冲积扇储层剩余油研究进展及发展方向

张阳, 李际, 宋丙慧, 黄金富, 吴兴旺

2023, 45(6): 1-17. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2022.01.02.01

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冲积扇是中国特高含水油田最主要的沉积相类型，其水动力条件复杂、储层非均质性强，研究程度较低，具有较大开发潜力。冲积扇储层提高采收率、挖掘剩余油是特高含水油田效益稳产的关键问题之一。综合分析了近几十年国内外学者的研究成果，探讨了冲积扇储层剩余油研究进展及发展方向，认为冲积扇宏微观储层特征研究逐渐精细化、精准化，剩余油研究方法正在向定量化、可视化发展，而关于剩余油的形成及动用机理的研究仍处于探索阶段。结合上述国内外研究现状的综合评述，指出未来冲积扇储层剩余油的研究应重点关注3个问题： 1）宏微观储层及宏微观剩余油的关系研究； 2）剩余油的动用机理的探讨及应用； 3）多学科深度融合的研究方法创新。

尖北气田基岩构造裂缝特征及其对储层的影响

程鑫, 柴小颖, 杨会洁, 王海成, 肖鑫

2023, 45(6): 18-30. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.12.21.02

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裂缝是影响基岩气藏高效开发的关键因素。综合岩芯、薄片及成像测井资料，分析了尖北基岩气田构造裂缝分布规律，探讨了裂缝对储层质量的控制作用。构造裂缝以直立-高角度半充填-未充填缝为主，开启缝占比63.3%；裂缝走向主要包括近EW向、NW-SE向、NE-SW向和近SN向4组；上部层位以近EW向为主（占比80%），裂缝密度高、开度大，下部层位的裂缝多为NW-SE向和NE-SW向，裂缝发育不均，开度一般偏小；背斜高部位裂缝最发育，其次为构造斜坡和鞍部，断层控制区有效裂缝发育差。构造裂缝促进基岩风化淋滤作用，有效沟通次生孔隙，提升储层渗透率1~2个数量级，在基岩不整合面之下形成厚约40~150 m的优质储层。综合分析认为，构造高部位优质储层厚度大，控制了气井高产，是勘探开发部署的有利区，基岩不整合面下40 m之内风化淋滤作用强，是水平井钻探的有利靶区。

黄骅拗陷歧南次凹沙三段储层特征及主控因素

徐刚, 陈永东, 陈成, 胡林, 刘子畅

2023, 45(6): 31-42. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.10.29.02

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通过岩芯观察及实验室综合分析，结合测井等手段，对黄骅拗陷歧南次凹沙三段储层岩石学及物性特征进行了研究，分析了储层特征及主控因素。结果表明，岩石类型以长石岩屑砂岩（49.29%）为主，岩屑长石砂岩（33.21%）次之，具有近物源、成分成熟度低的特征。储层孔隙度主要分布在[5%，25%），占样品的83.38%，渗透率主要分布在[0，10） mD，占样品的77.45%，属特低孔-低孔-中孔、超低-特低渗透储层。孔隙度和渗透率在储层内部纵向上变化大，相关性差，储层非均质性强。综合分析认为，储层物性主要受沉积相、成岩及构造作用控制。三角洲前缘亚相水下分流河道、水下天然堤、河口坝砂体，三角洲平原亚相分流河道、决口扇砂体及近岸水下扇为有利储层分布相带；压实和胶结作用导致储层物性变差，但泥晶碳酸盐及绿泥石胶结、分散胶结作用，对剩余粒间孔起到了保护作用，而长石和岩屑的溶蚀及交代作用改善了储层物性；构造作用是储层发育的有效补充因素。

川东南涪陵地区凉高山组湖相页岩生烃潜力评价

李斌, 吉鑫, 彭军, 张昆, 魏祥峰

2023, 45(6): 43-56. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.11.29.02

