地应力测井解释方法及其可靠性对比

王兆生, 曾联波, 李晶, 刘道杰, 于江涛

2022, 44(6): 1-9. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.11.13.01

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为了对比井壁崩落法、诱导裂缝法和波速各向异性法在地应力方位解释中精度差异，系统阐述了测井地应力方位分析的理论基础、解释方法和影响因素。结果表明，基于成像测井资料的钻井诱导裂缝法和井壁崩落法解释G6井在沙河街组三段最大水平主应力S_H优势方位为70°~80°，与邻井微地震监测反演结果相一致。波速各向异性法和基于地层倾角测井资料的井壁崩落法解释S_H优势方位为80°~90°。测井地应力方位解释精度不同程度地受天然裂缝、断层和地层倾角等因素影响，综合分析认为钻井诱导裂缝法解释S_H方位结果最为准确。基于地层倾角测井的井壁崩落法解释S_H方位在研究区有约10°的误差。波速各向异性法解释S_H方位时，具有一定的局限性，需要进一步校正。

深水浊积水道型储层砂体连通性定量表征探索

李晨曦, 康博韬, 张旭, 郜益华, 陈国宁

2022, 44(6): 10-20. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.08.19.02

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在深水浊积水道型油田开发实践中发现，因砂地比较高、储层品质较好，作为开发单元的复合水道砂体表现为整体泛连通，但是在不同位置连通情况存在差异。为准确、精细地刻画水道砂体内部不同位置的连通程度，提升注采受效和开发效果，采用构型表征的方法，将储层砂体细分为构型单元和构型边界，结合西秦岭地区重力流沉积露头展现出的精细特征分别定量刻画其对连通性的影响，并通过地质模型应用于开发生产。研究发现，对高砂地比的浊积水道型储层而言，水道构型单元和水道构型界面同时影响连通性，且一般构型界面占主导，可以采用构型单元-界面二元表征的方法将砂体间特征对连通性的影响加以刻画；通过“连通系数”定量刻画和衡量砂体间的连通情况，并通过“等效替代”的方法计算连通系数。

时移岩石物理图版在时移地震定量解释中的应用

胡宇霆

2022, 44(6): 21-28. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.06.24.02

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岩石物理解释图版通常应用于储层岩性及流体定量预测，取得了较好的应用效果；时移地震则常应用于油藏监测及剩余油气的定性或半定量的解释。随着油气田开发的深入，对剩余油气分布的认识精度需求也越来越高，基于此需求，探讨了一种利用时移地震信息对剩余油气进行定量解释的方法。通过构建油藏流体特征参数（如流体饱和度、压力等）的变化与时移地震敏感参数变化率的关系图版，将表征某个静态时间点的岩石物理解释图版换为一种随流体变化的动态物理解释图版，从而实现了对剩余油层厚度及分布的定量解释，降低了解释多解性。在S油田应用取得较好应用效果，剩余油厚度预测结果与实测结果吻合度高，有效指导了研究区生产井井位优化，降低了开发风险。

白豹—南梁地区长_4+5₁油藏主控因素及富集规律

肖正录, 路俊刚, 廖建波, 李勇, 陈世加

2022, 44(6): 29-42. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.08.26.02

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鄂尔多斯盆地延长组油藏普遍高产水是油田精细勘探中面临的主要难题之一。以白豹—南梁地区长_4+5₁油藏为研究对象，通过对烃源岩条件、砂体类型、储层特征、裂缝特征及遮挡条件等成藏主控因素的对比分析，探讨了油藏差异富集的规律。研究认为，白豹地区分布于三角洲下平原和前缘主体带前部，砂体类型主要为水下分流河道，砂体厚度大、渗透率高、侧向延伸远。得益于物性较好的大规模连通性砂体，油水分异充分，原油在浮力作用下向构造高部位运移，导致砂体虽有油气显示，但普遍高含水的特征，低幅度构造是此区域有利的勘探目标。南梁地区分布于三角洲前缘末端，以断续河道和河口坝砂体为主，砂体相对孤立、物性较差、岩性变化频繁。孤立砂体的自生圈闭条件好，油气难以侧向运移，富集程度相对较高，垂向运移通道通畅和储层物性较好的砂体，是此区域的有利勘探目标。

