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2016年, 第1卷, 第3期 
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  • 全选
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  • . 2016, 1(3): 0-0.
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  • 石油地质
  • 年涛;王贵文;肖承文;李瑞杰;周磊;邓黎;宋虹玉
    . 2016, 1(3): 319-329.
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    基于露头、岩心、井壁成像测井和薄片的大量观察和统计,从岩性、沉积微相、成岩相、岩石力学层厚度、局部构造和古构造应力大小等方面系统分析了巴什基奇克组裂缝密度发育的控制因素.研究认为巴什基奇克组裂缝密度的大小同时受控于岩性、沉积微相、成岩相、单位岩石力学层厚度、局部构造和古构造应力等,且裂缝一般在细粉砂岩、水下分流河道、强压实相、薄的岩石力学层、距断层1km以内的范围和较大的古构造应力作用下最为发育.裂缝密度变异系数计算结果表明单位岩石力学层厚度和构造应力对裂缝密度的大小影响最为明显,成岩相影响最弱.区域上古构造应力主要控制着裂缝的发育程度,裂缝密度自南天山向坳陷内部具有减弱的趋势.纵向上岩性、沉积微相、成岩相和岩石力学层厚度共同影响裂缝的发育程度.同时,巴什基奇克组主要发育剪裂缝,裂缝发育程度不受背斜构造主曲率的影响.
  • 石油地球物理
  • 赖锦;王贵文;范卓颖;陈晶;王抒忱;周正龙;范旭强
    . 2016, 1(3): 330-341.
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    非常规油气储层一般都需要进行压裂改造才能获得工业产能,而岩石脆性指数测井评价是非常规油气储层压裂设计中应考虑的重要因素之一.目前国内外关于脆性指数定义众多、且计算方法各异,在关于脆性指数的测井评价方法方面更是缺少一套完整的研究方法流程.本文回顾了油气储层脆性指数的研究历程,明确了脆性指数定义的科学内涵,归纳总结了脆性指数的测井评价方法.最后以鄂尔多斯盆地长7致密油储层为例,探讨了主要的脆性指数测井评价方法计算流程及其有效性.在有纵、横波测井资料时,可利用泊-杨法直接计算岩石脆性指数.同时也可通过元素俘获测井矿物成分比值法计算脆性指数.此外基于常规测井的最优化方法确定矿物组分,利用矿物成分比值法也能计算脆性指数.通过X-射线衍射资料与岩性系数GR/Pe的回归拟合建立地区经验公式,也可实现岩石脆性指数的测井评价.最后对脆性指数测井计算中存在的问题进行归纳总结,并对未来发展方向做出展望.研究成果可为非常规油气储层钻井和压裂设计工作提供科学指导.
  • 姜明;柯式镇;李安宗;康正明;李成远;张文豪
    . 2016, 1(3): 342-352.
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    影响随钻电磁波电阻率测井仪器响应的因素主要来自两方面:一方面是自身结构因素,包含线圈、天线凹槽、盖板、钻铤等,这些因素通过影响接收线圈感应电动势的幅度,进而对电阻率测量结果产生影响;另一方面因素来自外界环境,包括井眼泥浆、围岩、侵入、介电常数以及地层各向异性等,测井过程中的仪器响应,是对井下多种不同介质的综合响应,为了达到探测原状地层电阻率的目的,需要扣除其它因素对仪器响应的影响.因而研究影响随钻电磁波电阻率测井响应的因素,对测井资料的解释与应用是十分必要的.本文以随钻电磁波电阻率仪器WPR (Wave Propagation Resistivity)为算例,建立真实的3维仪器结构,采用3维有限元3DFEM (Three-Dimensional Finite Element Model)方法,针对真实仪器自身结构以及外界环境因素对仪器响应造成的影响进行了数值模拟,并利用解析解对本文的数值解进行了验证.感应电动势绝对值随着线圈半径、线圈凹槽宽度、天线槽长度、盖板占空比增大而明显增大;随着凹槽深度增加而减小.其中,浅探测模式受以上因素影响较深探测模式更大.此外,感应电动势绝对值受金属钻铤的电导率影响较小.在外界环境因素方面,井眼与泥浆存在使视幅度比电阻率偏小,视相位差电阻率偏大;泥浆电阻率越大,对仪器响应造成的影响越小;各向异性使视幅度比电阻率与视相位差电阻率均偏大;泥浆侵入、围岩、介电常数以及各向异性因素使视幅度比电阻率与视相位差电阻率在数值上差异逐渐增大;泥浆侵入使视相位差电阻率与视幅度比电阻率差异先增大再减小;介电常数影响在高阻地层中更加明显,其中视相位差电阻率受影响更大.
