石油科学通报

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《石油科学通报》投稿须知

. 2017, 2(1): 0-0.

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缝合线有机质富集及流体运移意义 ——以鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩为例

高岗;王轩;张维维;董岩;王程程;李佳烨

. 2017, 2(1): 1-11.

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本文选取鄂尔多斯盆地中东部含缝合线的奥陶系海相碳酸盐岩样品,分别对缝合线和基质进行了岩石铸体薄片、荧光薄片镜下观察、有机碳含量测试、热解分析、全岩X-射线衍射矿物成分以及扫描电镜等一系列实验分析测试,以分析碳酸盐岩缝合线对有机质富集与油气运移的作用.研究表明,缝合线有机质丰度比基质高,含油性比其周围的基质要好,但二者母质类型相近.缝合线中有含量相对较多的黏土、石英、白云石、黄铁矿、黑色沥青、有机质和含量相对较少的方解石.缝合线物质颗粒之间一般呈基底胶结、杂基支撑,其孔隙发育程度、孔隙类型和孔隙密集程度要好于基质,利于油气的运移.总体表明缝合线对于低有机质丰度碳酸盐岩有机质富集、油气生成和流体运移都具有积极作用.

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塔里木盆地柯坪上震旦统奇格布拉克组优质储层形成机理

杨飞;鲍志东;潘文庆;刘金侠;张德民;肖菁

. 2017, 2(1): 12-23.

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为了厘清塔里木盆地上震旦统奇格布拉克组储层发育的主控因素和成因机制,基于5个露头观测和2口钻井资料,本文采用岩石学和地球化学相结合的方法,对储层岩石类型、储集空间类型和充填物特征以及岩石稳定同位素和微量元素特征等进行了综合解析.结果显示,奇格布拉克组储层以发育溶洞、溶蚀孔洞、晶间溶孔等为主要特征,且储层岩石类型主要为凝块石白云岩、叠层石白云岩和颗粒白云岩.通过对储层主控因素的分析,明确奇格布拉克组优质储层的形成是建立在微生物礁、微生物潮坪和颗粒滩等有利的沉积微相基础之上,受准同生溶蚀、表生溶蚀、热液溶蚀、热液白云化、有机酸溶蚀和构造破裂等多种因素共同作用的结果,其中,表生溶蚀、热液溶蚀和有机酸溶蚀作用是储层形成最重要的3个影响因素,且表生溶蚀对优质储层的形成起了决定性作用.

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声电转换信号的井下观测与初步分析

段文星;鞠晓东;卢俊强;门百永;车小花;乔文孝

. 2017, 2(1): 24-31.

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声电测井是一种基于地层岩石的声电耦合效应探测的、特殊的井孔地球物理测井方法.自行研发的声电效应测井仪(AELT)在中国北部某油井进行了实际下井测试,通过使用声波信号和电信号同步采集的方式得到了该井声波发射时的声电同步接收信号,在井下观测到了声电效应测井理论所预期的伴随模式声电转换电信号和界面模式声电转换电信号.初步对比结果表明,伴随模式声电转换信号的波形组成成分以及频率特征与声波发射—声波接收信号的特征相似;在整个测量井段,纵横波信号能量与由此产生的声电信号能量相对较弱;而斯通利波信号能量与由此产生的声电信号能量相对较强,且二者随深度的变化趋势具有很高的相关性.界面模式声电转换信号到时几乎不会随源距和地层深度的变化而改变,其能量与常规测井数据之间具有很高的相关性.结合由声波信号转换出的电信号的相关特征,有可能为裸眼井地层参数评价提供新的参考依据.

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测井新技术在陆相致密油"七性"评价中的应用——以松辽盆地北部高台子油层为例

尹成芳;柯式镇;姜明;康正明;王伟东;孙旭;郑树桐

. 2017, 2(1): 32-43.

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中国陆相致密油储层具有岩性复杂、孔隙结构复杂、非均质性强等特点,常规测井难以准确评价岩性、物性、电性、含油性、烃源岩特性、脆性和水平地应力各向异性,本文综合应用"无源三组合"测井(岩性扫描测井、致密储层核磁共振测井和介电扫描测井)、声波扫描测井、微电阻率成像测井等测井新技术,结合传统"三组合"测井技术,总结出了陆相致密油测井评价思路,目的是解决烃源岩品质、储层品质和工程品质"三类品质"评价问题.运用该思路,对松辽盆地北部Q地区高台子油层测井新技术资料相对齐全的J2井和Q1井,进行精细测井评价,同时,结合常规测井资料,建立了相应的"七性"评价模型,并将模型用于研究工区内20口老井资料的解释,取得了良好效果.最终,在测井精细评价基础上初步建立储层分类标准,形成了一套陆相致密油评价体系.相比常规测井,测井新技术将以其独特优势支持我国陆相致密油勘探开发的深入进行.