奥连特盆地北部灰岩增厚成因及储层预测分析

陈杰, 童明胜, 陈果

2022, 44(6): 43-53. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.10.15.01

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厄瓜多尔奥连特盆地是南美地区最重要的含油气盆地之一，油气资源丰富，主要含油气层系为白垩系Napo组砂岩储层，为浅海潮坪相沉积，岩性复杂，发育石英砂岩、海绿石砂岩、灰岩和泥岩，其中3套分布发育稳定的灰岩段（由上至下分别为A、B、C灰岩段），可作为全区对比标志层。Napo组A灰岩段在盆地北部发育较稳定（平均厚度约40 ft），但地震资料显示局部区域存在多个强振幅异常体，实钻结果表明，异常体内A灰岩段地层存在不同程度增厚，严重影响下伏砂体预测。针对奥连特盆地北部白垩系Napo组A灰岩段增厚现象，从区域地质、岩石物理、地球物理特征等方面入手，开展增厚原因分析；将测井与地震结合，以正常沉积厚度下优质砂体地震响应特征分析为基础，通过正演模拟，对不同厚度A灰岩段下砂体地震响应特征开展研究；根据地震正演模拟结果，反复比选，采用基于CRP道集的限角叠加和基于调谐厚度的频谱分解预测技术，可以较好地消除上覆A灰岩段增厚的影响，实钻结果证实了该认识和技术的可靠性。

窄安全压力窗口地层精细控压下套管技术研究

徐璧华, 李俊蝠, 李斌, 田东诚, 饶福家

2022, 44(6): 54-61. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.10.12.03

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针对窄安全压力窗口地层下套管存在高漏失风险的问题，以瞬态波动压力为基础，建立了窄安全压力窗口地层下套管过程井筒压力控制模型，进而提出了精细控压下套管方法。利用瞬态波动压力模型进行了下套管过程波动压力敏感性分析，结果表明，套管下放速度越大、套管下入深度越深、钻井液密度越大、环空间隙越小，下套管引起的井底波动压力越大。精细控压下套管实例应用表明，该方法既能保证套管下放速度，又能有效避免窄安全压力窗口地层下套管漏失的发生。此外，通过实例对比精细控压下套管与常规下套管发现，套管下放到井底附近，采用常规方法下套管时套管下放最大速度调节范围非常窄，很难将井筒压力维持在安全压力窗口内。

缝洞型油藏气驱动态空间结构井网构建方法

朱桂良, 宋传真, 张慧, 程倩, 张允

2022, 44(6): 62-70. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.07.02.02

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塔河缝洞型油藏注气开发取得了较好的增油效果，但不同气驱井组增油效果差异大，现场亟需气驱井网构建技术以指导现场注气，提高注气受效井组比例。但缝洞型油藏气驱井网如何构建、评价，目前尚没有公开报道。基于不同岩溶背景实际井网分析及注气波及规律的认识，明确了缝洞型油藏气驱动态立体空间结构井网构建原则。将气驱井网影响因素分为基础地质条件主控因素和气驱井网优劣主控因素，利用主成分分析法，明确了3大岩溶背景基础地质条件主控因素及评价方法，提出气驱控制程度、气驱动用程度、气驱动用储量、平面均衡驱替程度、纵向均衡驱替程度和注采层位交错程度等6大气驱井网优劣评价指标，基于6大因素对提高采出程度的影响，建立了气驱井网优劣评价方法及标准。考虑现场实际，提出气窜井组动态调整方法，并形成了缝洞型油藏气驱动态立体空间结构井网构建方法及流程。气驱井网构建方法应用于W-1实际气驱井组，该井组累计增油达6×10⁴ t，方气换油率达0.6 t，验证了该方法的可行性。

页岩水力裂缝网络形态及激活机制研究

王强, 赵金洲, 胡永全, 赵超能, 傅成浩

2022, 44(6): 71-86. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.09.24.01