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为查明川东南涪陵地区凉高山组湖相页岩的生烃潜力，对该区10余口页岩含油井段400余件凉高山组岩样开展了地球化学测试分析，结果表明，凉二下亚段、凉一上亚段有机质丰度最高，总有机碳含量平均值分别为1.57%和0.81%；岩石热解生烃潜量为2.63~5.59 mg/g，干酪根类型以II₁、II₂型为主；湖相泥页岩镜质体反射率在0.98%~1.46%，处于成熟-高成熟演化阶段。基于凉高山组湖相有机质的地化特征，采用体积动力学原理建立了3种不同干酪根的生烃动力学模型，恢复了涪陵地区凉高山组泥页岩的生排烃史和生烃量。模拟结果表明，涪陵地区凉高山组泥页岩生烃转化率为65.0%~98.2%；生烃演化过程具有“单峰”特征，最大产烃率为5.15~18.50 mg/（g·Ma）；单位生烃总量为（63.0~144.0）×10⁴ t。烃源岩生烃潜力受沉积环境控制，从滨湖-浅湖-半深湖，生烃转化率、最大产烃率和生烃总量呈现逐渐增加的趋势，其中，半深湖相泥页岩是涪陵地区最优质的烃源岩，其主要分布于TL7-YX1-TY1井区，是该区最有利的陆相页岩油富集区。

基于地震数值模拟的溶洞型储层地震特征分析

郑多明, 汪家洪, 肖又军, 肖文, 高宏亮

2023, 45(6): 57-68. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2022.03.31.04

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为了解不同溶洞的“串珠”响应特征，以实际地震资料解释为基础，建立了塔里木盆地塔河南地区全层系的碳酸盐岩缝洞体与走滑断裂三维模型，包括流体类型、溶洞大小、强反射轴干涉距离、纵向分辨距离、横向分辨距离、充填类型和孔隙度7种单因素变量控制模式。对所建模型进行地震数值模拟实验并对模拟结果进行逆时偏移成像。分别从分辨率、振幅能量与控制因素方面对7种单因素控制模式在偏移剖面中的“串珠”响应特征进行了详细比较分析，发现溶洞内的流体类型变化无法在叠后剖面的“串珠”响应形态上进行区分，其影响主要表现为振幅能量随等效弹性参数变化；溶洞大小的影响与“串珠”响应振幅能量呈正相关，溶洞越大“串珠”响应越强；剖面中的强轴与溶洞间的干涉距离会影响“串珠”响应振幅能量；溶洞间纵向距离不会影响单个溶洞的“串珠”响应形式，其主要影响表现为相连部分的振幅能量；而溶洞间横向距离过小，会使两个溶洞的“串珠”响应合并，形成大溶洞的“串珠”假象。溶洞内的泥质充填程度与孔隙度均会影响“串珠”响应振幅能量。通过总结不同因素变量控制模式下地震响应特征的变化规律，为缝洞型储层的有效预测提供参考依据。

迁移深度神经网络的页岩总孔隙度预测

汪敏, 杨桃, 唐洪明, 闫建平, 廖纪佳

2023, 45(6): 69-79. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.06.11.03

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页岩孔隙度是表征页岩储层孔隙结构的关键指数之一，对孔隙度进行准确预测是开展储层评价的重要一步。页岩孔隙度的准确确定需要以取芯井数据为依据，如何基于极少量取芯井数据，准确预测整口井的孔隙度，是一个有意义的问题。提出了全新迁移深度神经网络模型，基于少量测井和岩芯数据，实现孔隙度的准确预测。首先，根据皮尔逊相关系数法，优选源井深度神经网络的输入测井参数；然后，提出一种新的方法，计算源井与目标井测井数据分布相似性，定量衡量两井间的地质差异；最后，用少量的与源井测井数据分布相似的目标井测井数据再训练源井预测网络，构建预测目标井孔隙度迁移深度神经网络。在A2、B2两口井的测试结果表明： 1）该方法只需要10%的数据量，就到达了绝对均值误差为0.032 9和决定系数为0.841 6的预测性能。2）提出的计算两井相似性的方法可以有效衡量井间差异。源井测井数据与目标井测井数据分布越相似，迁移学习网络的孔隙度预测精度越高。所提出的模型能有效减小对测井和岩芯数据的依赖，极大降低页岩气勘探开发成本。

页岩气井液岩相互作用机理与焖井制度研究进展

杨兆中, 杜慧龙, 易良平, 李小刚, 苟良杰

2023, 45(6): 80-94. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2022.05.04.02