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水平井螺旋射孔参数对近井筒裂缝形态影响规律

单清林;金衍;韩玲;张儒鑫

. 2017, 2(1): 44-52.

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射孔井压裂施工中,射孔参数选择不当易造成水力裂缝无法沟通尽量多的射孔孔眼或造成多缝起裂,引起近井筒复杂裂缝状态,从而降低井筒与水力裂缝的沟通性,影响后续支撑剂填加作业,导致压裂失败.射孔参数优化对降低破裂压力以及避免近井筒裂缝复杂性具有重要意义.前人多采用数值模拟与室内物理模拟方法针对直井或斜井条件下的0°或180°相位射孔参数进行优化,所研究的裂缝形态多为沿井眼轴向扩展的水力裂缝,而对于水平井螺旋射孔条件下横向水力裂缝的扩展规律以及相应射孔参数优化方面的研究较少.本文采用数值计算与物理模拟相结合的方法研究水平井螺旋射孔参数对近井筒裂缝形态的影响规律,建立实验室尺寸的三维水平井螺旋射孔有限元模型,分析了不同孔眼处起裂压力的分布规律,并基于最小起裂压力原则,得到能有效降低模型起裂压力的最小孔径与孔密参数.在此射孔参数组合基础上,为研究继续增加孔密或孔径对水平井水力裂缝形态的影响,也为验证有限元方法在水平井螺旋射孔参数优化方面的有效性,设计了不同螺旋射孔参数的混凝土试样进行真三轴水力压裂物理模拟.实验结果显示,采用传统有限元方法对水平井螺旋射孔参数进行优化具有局限性,其优化参数条件下,孔眼间水力裂缝连接性较差,从单个孔眼起裂的水力裂缝倾向独立扩展,无法形成沟通多个孔眼的主裂缝面以增强水力裂缝与井筒的连通性;在有限元优化结果基础上增加射孔孔径,一定程度上增强了孔眼间水力裂缝的连接,但整体依然存在裂缝重叠区域,且破裂压力也较高;相比于增加孔径,增加射孔密度更能促进射孔间水力裂缝的相互连接,形成沟通多个孔眼的主裂缝面,在保证破裂压力较低的情况下降低了近井筒裂缝的复杂性.研究成果可为现场作业提供指导,由于射孔孔径与射孔密度均会对套管强度产生影响,现场进行射孔参数优化时,在确保套管强度条件下,应优先考虑增加射孔密度以降低近井筒裂缝复杂性,便于后续填加支撑剂作业.

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考虑应力敏感影响的改进Blasingame产量递减分析方法

陈民锋;王兆琪;孙贺东;王言;陈璐;张琪琛

. 2017, 2(1): 53-63.

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Blasingame产量递减分析方法,可用于分析变井底压力和变产量条件下的产量递减问题,但Blasingame方法并没有考虑储层应力敏感的影响.本文基于低渗透应力敏感储层渗流特征,建立考虑储层应力敏感影响的定产生产模型,并采用不等距差分的数值方法进行求解,并在计算过程中将定产生产条件转化为内边界条件、显示处理应力敏感对储层渗透率的影响;基于Blasingame方法的无因次变化量,制作应力敏感储层的产量递减曲线图版,并分析了不同条件下的产量变化规律.研究表明,考虑应力敏感的改进Blasingame产量递减曲线,在边界控制流阶段曲线的形态变化互相平行,而随着无因次距离的增加,曲线向下移动;随着应力敏感系数的增加,改进Blasingame产量递减曲线向下移动.实际应用表明,应用改进的Blasingame分析方法,解释结果更符合低渗透、应力敏感储层的开发实际状况.

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页岩气在纳微孔道中的流动模拟研究

曾彦;宁正福;齐荣荣;黄亮;吕朝辉

. 2017, 2(1): 64-75.