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针对页岩体积压裂后量化复杂裂缝网络构成及裂缝激活程度的问题，基于有限元、全局嵌入黏聚区域模型以及真实页岩露头，建立了预制结构弱面的复杂水力缝网模型。在考虑全耦合应力-流体影响下，研究了弱面逼近角、水平应力差、压裂液黏度以及排量对裂缝网络组成、几何形态以及SRV的影响，提出能够量化分析裂缝网络构成以及裂缝激活程度的裂缝相对激活程度概念。研究结果表明，页岩压后裂缝几何形态受力学性质最弱的弱面控制，分别呈轴对称与中心对称网络状分布；裂缝网络由主导游离气传输的弱面型裂缝与主导吸附气传输的基质型微裂缝共同构成；弱面逼近角、水平应力差以及压裂液黏度对SRV长轴的影响并非呈现单调性变化，逼近角的增加、水平应力差、压裂液黏度以及适当排量的降低会导致SRV短轴增加；水平应力差对裂缝相对激活程度的影响也并非呈现单调性变化，弱面逼近角、压裂液黏度以及排量的增加会引起基质型微裂缝相对激活程度、激活裂缝总长度的增加以及弱面型裂缝相对激活程度的降低。

模拟孔喉构型变径通道中微气泡流动特性研究

吴彬彬, 王成胜, 陈平, 黄波, 唐恩高

2022, 44(6): 87-96. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.09.21.04

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为了了解微泡沫驱中微气泡在多孔介质中的渗流特性，设计制作了一种集成T型通道和变径通道的微流控芯片，采用基于显微成像的微流控系统观察了液相分别为去离子水和0.02%吐温20水溶液时，微气泡在变径通道内的流动特性，并采用CFD方法分析了微气泡融合、变形过程中速度和压力变化情况。研究结果表明，以去离子水为液相时，随着气体压力和液相流速的变化，微气泡在流经变径通道时出现融合和不融合两种行为；以0.02%吐温20水溶液为液相时，微气泡在流经变径通道时会依次通过；微气泡在“喉—孔”处融合时，表面张力促使微气泡变形导致周围流体速度波动较大，形成“涡流”；融合后的气泡再次进入“喉道”时，“孔道”内压力增大。本研究有助于进一步认识微泡沫驱的渗流特性及驱油机理。

多模型的油藏模拟自动历史拟合方法研究

卢异, 胡浩, 成亚斌, 夏国朝, 任光文

2022, 44(6): 97-104. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.11.10.01

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传统油气藏数值模拟通常仅建立单个随机地质模型，采用人工历史拟合方式获得符合油藏动态的地质模型并用于方案预测。但由于地质资料相对稀少且地层非均质性的客观事实存在，历史拟合问题必然存在多解性，所获得的单个地质模型无法保证准确反映地下真实情况。本次研究中首先利用静态地质资料生产大量随机实现，使用PCA降维方法减少模型数据量，再利用聚类方法挑选出多个特征各异的实现作为初始模型，采用基于SPSA算法的自动历史拟合方法，获得多个符合油藏动态却又包含不同特征的历史拟合模型。结果表明，多模型能够更接近地下的真实情况，产生的预测结果不再是单一动态曲线，而是具有多种开发可能性的一系列曲线，这样使预测更为科学可靠。

金坛盐穴储气库畸形对盐腔体积影响

王建夫, 巴金红, 王文权

2022, 44(6): 105-113. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.10.09.02

摘要 ( 104 )

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金坛盐穴储气库属于层状盐岩型储气库，建设过程中经常出现腔体畸形、偏溶现象，严重降低盐腔有效体积。研究腔体畸形对盐腔体积的影响规律，并在造腔过程中加以控制，将有助于加快库容工作气形成。结合金坛盐穴储气库实际盐腔情况，分析了腔体畸形、偏溶和底坑形状对盐腔有效体积的影响，并根据其形成原因给出了相应解决措施。结果表明，金坛盐穴储气库畸形、偏溶腔体约占总数的30%，畸形系数（11.8~90.1）×10^-3，畸形系数越大盐层利用率越低；畸形导致横截面为椭圆形，且不同深度的腔体直径差别较大，使腔体周围盐层利用率降低；偏溶使井间矿柱宽度过低，矿柱比减小，腔体直径受限，腔体积严重降低；底坑形状可分为“V”形、“一”形、“\”形、“A”形4种，其注气排卤效率依次降低，其中，“\”形、“A”形最不利盐腔空间利用，严重降低储气体积。对于腔体畸形可采用的控制手段有降低排量、采用正循环、天然气阻溶回溶等技术。对于偏溶可采用预测偏溶方向合理设计井位、降低矿柱比增加腔体直径等措施。底坑畸形尚无有效控制手段和提高注气排卤措施。该研究为后期腔体形状控制和提高盐腔体积奠定了理论基础，将有助于加快金坛盐穴储气库建设速度。