  • 石油工程
  • 张然;李根生;郭建春
    . 2016, 1(3): 353-362.
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    我国部分含天然裂缝的混合岩性致密油储层受岩石非均质性的影响,压裂裂缝起裂与延伸规律复杂,裂缝形态认识不清,采用北美缝网压裂思路进行增产改造后产量差异较大.为此,本文采用岩性复杂、天然裂缝发育的大港油田沧东孔二段致密油储层井下岩样,进行三轴力学测试、矿物组分测试和CT扫描,对储层岩样的力学参数、矿物组分和天然裂缝展布情况进行了分析,选取其中含有水平、低角度、高角度和复杂天然裂缝的井下岩样进行真三轴压裂实验,并采用CT扫描对压裂裂缝进行监测,以研究含天然裂缝的混合岩性致密油储层压裂裂缝起裂与扩展规律.实验结果表明:(1)根据对压裂效果的有利程度,可将压后裂缝形态分为以下3类:水力单缝、沿天然裂缝开启和复杂裂缝;(2)天然裂缝是压后裂缝形态的主要控制因素;(3)实验中,水力裂缝遭遇天然裂缝时出现3种延伸模式:沿天然裂缝张开、穿过天然裂缝(直接穿过、转向后穿过)、被天然裂缝阻断,应力差大小决定了以上3种延伸模式;(4)天然裂缝发育程度严重影响破裂压力和压裂液滤失量.实验结果对认识含天然裂缝的混合岩性致密油储层压裂裂缝形态,评价此类储层缝网压裂效果提供了依据.
  • 刘昊;程林松;熊浩;黄世军;余恒;兰翔;黄潇
    . 2016, 1(3): 363-375.
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    针对具有一定厚度的、整装的特稠油油藏,蒸汽辅助重力泄油(SAGD)相比于其他热采方法,开发效果更好.目前研究认为SAGD主要通过重力机理开采稠油而忽略了注采压差对SAGD开发的影响,导致矿场预测误差较大.本文针对这个问题,对SAGD生产过程中的注采压差进行了详细研究,基于加拿大Mackay River和Dover区块地质参数,建立地质模型,研究了注采压差对采油速度、SAGD开发稳产时间、蒸汽腔上升阶段及蒸汽腔横向扩展阶段的影响.结果表明:注采压差在SAGD开发过程中起重要作用,随着注采压差的增大,采油速度呈现先快速增加后增速变缓的趋势;在蒸汽腔上升初期,腔体呈扇形,一段时间后呈近似六边形;蒸汽腔到达油层顶部并不一定出现最大泄油速度,最大泄油速度一般在蒸汽腔到达油层顶部一段时间之后出现;注采压差影响着蒸汽腔上升扩展角的变化,而扩展角决定着蒸汽腔上升时的波及范围;注采压差在蒸汽腔上升阶段起着重要作用,而在其横向扩展阶段作用开始减弱.因此在现场实践中,SAGD生产前期可以适当的提高注采压差,而在蒸汽腔横向扩展阶段适当的减少注采压差,这样可以降低发生汽窜的概率,从而达到最优经济效益.
  • 油气安全专题
  • 田中山
    . 2016, 1(3): 376-383.
