石油科学通报

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《石油科学通报》投稿须知

. 2018, 3(1): 0-0.

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四川志留系龙马溪组页岩等温解吸及甲烷碳同位素分馏特征

许心怡;岳长涛;李术元;马跃;杨飞

. 2018, 3(1): 1-10.

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本文选取四川志留系龙马溪组页岩,对所采样品进行了地球化学、岩石矿物组分及含气性分析.在实验室内采用磁悬浮天平进行质量法等温解吸实验,通过页岩气解吸过程中甲烷碳同位素(Δ13c1)组成变化研究甲烷碳同位素分馏过程,比较不同温度下甲烷碳同位素分馏特征;同时赴现场收集页岩岩心解析气,进行气体组分和甲烷碳同位素分馏分析.结果表明,随着压力降低,样品中气体逐步解吸,甲烷碳同位素出现分馏特征,Δ13c1值呈现增大的趋势;页岩储层性质影响甲烷碳同位素分馏,有机碳含量相对越高,Δ13c1值越大,矿物组分和扩散运移也会影响甲烷碳同位素的分馏结果;温度影响甲烷碳同位素分馏,低温时甲烷碳同位素容易分馏.现场测定的甲烷碳同位素分馏变化明显,气体组成随解析时间发生规律性变化.

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基于岩石物理模型的转换横波分裂在碳酸盐岩裂缝储层预测中的应用

曹占宁;李向阳;孙绍寒;秦喜林

. 2018, 3(1): 11-21.

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碳酸盐岩储层岩石组分与孔隙结构复杂,流体分布不均,反演难度大,常规储层预测方法难以有效判断有利区域.为此,本文基于修正后的岩石物理模型和横波分裂属性分析,建立了一种碳酸盐岩裂缝储层检测的技术方法.首先,根据塔里木盆地S地区鹰山组碳酸盐岩储层岩石物性特征,修正Chapman模型,建立考虑多种岩石基质组分的多尺度岩石物理模型.其次,利用反射率法正演模拟储层在不同裂缝密度以及饱含不同流体时的反射横波地震记录,并对地震记录进行了横波分裂属性分析.分析表明,饱含水时快慢横波之间的能量差异较小,而饱含气时两者之间能量差异较大,同时验证了快慢横波之间的延迟时间随着裂缝的发育密度增大而增大.因此利用快慢横波之间的延迟时间与振幅差异可以较好的检测裂缝型油气藏.最后,将快慢横波延迟时间与能量差异属性应用于研究区多波地震资料中,检测结果表明研究区西南部裂缝密度较大且以含气为主,与钻井及试生产结果吻合,表明了预测结果的可靠性以及预测方法的有效性.

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基于随机森林方法的地震插值方法研究

徐凯;孙赞东

. 2018, 3(1): 22-31.

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在地震数据的采集过程中,不可避免地会出现地震道缺失或者空间采样不足的情况,这样会产生坏道、缺失道等现象,极大的影响了地震资料质量.想要解决该问题就必须进行地震插值.本文借助于机器学习思想,以无缺失道数据为基础构建机器学习样本集,在此基础上利用随机森林回归预测算法学习各道各时间点振幅与其临近道、时窗内的振幅的统计关系,然后根据临近道数据对缺失道进行补全.将本文所提出方法应用到模型数据与实际采集数据中的缺失道补全处理,均取得良好应用效果,证明本文方法的正确性与有效性.

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致密油藏多级压裂井异井异步注采可行性研究

于海洋;杨中林;马恬;雷征东;程时清;陈浩

. 2018, 3(1): 32-44.

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针对传统方式开发致密油藏存在的注水难、采收率低等问题,本文基于水平井多段体积压裂的压裂液返排率不高,能有效补充致密油藏能量,增强渗吸作用的机理,提出了致密油藏异井异步注采开采方式,即采用平行的2口或多口压裂井,注采裂缝交替排布,采油及注水交替进行.以某油田L致密油藏为例,采用数值模拟方法,优选异井异步注采技术参数界限,优选参数为裂缝间距80 m,裂缝半长160 m,注入量3000 m3,注入速度300 m3/d,焖井时间35 d,累积增油量1449 t.对比分析了异井异步注采、准天然能量衰竭开发、注水吞吐、缝间水驱4种方式的开发指标,结果表明注水吞吐只能短期内小幅度提高累积采油量,不能显著提高采收率;缝间水驱早期产量高,见效快;异井异步注采的稳产期更长,采出程度更高,比衰竭式开采增加6.01％.异井异步注采的开发方式能提高水平井的开发效果,具有良好的应用前景.

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压敏油藏不规则裂缝形态对压裂水平井产能的影响

孙璐;刘月田;王宇;张艺馨;柴汝宽

. 2018, 3(1): 45-56.

