史的油水渗流具有重要的影响。

连续封隔体防止泥堵技术的应用及效果分析

李锋, 李晓平, 杨勇, 刘成林, 裴柏林

2022, 44(1): 121-131. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.07.03.02

摘要 ( 192 )

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在水平井开采过程中，常见因水平段钻遇泥岩所导致的出泥和泥堵现象，而传统封隔器封隔泥岩段应用效果差、适用性受限。调研发现了应用连续封隔体颗粒防泥堵的相关室内物理模拟实验材料。通过分析连续封隔体技术在实际生产应用中防泥窜的可行性及其防泥窜效果的影响因素，提出相应的计算方法和理论。首次实施连续封隔体防泥技术的工程应用，选取LF油田一口调整井A7H1进行连续封隔体技术完井，投产后该井产能趋势稳定，变化幅度小于4.8%，与未钻遇泥岩的邻井产能相近，米采液指数与临井平均值相差仅为2.02%，表明该技术在防泥堵方面有良好的应用效果，充分证明连续封隔体技术在防泥堵，保障水平井高效开采方面具有广阔的应用前景。

深水气井环雾流水合物沉积和堵塞动力学模型

董钊, 刁玉乾, 李中, 蒋东雷, 张攀锋

2022, 44(1): 132-142. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.05.20.01

摘要 ( 153 )

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深水气田开发过程中，海底附近井筒内具有水合物形成和堵塞的风险。基于井筒气液两相环雾流流动模式，根据气芯和液膜内水合物颗粒不同动力学特征，在液膜内考虑水合物颗粒的形成、运移和管壁黏附过程，同时在气芯内考虑水合物颗粒的形成、聚并、破碎和沉降行为，建立了井筒水合物动态沉积和堵塞的动力学模型，可以用于模拟和预测不同工况下井筒内水合物堵塞时间和堵塞位置。模型预测结果与水合物环路实验堵塞压降的相对误差小于10%。针对典型深水气田开发井案例，进行了井筒水合物形成和堵塞风险分析，得到了不同工况下井筒水合物层增长速率、沉积厚度分布和完全堵塞时间的变化规律。

注水井管柱完整性评价及注水参数优化研究

马国锐, 许红林, 张智, 杨昆

2022, 44(1): 143-150. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.04.24.01

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针对塔河油田注水井井筒管柱完整性失效问题，基于氧腐蚀机理模型和ECE模型建立了注水井管柱腐蚀预测模型并验证其可靠性，研究了注采阶段和注水参数对管柱腐蚀的影响规律，建立了基于拉伸失效的注水井管柱失效判据，绘制了不同注水排量和溶解氧浓度下注水井极限允许注水量图版。研究表明，注水井管柱腐蚀主要发生在注水阶段，随注水排量和溶解氧浓度的增加，管柱腐蚀速率增加，允许极限注水总量降低，溶解氧浓度对管柱腐蚀影响更显著，建议重点加强除氧并合理控制注水排量。研究成果有效指导了现场注水作业制度优化，保障了注水井安全生产，提高了油田注水增油综合效益。

体膨颗粒非均质裂缝封堵效果与改善

孙琳, 张永昌, 吴轶君, 辛军, 蒲万芬

2022, 44(1): 151-157. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.04.05.02

摘要 ( 246 )

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体膨颗粒已广泛应用于高温高盐裂缝性油藏控水，且其封堵效果与颗粒尺寸、颗粒分流率密切相关。采用人工造缝的碳酸盐岩露头岩芯组模拟非均质裂缝储层，在130 ℃、19.8

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mg/L条件下进行体膨颗粒裂缝堵水效果评价与改善实验。结果发现，粒径过大、窄裂缝分流率过高的体膨颗粒可能加剧裂缝产液的非均质性，而粒径过小的体膨颗粒不适用于出水强度较高的储层。将可固化覆膜颗粒与体膨颗粒联用，前者在油藏高温下固化于宽裂缝内形成不可动筛网段塞，令后者从宽裂缝中突破的压力梯度显著高于窄裂缝，进而可有效改善非均质裂缝的产液剖面，并消除因体膨颗粒尺寸、分流率不当对裂缝封堵带来的负面影响。研究有助于进一步认识体膨颗粒的非均质裂缝封堵行为，对提高裂缝油藏的控水效果具有积极意义。