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页岩气生产实践表明，压裂作业结束后焖井能显著提高气井初期产量，但面对特定情况如何制定科学的焖井制度，缺乏对现有文献的全面回顾和总结。基于国内外学者在页岩气井焖井期间液岩相互作用对储层的改造和损害机理、模型和影响因素等方面的研究成果，总结了液岩相互作用机理和现有焖井制度，结果表明，储层条件下液岩相互作用是焖井增产的本质，液岩相互作用程度是制定焖井制度的关键。焖井期间液岩相互作用对储层兼具改造和损害作用，对储层的改造包括微裂缝的萌生扩展和气液渗吸置换；对储层的损害包括固相堵塞和压裂液侵入引起的水相圈闭，建立液岩相互作用与储层有效孔隙结构参数之间的未知桥梁是研究焖井制度的关键。针对目前制约液岩相互作用研究的跨尺度和高度非线性问题，提出了基于分子动力学的有效裂缝刻画模型和工业级人工智能页岩气井焖井优化模型。

准噶尔南缘冲断带破碎地层井壁稳定性机理

叶成, 任涛, 尹泽斌, 李成, 白杨

2023, 45(6): 95-103. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.10.05.34

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准噶尔盆地南缘地质构造复杂、地层破碎、可钻性差，钻井过程中井漏、卡钻和垮塌频发。为实现南缘破碎地层安全钻井，研究了以吐谷鲁、呼图壁背斜为代表的地层岩性、水化和岩石力学特征，对比了不同地层的黏土矿物含量、水化强度和抗压强度，并结合地震解释剖面和抗压强度损失模型，分析了南缘破碎地层钻井过程中的井壁失稳机理和钻井液稳定井壁机理。结果表明，南缘地层岩性以泥岩和砂岩为主，全岩矿物以黏土矿物、斜长石和石英为主，黏土矿物以伊利石和伊蒙混层为主，水化特征非均质性强，包括极强-较弱分散、强-中等-弱膨胀；黏土矿物水化膨胀分散和井周破碎地层发育微孔缝延伸拓宽增压剥裂作用叠加，造成地层抗压强度降低、坍塌压力增高、钻井液密度窗口降低，导致井壁失稳；合理的钻井液密度、良好的水化抑制性、全面的孔缝封堵性、严格的高温高压滤失性和高效的携岩性，是实现南缘破碎地层安全钻井和井壁稳定的必要措施。该研究成果可为南缘乃至准噶尔盆地深部复杂破碎地层钻井液关键参数设计提供参考。

高渗砂岩油藏钻完井一体化储层保护技术

赵平起, 王贺强, 郭海涛, 马翠岩, 王子毓

2023, 45(6): 104-112. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.12.06.03

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赵东油田作为渤海湾极浅海地区高孔高渗砂岩油藏的代表，面临成岩程度低，胶结疏松，储层中等偏强水敏、中等偏弱速敏损害，易受外来固相侵入损害的难题。为最大限度发挥储层潜力，降低储层损坏，实现油层保护，基于一体化理念，通过室内回收岩屑实验及岩芯渗透率恢复实验，对KCl聚合物水基钻井液体系和无固相水基FLO-PRO储层钻开液体系进行测试，发现前者的页岩膨胀降低率为81.40%、岩芯渗透率恢复率最高为88.21%，后者可使储层渗透率恢复率达100.00%；在现场实践中，固井作业运用低密低温超早高强水泥浆体系；完井作业前物理和化学方法相结合对井眼进行清洗；完井作业期间使用经过两级过滤的清洁KCl盐水作为完井液。运用一体化储层保护技术，有效降低了钻完井作业各环节外来固相对储层的损害，实现了全过程储层保护的最大化，确保了安全高效建井，降低了复杂事故和非生产时间，并实现了油田不同含水阶段的持续有效益开发，形成了该类油藏一体化储层保护技术思路，为同类油藏储层保护提供了可借鉴经验。

高磨台缘带灯影组气藏气井堵塞机理及治理对策

陈林, 吕亚博, 欧家强, 张坤, 李娟

2023, 45(6): 113-124. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2022.09.08.01