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    完整性管理体系是确保企业高效有序开展管道完整性管理各项工作的重要基础和保障.本文以华南管网为研究对象,建立一套适用于成品油管道完整性管理的体系文件,主要包括体系总则、数据标准、高后果区识别标准、风险评价标准、完整性评价标准、维修维护标准、效能评价标准、建设期管道完整性及管道报废管理标准等,对管道完整性管理的各个环节进行详细规定、给出具体可操作的方法和标准.开发包含高后果区管理、风险评价、完整性评价、完整性业务管理等功能的成品油管道完整性管理软件,为全面高效开展完整性管理工作提供技术支持和软件平台,探索了一条“技术研发+软件开发+体系建设”的完整性实施路线,为完整性管理的全面推行、管道安全管理水平的提升提供有力保障.
  • 吴晓宁
    . 2016, 1(3): 384-389.
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    随着我国LNG液化厂在沿海发达地区迅速扩张,防爆电气设备的安全管理成为了新能源企业安全发展的重要环节.由于现场对防爆电气设备的管理还没有系统的指导意见,对防爆电气设备的风险管理还存在很多问题.因此,本文以气电集团新能源公司下属的LNG液化厂现场检查的问题为依据,采用问题统计与定性分析相结合的方法,通过不同角度对问题进行系统的分析.同时对问题所处的不同阶段进行分析,真实反映现场防爆电气设备的现状与发展动态,为防爆电气设备进行全方位全生命周期风险管理提供了科学的依据和指导.
  • 李新宏;陈国明;朱红卫;康前前
    . 2016, 1(3): 390-400.
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    针对海底输气管道在服役过程中发生泄漏引发天然气扩散问题,采用计算流体动力学CFD方法,建立海底输气管道泄漏天然气扩散后果预测与评估模型.围绕泄漏天然气在海水中以及从海面溢出后在大气中扩散两种场景,预测天然气在海水中的运移轨迹,评估天然气上浮时间、溢出位置和溢出区域大小等关键风险参数.预测天然气从海面溢出后在大气中的扩散过程,评估天然气在海面形成的危险区域范围,并考虑海面天然气爆燃场景,评估爆燃超压、火灾高温和热辐射等伤害参数的变化规律.研究表明:天然气水下扩散能够引起海面表层海水密度降低,在海面形成的涌流效应,可能对海面浮式结构物的稳定性产生影响;天然气海面扩散风险主要为可燃气云被引燃之后可能发生爆燃事故;CFD模型能够实现对海底输气管道泄漏天然气扩散风险的有效预测和评估,可为海底输气管道泄漏风险管理与应急决策提供参考.
  • 毕晓蕾;刘全桢;于海燕;刘宝全;高鑫;刘娟;姜辉;高剑
    . 2016, 1(3): 401-406.
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    为了分析雷击石油化工装置产生的雷电电磁脉冲危害,基于电流线性衰减的传输线雷电模型,采用时域有限差分法仿真计算了100 kA强雷电雷击石油化工装置产生的电磁脉冲.结果表明,水平电场在地面以上受地面反射影响波形变化很大,而地面以下波形变化不大,主要是幅值的变化;垂直电场地面上下的幅值差别非常大,地上的波形随高度的增大差别不大,地下的波形第一个峰值随深度的增大而减小,由于反射的影响,第二个峰值随深度的增大反而有所增大;水平磁场的变化比较规则,地上的水平磁场受高度的影响较小,仅随与通道距离的增大而减小,地下的水平磁场随深度的增大,幅度有所衰减,波形趋向平滑;在地上5m,距离雷电通道10m处的水平电场峰值达到了110 kV/m以上,垂直电场峰值达到了240 kV/m以上,水平磁场峰值达到了2 300 A/m以上,如此强大的电磁脉冲对石化企业的防雷设计是一种严峻考验.
  • 罗静;胡瑾秋
    . 2016, 1(3): 407-416.