井下防喷器坐封后多相流瞬态流动规律研究

谷磊, 胡艺凡, 马兰荣, 尹慧博, 李皋

2022, 44(1): 158-164. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.05.20.03

摘要 ( 146 )

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钻井钻遇高压、高产气层后，井漏、气侵及溢流等复杂情况多发。目前，井口防喷器的研究已日趋成熟，但对井下防喷器坐封后多相流瞬态流动规律的研究较少。为此，针对井下防喷器坐封后下部井筒复杂流动特性，建立了一套防喷器坐封后下部地层—井筒耦合瞬态流动数学模型及其数值求解方法，对井下防喷器坐封后压力分布及影响因素进行了分析。实例模拟计算表明，防喷器期坐封期间，采用不同下深防喷器的井筒压力演变规律基本一致；不同地层渗透率下井底压力都先呈增加趋势，渗透率越大，井底压力升至地层压力的所需时间越短；随着气侵量不断增加，不同初始井底压力最终都稳定在地层压力附近。

随机森林的融合模型在压井方法分类中的研究

钟原, 张泰, 李平, 杨绪华

2022, 44(1): 165-173. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.05.12.02

摘要 ( 1097 )

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针对井口压力控制作业中传统方法过度依赖专家经验和数学模型运算精度的问题，提出一种基于随机森林(Random Forest，RF)的多模型融合算法对压井方式进行分类判断。首先，将专家经验结构化、数据化，转化成可被机器学习模型使用的数据形式，同时，结合油气井的基础数据和工况参数，作为智能模型的重要参数来描述压井作业的特征空间；然后，将特征数据通过特征工程进行特征筛选、特征编码和特征选择等处理；最后，构建出基于随机森林的Stacking双层融合模型，实现压井方法的分类预测。通过实验验证，与单模型的机器学习算法相比，本方法具有更高的预测精度。

一种新型滚筒式抽油机试验特性研究

刘永平, 伍龙, 魏永峭, 董长斌

2022, 44(1): 174-180. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2019.11.09.01

摘要 ( 1056 )

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为了保证抽油机的长冲程、低冲次的运动特性，提高换向系统寿命和可靠性，降低运转噪音，研制了一种新型滚筒式抽油机。针对该抽油机进行模拟加载试验，试验在理想化有杆泵采油的条件下实时采集悬点载荷与位移信号，并将采集的试验数据进行曲线拟合处理得到泵示功图，通过分析抽油机泵示功图，分别给定抽油杆配重负载和电机频率，研究了不同条件下抽油机运动规律的光滑性和无冲击性，使得抽油机泵示功图曲线趋于平缓，以此来获取抽油机最佳匹配的平衡配重和冲次，达到抽油运转稳定和节约能耗的目的。通过试验验证了该方法的准确性以及抽油机传动换向系统和平衡系统的可靠性，为抽油机模拟加载特性研究的型式试验提供了新思路，具有一定的参考价值。

紫外吸收法测定天然气中硫化氢含量的研究

丁思家, 刘鸿, 杨雅冰, 蔡黎, 徐微风

2022, 44(1): 181-188. DOI: 10.11885/j.issn.16745086.2020.05.15.01

摘要 ( 1157 )

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针对测定天然气中硫化氢含量的紫外吸收法目前还缺乏国家标准的问题，在不同机构开展该原理仪器的一系列比对测试研究，采用GB/T 6683\dash 1997《石油产品试验方法精密度数据确定法》对数据处理，获得紫外吸收法测定硫化氢含量的重复性和再现性要求，明确了该检测方法的结果判定依据，为编制该方法的国家标准起到了重要作用。同时，研究中还采用了与碘量法进行比对实验研究，结果表明，在现场工况条件下，相对人工化学滴定的方法而言，紫外吸收法通过仪器可以将更多的影响因素控制在较低的随机水平上，检测结果显得更加稳定和可控。另外，通过7个月的持续稳定性试验数据表明，该方法的测试稳定性表现极好，具备在线监测管输气硫化氢含量的长期稳定性和准确性需求。

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