国外枯竭气藏型储气库重大事故经验与启示

张哲, 徐长峰, 赵勇, 陈月娥, 张新鹏

2022, 44(6): 114-120. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2022.05.26.03

摘要 ( 276 )

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目前，中国正处于天然气地下储气库建设的初级阶段，在事故预防、应急与处理等方面经验存在不足。为此，开展了国外地下储气库泄漏事故调研，统计了地下储气库发生事故概率，并分析了主要原因及其危害，以期指导中国储气库安全平稳运行。研究结果表明，气藏型地下储气库发生事故概率最高，危害性最大；主要事故类型包括地面设施损坏、圈闭密封性破坏及井筒完整性失效3种。按照事故发生频次分别为地面设施、圈闭、井筒；按事故危害程度分别为圈闭、井筒、地面设施。在重点剖析了国外气藏型储气库典型泄漏案例后分析认为，应重视储气库圈闭密封性的动态监测；选址评价时应重点开展断裂与老井密封性评价。最后，结合中国储气库建设发展现状，提出了5点建议以期为中国地下储气库高效建设、安全运行提供重要保障。

阿姆河右岸某跨境气田增压必要性及优化研究

郑可, 孙丽, 刘荣和, 李洪玺, 张李

2022, 44(6): 121-131. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.08.04.02

摘要 ( 108 )

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针对阿姆河右岸某跨境气田井口压力平输压、资源流失、压力分布不均衡、增压投资大、审批难以及地面增压工程基建人员不足等影响产能目标完成的难题，开展了增压开采必要性和增压方案优化工作，研究表明，增压开采势在必行，集中增压、分期建设的增压方案最优：（1）集中增压将所有压缩机部署在同一增压站内，分期建设既能降低资源流失，亦能缓解基建人员不足的问题；（2）通过优化产能剖面和安装流程切换装置，增压总需求功率能降至43 MW，压缩机数量和利用率达到最优，实现了投资最小化、效益最大化。该方案已经获得资源国审批，13 台压缩机分两期投产运行，产能建设目标得以顺利完成，有效指导了地面增压工程的有序推进，提高了气田的开发效果。

起伏天然气掺氢管道气体静置分层过程数值研究

朱红钧, 陈俊文, 粟华忠, 唐堂, 何山

2022, 44(6): 132-140. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2022.06.20.02

摘要 ( 160 )

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天然气管道掺氢输送被认为是当下清洁、经济转运氢能的方式之一。利用计算流体力学方法，研究了均匀掺入不同体积分数氢气的起伏天然气管道停输后气体静止分层的过程，重点分析了起伏高差对静置分层发展历程及稳定后氢气最高体积分数的影响。结果表明，倾斜管内气体剪切作用尤为明显，气体流动可分为4个阶段：剪切启动与增强阶段、剪切起旋与衰减阶段、旋涡消亡与流动平整阶段、流动减速与垂向分层阶段。气体流动的强弱直接决定了管内体积分数的变化历程。起伏高差和管道长度同时增加的条件下，气流剪切作用加剧，静置分层达到稳定所需的时间更长。因而，需依据氢气风险浓度确定停输检修的安全窗口期。

基于尾流振子模型的套管涡激振动响应研究

赵翔, 谭明

2022, 44(6): 141-152. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2022.06.21.01