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    面临日益复杂的化工过程生产装置,提高化工过程报警系统的性能有着重要的指导意义.传统的化工过程参数报警阈值设置方法一般只考虑误报警,并没有同时考虑误报警和漏报警,导致报警系统产生大量的错误报警.针对上述问题,提出自适应综合指标的报警阈值优化方法.采用核密度估计方法、基于历史数据对过程报警状态进行估计,综合考虑误报警率和漏报警率,从而建立优化报警阈值的目标函数,将数值优化算法内嵌于粒子群算法形成新的算法进行求解.案例分析中将此方法应用于TE过程,结果表明,用此方法设置的报警阈值监测误报率为0,漏报率为0.78%.与传统的3σ-法相比,此方法能够在保证低漏报率的条件下有效降低误报警率,提高化工过程报警系统的性能,减轻现场操作人员的工作压力,减少人员生命财产损失.
  • 李燕;帅健;隋永莉;许葵
    . 2016, 1(3): 417-424.
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    焊接质量控制是油气管道安全运营的重要保障.对于高强钢管道,焊接缺陷的尺寸控制是当前管道施工中的瓶颈问题.在管道对接焊这一关键施工环节中,环焊缝气孔缺陷的形成实难避免.为了研究其尺寸控制指标的适用性,根据实际管道环焊缝的坡口形状和热影响区材料的软化现象,建立了非线性有限元分析模型.以管道设计标准为依据,确定了管道环焊缝应力分析的极端载荷条件,并采用基于流动应力的失效判据,对含气孔缺陷的管道环焊缝进行了应力分析.结果表明,不同径向位置气孔的管道环焊缝应力水平相当,X90钢级管道对环焊缝气孔缺陷的容限能力低于X80钢级管道,现行标准中关于气孔缺陷的3 mm尺寸控制指标适用于X80和X90钢级环焊缝管道.
  • 袁壮;段礼祥;王金江
    . 2016, 1(3): 425-433.
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    提出一种基于极值点奇异值降噪与关联维数分布情况相结合的电机转子不平衡故障识别方法.首先,对不同时期采集的电机振动信号进行基于极值点的奇异值降噪,避免噪声所导致的关联维数不收敛.然后,通过复相关函数法确定延迟时间,并采用G-P算法计算关联维数.最后,对多组振动信号的关联维数进行比较,识别电机转子不平衡故障.利用西部某油田的一起电机转子不平衡故障对上述方法进行了测试,结果表明,降噪信号的关联维数能够有效识别电机转子不平衡,且同常用的自相关法相比,本文采用复相关函数法计算得到的关联维数具有更好的分辨性,更适合于电机故障识别.
  • 闫柯乐
    . 2016, 1(3): 434-441.
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    吸附材料的性能对油气分子吸附过程起着关键性的作用.本文系统表征了3种硅胶吸附材料(A型、B型和C型)的结构信息,计算了其标准特征吸附能,考察了其初次吸附钝化过程和动态吸附过程特性.实验结果表明,A型硅胶具有丰富的微孔结构,而B型硅胶和C型硅胶则为典型的介孔材料,通过标准吸附特征能可反映其微孔分布;初次钝化吸附量和动态吸附量变化情况相似,均为A型硅胶最大,B型硅胶次之,C型硅胶最小,微孔分布决定了油气分子吸附过程,从而影响对应的吸附量.
  • 徐春广;王俊峰;宋剑峰;田海兵;蔺廉普;饶心
    . 2016, 1(3): 442-449.
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    基于声弹性理论,本文研究了油气管道中超声波与应力的关系,分析了超声临界折射纵波产生的原理、方法和技术.为了确保检测值的准确性和可溯源,进一步研究了超声波残余应力检测的校准技术,建立了超声应力检测与校准系统;研究了高能超声与残余应力场的相互作用关系,通过有效控制高能声束和声激励模式改变构件表面和内部残余应力场状态,实现了对在役机械构件局部残余应力分布的原位消减和控制,提高了服役机械构件整体强度、抗疲劳和耐腐蚀能力,增强了构件使用寿命、安全性和可靠性,并在油气管道焊接残余应力的检测和调控中得到了应用.