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富有机质页岩中存在大量的纳米孔隙,连续介质流的Navier-Stokes方程难以准确描述纳米孔隙中的气体流动行为.为此,采用格子Boltzmann方法模拟了气体在页岩纳微孔道中的流动.结果表明:页岩气在纳微孔道中的流动存在显著的纳米尺度现象,表现为气体的平均流速大于Poiseuille公式计算值;纳微孔道中气体的稀薄效应显著,孔壁处的气体速度不为零;且孔道直径越小,孔壁的滑移速度越大,甚至大于孔道中的气体速度、流速剖面也由抛物线型转变为柱塞状.页岩气在纳米孔中流动时发生"双滑脱效应",流体粒子与孔壁发生碰撞,获得动能后反弹进入孔道中,增强整个纳微孔道气体的流动."双滑脱效应"导致页岩气的渗透率大于等效液体渗透率,并引起克氏渗透率图中,气体渗透率与平均压力的倒数偏离直线关系.

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多孔介质流动及传热的格子Boltzmann方法研究

吴子森;董平川;袁忠超;周阴国;曹耐;许佳良

. 2017, 2(1): 76-85.

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基于随机四参数生长法构造不同孔隙度的多孔介质,采用稀疏矩阵存储方式存储内部流体节点、流固边界节点及物理边界节点.通过顶盖驱动流和方腔自然对流验证了格子Boltzmann方法处理多孔介质的传热问题的可行性.基于格子Boltzmann耦合传热模型,计算得到复杂多孔介质内的速度及温度分布云图,对多孔介质内的速度、温度与迭代时间及孔隙度的关系作了详细的分析.结果表明:多孔介质中速度和温度分布受孔隙度影响,相同压力梯度下,平均速度随着孔隙度的增加而增大;孔隙度相同时,平均速度随着压力梯度的增加而增大.相同温差条件下,随着孔隙度的增大,多孔介质中对流传热达到稳态的时间逐渐减小;多孔介质内最大温度出现在高温壁面处,靠近高温壁面的孔隙度越大,高温部分体积越大.相同条件下,孔隙度越小,多孔介质的平均温度越低.

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成品油管道打孔盗油量测算方法

何国玺;梁永图;李岩松;刘胜利;吴梦雨;谢成;席罡;李丰

. 2017, 2(1): 86-101.

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打孔盗油的事故危害很大,不仅会造成油品损失、影响管道正常运行,还极易发生爆炸、泄漏、污染环境等二次事故.目前的研究着重于从管理和技术角度,对盗油事故进行甄别,并进行定位,但对盗油量的计算研究较少.分析了打孔盗油过程中整个管道系统的水力瞬变,以打孔盗油点、变径点、批次界面和阀门等为边界条件,建立了打孔盗油模型.根据盗油过程上下游压力、上游流量和温度等参数的变化,计算了整个盗油过程的瞬时盗油流量和累计盗油量.现场实验及盗油量测算结果表明:(1)孔口自由出流和短管出流的出流系数差别较大,因此计算盗油量时,应考虑阀门的局部摩阻、盗油管线摩阻、盗油罐车内的油品压力等参数;(2)对盗油速率和累计盗油量影响从大到小的参数依次是:盗油点孔径(阀门开度)、盗油管段上下游压力变化、流量、温度;(3)输量越小、压力越高、压力波动程度越大,模型计算结果精度越高.

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储气库可靠性一体化分析方法研究

虞维超;薛鲁宁;黄维和;张也;温凯;宫敬

. 2017, 2(1): 102-114.

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地下储气库作为大型天然气管网系统的重要组成部分,确保其安全可靠运行对保障管网系统的供气能力尤为重要.本文针对枯竭油气藏型地下储气库的工艺特点和功能分区,将储气库系统工艺流程分为采气工艺和注气工艺;功能区块分为地下储层、注采井系统和地面系统.通过注采井系统将地下储层和地面系统联系起来,并采用基于一体化的可靠性分析方法,计算给定注采任务下,储气库系统的运行可靠性.最后,以某储气库为例,对其运行可靠性进行评价.

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耦合水力约束的成品油管道调度模型研究

段志刚;梁永图;张浩然;颜筱函;廖绮

. 2017, 2(1): 115-122.