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目前,致密油藏压裂水平井产能模型多基于2类.第1类是将储层划分为外区、内区和人工裂缝共3个线性流动区的三线性模型,第2类是将渗流通道划分为基质、天然裂缝和人工裂缝共3种类型的三孔模型.这2类模型均未考虑人工裂缝的不规则形态、天然裂缝和人工裂缝的压力敏感差异.本文充分考虑不规则裂缝形态及其对产能的影响,考虑SRV区天然裂缝和人工裂缝具有不同的压力敏感系数及其对产能的影响,建立了压敏致密油藏压裂水平井非稳态模型.模型建立过程中将不规则形态裂缝离散为变宽度的矩形微元段.在人工裂缝微元段压力的方程中引入裂缝渗透率,在SRV区平均地层压力的方程中引入渗透率张量,实现了对人工裂缝和SRV区压力敏感系数的表征.采用等效渗透率描述SRV区双重介质渗透率.应用本文模型描述了中Bakken的B-1#和B-6#两口致密油井的生产变化,证明了本文模型的可靠性.分析结果表明,本文模型能够灵活模拟不规则形态的人工裂缝,处理人工裂缝和天然裂缝具有的不同压力敏感系数组合.3种形状裂缝导流能力由大到小的排列顺序为楔形缝、颈缩缝、矩形缝.当人工裂缝压力敏感系数大于0.15时,压裂水平井存在最优井底流压,SRV区天然裂缝的压力敏感系数越大,累积流量越小.

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缝洞型油藏溶洞储集体氮气泡沫驱注入参数及机理研究

屈鸣;侯吉瑞;马仕希;王倩;罗旻

. 2018, 3(1): 57-66.

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溶洞是缝洞型油藏主要的储集空间,受岩溶作用影响,溶洞发育形态复杂,注水开发过程中,由于油水密度存在差异,单井上部富集大量剩余油.为研究溶洞型储集体注水开发后氮气泡沫驱不同注入参数下的驱油效果,设计制作了缝洞型油藏可视化溶洞模型进行氮气泡沫驱室内实验研究,可以直观地展示氮气泡沫驱段塞尺寸、注入时机、注采井别的变化对驱油效果影响.实验结果表明:溶洞储集体氮气泡沫驱存在最佳段塞尺寸范围,最佳段塞尺寸与溶洞发育形态、剩余油分布有关;相比转注水结束后进行氮气泡沫驱,底水驱结束后进行氮气泡沫驱可以缩短生产井高含水期,减少注水量,节约注水成本;低位井氮气泡沫驱与高位井注氮气泡沫驱剩余油分布不同,氮气泡沫与底水产生协同效应,改变水驱失效后部分溶洞中油水分布状态,提高波及体积.氮气泡沫驱提高采收率的主要机理是重力分异作用和降低油水界面张力:泡沫、油、水三相重力准数能够判断泡沫与底水协同作用的驱油效果;降低油水界面张力可使流场重新分布.室内实验研究结果可为矿场应用氮气泡沫驱开发溶洞储集体剩余油提供参考依据.

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天然气管道应急抢修中氮气置换工艺优化研究

熊毅;赵潇;司伟平;于达

. 2018, 3(1): 67-73.

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目前在天然气管道应急抢修过程中氮气置换工艺的选取主要依据经验进行,具有一定的盲目性.为增强其理论指导性,文章利用Stoner Pipeline Simulator(SPS)软件对川气东送某事故管段建立了动态物理模型,并分析了破损口综合特征(位置及大小)对氮气置换工艺的影响.分析了破损口位置对单端注氮氮气置换工艺总置换时间的影响,结果表明单端注氮时选取远端注氮工艺总置换时间较短.分析了破损口位置、破损口当量直径对单/双端注氮总置换时间的影响,结果表明破损口当量直径和破损口位置的耦合作用共同决定单/双端注氮工艺的优选结果.单/双端注氮工艺优选存在与破损口状态及破损口位置相关的"转换相图",可通过破损口状态以及破损口位置在"相图"中的位置优选氮气置换工艺,对工程实际具有重要理论指导意义.

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基于变权模糊综合评判的ICD类型优选研究

赵麟;汪志明;曾泉树

. 2018, 3(1): 74-82.

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长水平井易过早见水/气,一旦油井发生水/气锥,将在锥进处形成快速流动通道并抑制非锥进处的流动.在完井段上安装流入控制装置(ICD)可以有效延缓见水/气时间,提高采收率.由于使用ICD的油井通常能生产5～20年,装置的稳定性和ICD类型的选择对油井的开发十分重要.但是当前ICD类型的选择主要依赖于对ICD性能的定性认识,缺乏科学的理论依据.本文基于数值模拟软件,选取不同结构的ICD装置,研究了装置的流体参数敏感性、抗冲蚀和防堵塞性.基于数值模拟结果,结合模糊综合评判方法,引入变权理论,提出了一种科学的ICD优选方法.研究结果表明:ICD类型优选的主要考虑因素是黏度敏感性、流量大小和过流面积.通过比较ICD在不同黏度和流量下的优属度,构建了ICD优选图版.利用该图版,只要确定了储层条件,即可快速得到最优ICD类型,为油井的ICD选型提供科学的指导.