  • 武旭;帅健
    . 2016, 1(3): 450-458.
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    管道屈曲是油气管道的多种失效方式之一,包括管道的局部屈曲和整体屈曲.埋地管道屈曲变形较为复杂,主要影响因素包括内外压力、弯矩、管道的轴端力等.管道受其结构特性影响,在受力和变形条件稍有恶化时就容易发生屈曲破坏.本文针对某局部屈曲破坏成品油管道进行全面的分析和研究.通过开展管材的拉伸、夏比冲击、断裂力学试验,得到管材的常规力学性能参数.利用有限元模拟的方法,建立屈曲管道模型,分析不同载荷下管道受力变形特点及影响因素,研究造成管道屈曲变形的主要原因.结果表明:在一定条件下,材料的冲击功随试验温度增加而增大;管道局部屈曲失稳是受轴向压力、弯矩和内压的联合作用所致,其中轴向载荷过大是造成管道屈曲失稳的主要原因;减少内压和增加壁厚可以增强管道抵抗变形的能力.
  • 董绍华;王东营;董国亮;张河苇
    . 2016, 1(3): 459-470.
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    内腐蚀的直接评估(Internal Corrosion Direct Assessment,ICDA)技术是用于评价通常输送干气、但可能短期接触湿气或游离水(或其他电解液)的输气管道完整性的系统方法,适用于不能开展内检测的管道.其包括4个步骤:预评价、间接检测、直接检测、后评价.ICDA评估管道水聚集和内腐蚀的可能性,从而找出首个最有可能的腐蚀区域位置,如果这个区域位置通过验证没有发现腐蚀,则其他下游部位出现水聚集或腐蚀的可能性很小.本文提出了ICDA的步骤和方法,对陕京天然气管道一线陕西段神森站至府谷压气站段进行了ICDA评估,评价管道全长52.09 km,按照冬夏季天然气输送量不同,计算得出了管道水积聚析出的临界角冬季1月份为6.17°,夏季7月份为为1.97°.分析沿线高程数据,得出全线高程倾角分布图,选择多个倾角(大于临界角)较大的高风险区域位置开挖,发现管道无明显壁厚减薄,管道状况良好.通过内腐蚀评估可进一步确定管道的内部状况,对于不能实施内检测的管道安全状况评估具有重要意义.
  • 刘全桢;高鑫;李亮亮;李义鹏;孙立富
    . 2016, 1(3): 471-476.
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    本文分析了近年来连续发生的数起油品静电燃爆事故,对比了目前国内外油品静电风险防控措施.通过对油品静电现场测试以及各类特性参数分析,验证目前油品静电风险防控措施的有效性,在此基础上研究了油品静电在线监测技术,并对油品静电监测设备的应用情况进行介绍,提出油品静电燃爆危险性防控的新方法.
  • 陈国鑫;王正
    . 2016, 1(3): 477-483.
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    2013年11月22日发生的黄岛管道爆炸事故共造成62人死亡,136人受伤.调查显示,在排水管道内部存在多处混凝土栅栏障碍物,油气在排水管道内聚集爆炸产生的超压和物体碎片是造成伤害的主要原因.为了定量探究障碍物对管道内油气燃爆破坏效应的影响,本文搭建了长3m、内径100 mm的油气管道燃爆测试装置,在管道后半段可根据需要安置各类障碍物.在常温常压下以丙烷与空气的混合气为燃爆介质,采用弱点火方式进行了燃爆试验,研究了在不同障碍物阻塞率、数量和间距条件下管道内部的超压分布和变化.
  • 任伟;帅健
    . 2016, 1(3): 484-492.