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高磨台缘带灯影组气藏自投产以来，多口气井在生产过程中先后出现不同程度的堵塞现象，表现为井口、井筒及地层堵塞多种复杂形式，严重制约了气井正常平稳生产。对堵塞物样品采用酸溶、红外光谱、能谱电镜、X衍射及色相色谱-质谱等分析手段，认为堵塞物主要成分基本相同，不同气井的堵塞物成分存差异较小；同时，全面摸排地质特征、完井方式、入井液等关键基础资料，进一步确定堵塞物来源及形成机理。在此基础上，根据气井不同堵塞程度及堵塞类型，分别配套了针对井筒未完全堵塞的泵注油污清洗型有机解堵剂工艺、井筒堵死的连续油管冲洗工艺及针对地层堵塞的酸化解堵工艺措施。高磨台缘带灯影组气藏12口气井应用以上工艺技术进行了解堵作业，日恢复气量145×10⁴ m³，经济效益显著。形成了适用于灯影组气藏的气井堵塞治理技术系列，可在同类型含硫气田推广应用。

可溶筛管在塔里木油田高温高压气井中的应用

魏军会, 景宏涛, 谢英, 李建明, 司想

2023, 45(6): 125-134. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.10.21.32

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为解决塔里木油田高温高压气井清洁完井及砂埋井快速修井的问题，研发了一种可酸溶形成生产通道的可溶筛管，可实现充分替液，达到清洁完井的目标。同时，可溶筛管与封隔器下部管柱使用销钉连接，在修井作业中，可实现分段打捞，减少作业量，降低作业周期，降低作业风险，提高修井效率，从而减小修井作业对储层的伤害。对可溶筛管进行了室内评价，该筛管使用的可酸溶材料在温度达110 ℃时，所有厚度试样均全部溶解，物理性能也可以满足抗内压35 MPa，持续稳压15 min的密封设计要求，在650 kN抗拉载荷实验中筛管无变形，满足现场施工要求。在现场应用的井中，产能恢复率平均达211.0%，远高于以往的78.1%，实现了低成本清洁完井及后期安全修井作业，该技术的应用前景良好。

高温高产井井口抬升及下沉风险分析研究

王雪刚, 魏瑞华, 张浩, 于浩, 赵朝阳

2023, 45(6): 135-146. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.11.10.02

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由高温热膨胀效应引发的井口抬升现象在各大油田普遍存在，严重威胁生产作业安全。基于多级传热理论，通过有限元方法模拟多级套管水泥环地层非线性传热过程及热膨胀现象，提出了一种新的井口抬升计算方法。以新疆油田某区块X1井为例，开展了不同工况下各级管柱井口风险评价分析。研究发现，在极限生产工况下，由于表层套管环空水泥环产生的封固作用，使得各级套管在井口位置处虽产生较大上顶力，但并不会发生井口抬升现象；而当表层套管水泥环存在一定程度缺失后，井口出现整体抬升现象，且在井口装置压重作用下，井口整体抬升量从0.03 m缩减至0.02 m。结果表明，该方法可以定量评价实际生产过程中井口安全性，对实际现场井口抬升计算及风险评价具有一定指导意义。

高温高压井筒腐蚀监测系统研制与应用

龙武, 刘振东, 张江江, 李芳, 曾德智

2023, 45(6): 147-156. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.05.26.01

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为解决高温高压井筒油套环空腐蚀监测难题，基于电感腐蚀监测技术原理，采用多组测量试片串行连接、激励信号同步实施的方法，设计开发了耐温140 ℃、耐压70 MPa、多通道同步监测油套管腐蚀的管状腐蚀探针监测系统，该探针监测装置与油管的连接方式采用卡接式连接，避免了装置焊接对油管腐蚀的影响。采用现场采出液在140 ℃、70 MPa实验条件下，对该装置的耐温耐压性能和数据可靠性进行了测试，监测数据与高温高压腐蚀模拟结果偏差低于5%，耐温耐压性能良好。最后，对该腐蚀监测系统进行了现场应用测试，结果表明，研制的井筒腐蚀探针监测系统运行良好，监测数据与现场挂片相对误差为8.32%。该监测系统能够满足苛刻环境下井筒的腐蚀监测要求，为有效掌握井筒油套环空腐蚀状况和高温高压井筒的腐蚀监测提供了新的技术手段。

超深层高含硫天然气偏差系数确定新方法

任世林, 陈曦, 蓝辉

2023, 45(6): 157-163. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.09.07.01