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海上气井环空带压地面检测诊断技术

张喜明;樊建春;刘迪;刘书杰;吕宁贻;梁政伟;文敏

. 2018, 3(1): 83-96.

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生产管柱泄漏导致的气井环空带压(Sustained Casing Pressure,SCP)问题被普遍认为是危及气田开发生产最大的安全问题,且环空带压发生在"A"环空(生产套管环空)的原因目前仍不明确,尚无有效的、能够在地面实现的检测诊断技术.针对以上问题,本文开发了气井环空带压地面检测诊断技术.利用事故树分析法归纳了导致"A"环空带压的54种气体泄漏途径.通过分析,得出生产管柱泄漏是"A"环空带压的最主要原因.建立了基于井筒压力分布的井下管柱泄漏地面定位模型,并研发了综合压力、流量、温度、液位及气体组分监测指标的适用于海上生产平台的环空带压地面检测诊断系统.开展海上气井环空带压现场试验,对系统的检测诊断功能进行了验证.结合井下管柱泄漏地面定位模型和检测系统现场检测数据,利用图解法分析了生产管柱泄漏引起环空压力变化的机理:当生产管柱泄漏点位于初始压力平衡点以上时,导致环空带压;当泄漏点位于初始压力平衡点以下时,将导致环空保护液面下降,环空井口压力依然为0.最后给出了环空井口压力变化与定期泄压导致的环空液面下降的定量关系,阐明了环空液位作为环空带压监测指标的必要性.本文提出的环空带压地面诊断检测技术对提高海上气井生产作业安全保障技术水平,控制开采风险和防止环空带压井发生安全事故具有重要意义.

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钻具疲劳损伤磁记忆检测试验研究

胡治斌;樊建春;高维骏;程彩霞;吴家风;赵坤鹏;代濠源

. 2018, 3(1): 97-105.

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钻井作业过程中频发的钻柱断裂事故严重影响了油气资源的勘探开发进程.为解决此问题,本文拟将金属磁记忆检测技术应用于钻具疲劳损伤检测.本文挑选典型钻具材料(35CrMo)在自行设计的疲劳试验机上开展了四点弯曲疲劳试验,借助CCD摄像机在光学显微镜下观测试样表面形貌,测量了裂纹扩展长度;同时通过基于巨磁阻原理的磁记忆高灵敏度传感器采集了疲劳过程中磁记忆信号,并提取了磁记忆信号特征参数,进行了基于磁记忆特征参数的损伤定量评估方法研究.试验结果表明:对比显微观测结果,35CrMo疲劳损伤过程磁记忆信号参数变化可以被划分为包括初始、稳定、波动及快速增长4个阶段,其中波动阶段对应微裂纹汇集及扩展;磁记忆信号峰值、梯度峰值以及梯度信号峰峰值都可以较为准确的定量评估35CrMo钢疲劳损伤严重程度.本文为磁记忆检测技术应用于钻具疲劳损伤检测提供了理论及数据支撑.

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复合体系在超低界面张力状态下对采收率的贡献程度

尚丹森;侯吉瑞

. 2018, 3(1): 106-112.

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为研究超低界面张力状态在地层中的有效作用距离及其对采收率的贡献,本研究用大庆天然油砂制作了10 m长填砂管物理模型,对ASP三元和SP二元复合体系在地层中的运移情况进行模拟.结果表明,水驱过后,剩余油分布呈阶梯形变化,大部分剩余油集中在模型后半段(4 m以后).超低界面张力有效作用距离仅为2.5～3.5 m,且作用在剩余油较少的区域,对采收率的贡献程度为30％～40％.SP二元和ASP三元复合驱在10-3、10-2、10-1、100 mN/m数量级界面张力下对采收率的贡献程度分别为33％、33％、20％、14％左右和39％、35％、18％、8％左右.碱能延长超低界面张力有效作用距离,增加其对采收率的贡献程度,提高10-2 mN/m数量级界面张力的驱油效率.复合体系在10-2 mN/m数量级界面张力下对采收率的贡献与超低界面张力时基本相当.

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我国炼油企业能源效率评价方法研究

孙王敏;刘建英;姜洪殿;杨晓光;刘鹏鸽;孙仁金

. 2018, 3(1): 113-124.

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在中国能源供需矛盾、结构性矛盾突出的情况下,如何提高炼油企业的能源效率成了亟待解决的问题;为了促进经济、能源与环境的可持续协调发展,提高能源利用效率有着极为重要的现实意义.为此,本文在分析影响炼油企业能源效率因素的基础上,构建了炼油企业能源效率评价指标体系,并运用组合赋权法确定各项指标的最终权重,进而建立了基于灰色关联TOPSIS的炼油企业能源效率评价方法.同时运用8家炼油企业的生产数据,对炼油企业的能源利用效率评价体系进行有效性检验.实证结果表明,该指标体系能够客观、有效地反映出炼油企业能源效率水平,可广泛用于评估炼油企业能源效率水平.

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