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针对PIP （Pipe In Pipe）系统（套管）的涡激振动问题，开展了对PIP系统在涡激振动作用下的动力学响应研究，分析了在涡激振动作用下不同无因次波数、内外管道直径比、连接层刚度以及张力对海洋立管位移响应的影响规律。研究基于Euler-Bernoulli双梁理论，采用尾流振子模型，建立了动力学模型，利用谐波平衡法求得内、外管道的振动响应表达式。结果表明，在不同无因次波数的作用下，套管的振动存在不稳定现象，在七阶模态时，管道的振动出现单一频率的振动现象；在高频率比区域，随着无因次连接层刚度的增大，内、外部管道的位移均呈现先减小后增大的趋势，并且逐渐趋于稳定；张力对外部管道位移的影响相对复杂，内部管道的位移随张力的增大呈现减小的趋势。

混氢天然气输气站场泄漏扩散数值模拟

俞进, 张皓, 贾文龙, 谢萍, 李长俊

2022, 44(6): 153-161. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.09.24.03

摘要 ( 179 )

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将氢气混入天然气管网是目前世界上实现氢气大规模输送的最有效方式。氢气爆炸极限为4.0%~75.6%，上下限范围宽，且分子直径比甲烷小，极易泄漏，给输气站场带来很大隐患。针对多组分物系混氢天然气的泄漏，基于修正的二元扩散系数及热力学因子计算方法，计算了混氢天然气三物系Fick扩散系数矩阵，用来描述混氢天然气中各组分分子间相互运动的传质过程，以FLUENT为平台进行了CFD数值模拟分析，研究发现，混氢天然气泄漏后其扩散受到障碍物及风速等因素的影响；同体积混氢天然气与不含氢天然气泄漏，混氢天然气爆炸下限扩散半径更小；较低含氢量的混氢天然气泄漏后氢气组分爆炸区域仅限于泄漏点附近。研究结果可为站场内发生混氢天然气泄漏扩散提供预警和防护指导。

页岩气开采与集输过程中腐蚀问题与现状分析

钟显康, 李浩男, 扈俊颖

2022, 44(6): 162-174. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.06.21.01

摘要 ( 181 )

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页岩气是一种清洁的能源，在许多国家的能源战略中占据重要地位。美国、加拿大等国家页岩气开发技术较为成熟，位于世界领先地位，中国等国家起步较晚，但近年来发展迅速。随着页岩气的不断开采，井下管柱、地面管线及设备的腐蚀问题不断出现，严重影响了页岩气的正常生产。页岩气勘探、开发和储运过程中都可能产生腐蚀问题，不同类型的腐蚀之间往往会相互影响，加大了腐蚀防控的难度。主要涉及的腐蚀类型有：硫酸盐还原菌腐蚀、冲刷腐蚀、CO₂腐蚀、H₂S腐蚀及垢下腐蚀等。针对目前页岩气生产过程中的腐蚀问题和研究现状，分析了各种腐蚀产生的原因、腐蚀机理以及防腐方法。

新型交联聚合物微球调驱性能研究

周海燕, 张运来, 何逸凡, 缪飞飞

2022, 44(6): 175-182. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.09.09.04

摘要 ( 144 )

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渤海油田地层具有高孔高渗、疏松脆弱、非均质性强的特点，部分井组存在注入水低效或无效循环、水窜加快和递减率大等问题。现场应用试验表明，新型交联聚合物微球P-90对该类储层具有更好的调驱效果。为更好分析和解释其调驱机理，采用扫描电镜、激光粒度仪、高温高压流变仪、微孔滤膜装置和一维物模流动装置等对P-90的基本理化性能与调驱能力进行了评价实验。结果表明，新型交联聚合物微球P-90溶胀效果好，水化溶胀后微球之间相互交联形成空间网状结构，粒径均匀分布并长期保持在15 μm，具有良好的耐温性及黏度保留率；对孔径5、10 μm微孔滤膜产生了有效封堵；新型交联聚合物微球P-90同时具备了聚合物凝胶交联网状结构与聚合物微球球形分散结构。其独特的微观结构对于非均质高孔高渗油藏有更好的改善作用，极大提高了封堵、驱油效率，可达到较好的深部调驱效果。

总目次

2022, 44(6): 183-192.

摘要 ( 41 )

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