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准确计算天然气多组分系统的偏差系数对于气藏储量评价、储气库和地面设备设计至关重要，常通过实验测定、用拟临界压力和温度通过查询Standing-Katz图版、状态方程和经验公式计算确定。由于气体温压条件的变化、硫化氢等非烃组分的存在，使得实验测定和状态方程法昂贵、复杂。同时，针对储层深度超过5 000 m、非烃组分含量最高达20%的高含硫天然气偏差系数计算，传统的DAK、DPR等经验公式能否适用尚不明确。利用元坝气田长兴组气藏的999个深层高含硫天然气偏差系数实测数据点进行回归，得到通过拟对比压力和拟对比温度计算偏差系数的预测模型。与DAK、DPR、Beggs-Brill、Papay经验公式及LXF解析模型等的对比表明，该模型预测结果计算精度更高，和实测值的相关系数超99%。模型可用于确定压力0~70 MPa、温度30~150 ℃的超深层高含硫天然气偏差系数，利用该模型绘制拟对比温度1.02≤T_pr≤2.20和拟对比压力0.1≤P_pr≤20.0内偏差系数随拟对比压力变化的关系图，可为超深层高含硫气藏的高效开发提供有益借鉴。

基于LeNet模型的游梁式抽油机工况诊断研究

叶哲伟, 易钦珏, 罗良

2023, 45(6): 164-174. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.05.06.02

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游梁式抽油机是有杆泵系统中应用最广泛的部件，分析有杆泵的示功图是判断抽油机井下工况的重要手段。针对传统示功图识别方法存在依靠专家经验以及需要人工进行特征提取，导致出现相似示功图时识别准确度低的问题开展研究。通过深度学习卷积神经网络在图像识别领域的应用，提出了一种基于LeNet的卷积神经网络模型，实现了示功图的自动识别，所搭建的模型在简化模型结构的同时考虑了抽油机常见的15种井下工况，并引入了Dropout层以及局部响应归一化层防止模型过拟合的同时提高模型的泛化能力。实验结果表明，该模型不仅收敛速度快，而且对于工况进行诊断的准确度平均为94.68%，满足抽油机工况检测的诊断精度要求。该研究为抽油机井工况智能监控预警系统的构建提供了依据，对建设智慧油田以及油田的高效生产具有重要意义。

某压气站管道减振措施研究

刘恩斌, 廉殿鹏, 王兴杰, 苏中亚, 谢萍

2023, 45(6): 175-184. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.08.10.01

摘要 ( 49 )

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针对天然气站场管道异常振动问题，以某压气站出站管道为研究对象，开展站场管道振动分析研究，建立站场管道数值模型并通过现场振动测试验证模型的正确性。研究中采用流固耦合方法，对不同工况下的管道振动进行分析，提出两种减振方案并进行模拟验证。通过分析得出： 1）管道内的流体压力波动是站场管道产生异常振动现象的根本原因； 2）通过分析管道内流体压力波动频谱，发现管道内压力波动主要集中在低频范围内，管道内压力波动频率与管道系统的前两阶固有频率接近，因此，管道系统发生共振现象，使振动变得更加剧烈； 3）在提出的两种减振方案中，将联通管线直径由Φ711 mm增大到Φ1 016 mm，并增加合适约束的方案具有最佳的减振效果，其管道振动水平评估均为优秀。

甜菜碱泡沫稳定性的高盐增效机制

孙琳, 董硕, 张永昌, 辛军, 蒲万芬

2023, 45(6): 185-192. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2021.06.03.02

摘要 ( 63 )

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甜菜碱泡沫耐盐且稳定性可随盐度增加而增强，在提高高盐油藏采收率方面独居优势。以椰油酰胺丙基羟磺甜菜碱和十二烷基羟丙基磺基甜菜碱为研究对象，在剖析其泡沫衰变特征对盐度变化响应的基础上，结合表面扩张流变性质与扩散吸附行为，研究高盐增效甜菜碱泡沫稳定性的作用机制。结果表明，NaCl质量分数从2.3%增至21.1%，甜菜碱泡沫初期排液速度变化不大，但泡沫半衰期最高可延长13倍。盐度增加，甜菜碱饱和吸附量增大、扩散吸附速率减小，导致扩张模量增大、液膜弹性增强，进而明显抑制粗化、聚并，令甜菜碱泡沫稳定性提高。研究成果有助于完善泡沫稳定机理，为高盐油藏泡沫驱体系优化提供技术支持。

总目次

2023, 45(6): 193-202.

摘要 ( 34 )

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