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成品油管道系统能否经济、高效地运行,关键在于运营单位编制与执行调度计划的水平.由于成品油管道是一个复杂的密闭水力系统,仅约束流量难以保证管道总体运行达到最优.当前,国内外学者针对成品油管道调度优化问题展开大量的研究,但少有研究将水力约束耦合在内.本文以调度周期内体积总偏差最小为目标函数,综合考虑了注入、分输、泵站、批次运移、水力等约束,建立了连续时间的混合整数非线性规划(MINLP)模型,并将其分解成整数规划(IP)问题及混合整数线性规划(MILP)问题求解.而后,利用提出的优化模型求解出某条成品油管道的具体优化调度方案和启泵方案.调度周期为179.7 h,计算时间180.32 s.调度计划满足现场需求,结果表明模型实用、高效.

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深水水下连接器国产化设计关键技术

张康;洪毅;段梦兰;罗晓兰;侯广信;徐晓磊

. 2017, 2(1): 123-132.

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水下生产设施的国产化是我国深海油气勘探开发的重大战略之一.本文以水下生产系统中关键的连接设备——水下连接器为研究对象,依据结构功能和使用特点提炼出水下连接器通用技术问题.结合"十二五"期间对水下连接器的研制工作,从密封、锁紧、定位对中和液压控制四个方面探讨了水下连接器国产化所需解决的设计关键技术,并重点阐述了密封关键技术与锁紧关键技术问题.归纳总结了亟待解决的问题,并给出了相关解决方案的建议,对下一步水下连接器的"十三五"国产化自主研制具有重要的指导意义.

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聚合物溶液黏度与黏弹性损失对驱油效率的影响

马云飞;侯吉瑞;尚丹森;赵凤兰;吴凡

. 2017, 2(1): 133-141.

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为了研究聚合物溶液在多孔介质间长距离运移过程中黏度与黏弹性的变化规律,并确定其损失对驱油效率的影响,本文通过室内实验对聚合物驱进行了模拟.建立了30 m长填砂物理模型,在注入聚合物驱的过程中,于模型沿程不同位置分别采出样品,分析溶液表观黏度、聚合物分子量和浓度的变化规律.基于以上结果,配制与不同距离下采出液性质相同的聚合物溶液进行岩心驱油实验,并与同黏度丙三醇水溶液进行对比.实验结果表明,聚合物驱过程中溶液浓度和聚合物分子量随运移距离的增加而降低,基本满足线性规律;溶液黏度随距离的增加先快速下降,而后趋于平稳;储能模量在近井地带的损失非常严重.聚合物驱的驱油效率提高值随着运移距离的增大而逐渐降低,运移距离越远,聚合物溶液的提高采收率能力越弱,这与溶液黏度和黏弹性的损失密切相关,其中弹性损失对驱油效率的影响比黏性更为显著.该室内研究成果可为聚合物驱的优化设计提供一定的参考.

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国际原油供给新变革下的寡头合作竞争博弈分析

程承;王震;薛庆;刘明明

. 2017, 2(1): 142-150.

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页岩革命推动美国超越沙特阿拉伯和俄罗斯,成为世界第一大原油生产国.美国借助页岩油,介入原先由欧佩克和非欧佩克主导的常规原油供给博弈中,改变了国际原油供给市场格局.为分析未来竞争态势,研判未来格局中摇摆国发挥的作用,本文构建了寡头竞争博弈模型并分别求解了竞争情景和合作情景下欧佩克、非欧佩克传统产油国和美国的纳什均衡供给量、利润和桶油利润,并在此基础上量化分析了摇摆国在维持石油行业利润中发挥的关键作用.均衡求解结果显示,尽管美国加入供给角逐,欧佩克与非欧佩克传统产油国之间缺乏合作动力,国际原油供应格局趋向三足鼎立、共同竞争的局面.美国和沙特阿拉伯均具有成为摇摆国的潜力.

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我国石油化工合同能源管理项目风险评价研究

吴志炯;董秀成

. 2017, 2(1): 151-160.

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本文研究的目的是为我国石油化工合同能源管理(Energy Performance Contracting,EPC)项目风险评价提供一种方法.EPC源于20世纪70年代中期的美国,在国外发展了40多年,且发展得非常迅速.1997年,作为一种先进的能源管理模式,EPC引入中国.经过近20年,尽管其在国内得到迅速发展,但在我国石油化工行业推广应用过程中却较为迟缓.本文通过文献分析和问卷调查,构建了我国石油化工合同能源管理项目风险指标体系,并采用层次分析法的改良法-G1赋权法和模糊综合评价法,对宁夏石化公司实施的合同能源管理项目风险进行实证评价.

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