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    在管线实际运营过程中,影响管线安全的不确定因素很多,如果不能很好地考虑这些不确性因素,可靠性评定结果会产生较大偏差.本文首先对L415、L485、L555管道环焊缝的环焊缝拉伸强度、环焊缝冲击功和环焊缝断裂韧性等材料性能参数进行统计分析.采用常用的正态分布、对数正态分布、指数分布、Gumbel分布和Weibull二参数分布来描述这些参数的分布类型,并对相应的分布类型进行参数估计.其次,在给定的显著水平下,分别利用K-S检验和x2检验对分布进行非参数检验.最后,根据检验结果,给出参数的最佳分布类型,这对提高管道环焊缝可靠性分析的准确性有重要作用.
  • 石油化工
  • 陈雪娇;侯磊;李师瑶
    . 2016, 1(3): 493-502.
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    航空煤油的冰点和黏温特性是衡量煤油低温流动性的重要质量指标.本文以某航空煤油的碳数分布、碳氢质量比、芳香烃饱和烃质量比等参数为依据,建立了5种烃混合的煤油体系模型,进行了分子动力学模拟.根据密度和扩散系数随温度的变化预测了煤油体系的冰点,模拟冰点值与实验结果一致;通过计算径向分布函数分析了冰点温度附近煤油体系内部的微观结构,发现同种分子间的聚集是影响煤油冰点温度的主要原因,芳香烃对煤油体系冰点的影响大于链状饱和烃的影响;采用Rouse Model模拟了煤油体系的黏温关系,模拟黏温指数与通过实验拟合的黏温指数相同,模拟黏度随温度的变化趋势与实验结果一致.
  • 吕昀祖;周红军;徐泉
    . 2016, 1(3): 503-511.
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    自主设计并搭建了一套超重力反应装置以研究超重力技术在葸醌法生产双氧水上的应用.实验分别考察蒽醌加氢在超重力单程加氢操作和循环加氢操作下的氢效以及时空收率.实验结果表明在超重力反应系统中,当转速在350~400 r/min时加氢效率最高;在40~60℃,0.1~0.3 MPa的条件下,随温度和压力升高氢效有所提高.同时实验发现在相同反应条件下,循环加氢的操作方法虽然可以得到较高的氢效但同时极大地降低了时空收率.用超重力技术单程加氢的操作方法可以得到的产品时空收率为27.9 g(H2O2)/L(cat.)·h,远高于同条件下的采用固定床加氢的产品时空收率(12.7~16.5 g(H2Oa)/L(cat.)·h).因此本文认为采用连续的单程加氢的超重力技术在蒽醌法制备双氧水上更具经济性.
  • 石油经济
  • 姜洪殿;董康银;孙仁金;邱坤
    . 2016, 1(3): 512-521.
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    随着我国石油企业“走出去”程度不断加强,石油企业决策者也面临一系列的风险,做好经济风险分析,是规避损失的有效手段.本文根据海外投资项目特点,选取蒙特卡罗模拟法和决策树分析法作为经济风险分析的主要方法,进而在系统分析海外投资项目经济风险因素的基础上,结合某海外投资项目实例,综合运用蒙特卡罗模拟法和决策树分析法,对经济风险进行定量分析,这两种方法所得结论基本一致,该项目的风险程度属于低风险.最后有针对性的提出应对海外投资项目经济风险的对策建议.
  • 董康银;姜洪殿;李慧;孙仁金;管清山
    . 2016, 1(3): 522-530.
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    领导决策效率是影响企业效益与可持续发展的关键因素之一,提高领导决策效率是提升企业核心竞争力的重要手段.为了探究石油企业领导决策效率的影响因素及其之间的关系,在对石油企业领导决策效率影响因素进行分析的基础上提出假设,构建石油企业领导决策效率影响因素的结构方程模型,结合问卷调查结果运用结构方程模型分析验证假设,并通过模型计算路径系数.实证结果表明,决策信息、领导权威和企业文化对石油企业领导决策效率有显著影响,其中领导权威为主要影响因素,治理结构和决策体制通过其它中介间接地影响石油企业领导决策效率.研究结论可为中国石油企业领导决策效率提升的关键要素管理与控制提供指导和借鉴.