2020年, 第5卷, 第4期　
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  征稿启事

  . 2020, 5(4): 0-0.

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  川东北须家河组致密砂岩断缝系统Ⅰ:断层破碎带的平面分布特征

  廖宗湖;陈伟伦;李薇;刘辉;邹华耀;郝芳

  . 2020, 5(4): 441-448.

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  断层破碎带通常伴生有复杂的裂缝系统,为地下流体渗流提供了重要通道,影响着油气、矿产、地下水等的储存.迄今为止,地下断层破碎带特征的研究因缺乏数据而相对较少.依托三维地震勘探资料,本文提取了振幅剖面、极大和极小曲率属性、方差等地震属对通南巴马路背地区须家河组致密砂岩断层破碎带的平面分布特征进行研究.结果显示通南巴背斜在不同时期受到来自不同方向不同强度应力的综合作用,形成现今的北东向的背斜主体,并叠加有一系列北西向的次生褶皱和断层破碎带.工区范围内主要有6条NNW向逆断层破碎带,包括3条延伸超过10 km的长断层破碎带,和3条延伸3～6 km的较短断层破碎.这些断层破碎带在走向上宽度差异明显,破碎范围在270～1250 m,是该地区的断缝系统主要组成部分.高产井Ma101和Ma201处于F2、F3断层破碎带之间的构造高部位,断缝成藏优势明显.其中F2断层为通源断裂,可以沟通下部海相气源;而其他区域虽也有处于断块两背斜之间的区域,但处于构造低部位,并且离大断层较远,断缝成藏优势较不明显.本文为地下断层破碎带平面分布特征的描述提供了地震多属性分析方法,对建立致密砂岩地下断缝系统和相应的油气富集成藏模式有重要作用.
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  川东北须家河组致密砂岩断缝系统Ⅱ:断层破碎带的结构特征

  廖宗湖;凡睿;李薇;陈伟伦;刘辉;邹华耀;郝芳

  . 2020, 5(4): 449-457.

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  断层破碎带结构是逐渐而非某次剧烈变化形成的,这也直接导致了破碎带结构几何空间特征的复杂性.通常断层破碎带主要由断层核和破碎带这两个部分组成,但大规模或者构造变形强烈的断层中,断层破碎带可能会由单一断层核演化为具有多个核部的复杂结构.如何获得这样的结构特征,对研究断层破碎带控制下的油气运移规律有重要意义.基于三维地震方差属性,本文提出对川东北马路背地区须家河组二段致密砂岩的断层破碎带构造形态进行刻画,并对断层破碎带的宽度进行量化分析.结果显示如下:(1)地震方差属性结果展示了地下存在单核断层破碎带和多核复合断层破碎带.本文利用累计方差值的斜率变化点,结合川东北致密砂岩具体情况,选取方差值0.2作为边界值,确定该断层破碎带宽度在700～1200 m之间.(2)数值模拟显示,断层破碎带的形变程度呈指数衰减,即随着离核距离的增加,变形强度减少,这些特征和地表认识一致.(3)通过破碎带宽度量化分析,认为研究区目的层断裂带的宽度表现出极强的不均质性.致密砂岩不仅各断层破碎带之间宽度差异大,断层破碎带宽度在深度上也有明显变化,其结构显示出明显的"层控效应".虽然确认断层破碎带宽度仍然依赖于经验取值,但该研究为致密砂岩断层破碎带内部结构解析提供了新的方法和工具,为进一步建立川东北致密砂岩断缝成藏系统提供基础,其断层破碎带构造特征对分析断缝成藏具有重要意义.
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  基于数字岩心与格子Boltzmann方法的致密砂岩自发渗吸模拟研究

  汪勇;孙业恒;梁栋;蔡建超

  . 2020, 5(4): 458-466.

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  自发渗吸广泛存在于低渗—致密油藏的水力压裂与注水开发过程中,受岩石微观结构、流体特性及边界条件等众多因素影响,精确刻画自发渗吸规律是有效提高油藏采收率的关键基础问题之一.为研究致密油藏微观孔隙结构及岩石润湿性对自发渗吸的影响机制,本文针对胜利油田樊154区块致密砂岩样品,应用CT扫描技术建立微观孔隙结构的数字岩心模型,利用格子Boltzmann多相流模型开展孔隙尺度自发渗吸模拟,分析三种典型孔隙结构特征及不同润湿条件影响下的渗吸前缘演化和采出程度变化规律.结果表明,孔隙片状发育且连通性较好的结构中渗吸速率快且非润湿流体主要以"卡断"形式捕集,最终采出程度高,孔隙尺寸细小且连通性较好的结构内渗吸速率稳定,无较大波动,渗吸现象持续时间长,非润湿流体可以通过"绕流"和"卡断"方式捕集,最终采出程度一般,形态特征以片状发育但连通性较差的结构中渗吸速率波动显著,非润湿流体主要以"卡断"方式捕集,最终采出程度低;不同润湿性影响两相流体前缘的演化规律,润湿角越小,润湿流体优先侵入孔隙角隅,两相界面杂乱、分散,主终端液面滞后明显,渗吸前缘后非润湿相滞留明显,而润湿角越大,角流现象减少,渗吸前缘形态规则,但渗吸速率减慢,渗吸程度低;渗吸前期的逆向渗吸在强润湿条件下,发生程度高且位置多,同时后期的顺向渗吸过程中,润湿性越强,渗吸作用越明显,渗吸速率越快,最终采出程度越高.研究结果有助于厘清致密油藏压裂开发中自发渗吸作用特征及其影响因素.
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  辽河拗陷牛心坨沙四段致密砂岩油形成主控因素及有利区预测

  庞宏;吴松;胡英杰;王海朋;丁旭光;刘兴周;惠沙沙;陈昌;郭军敏

  . 2020, 5(4): 467-482.

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  牛心坨地区沙四段勘探程度较低,但勘探前景较好.前人研究普遍认为牛心坨地区沙四段砂岩油藏主要为常规的构造、岩性油藏,并建立了沙四段油藏源控成藏模式,指出构造高点及断裂附近为油气富集的有利部位.但近期作者团队研究发现研究区沙四段砂岩储层存在普遍致密的现象,研究其致密油形成主控因素及有利区预测对研究区未来勘探具有指导意义.本文利用30口井的资料,4103个分析测试数据(包括264个烃源岩地化数据,2624个储层物性数据,55个压力数据),采用功能要素组合的方法,剖析了研究区沙四段致密油形成条件,阐明了致密油形成的主控因素,并预测了有利区带的分布范围.研究结果表明:牛心坨地区沙四段砂岩具有低孔富集、低压稳定、源储紧邻,连片富集的特征,具备致密油形成的条件.致密油的形成与富集受储层和烃源岩的联合控制作用.此外,牛心坨地区沙四段储层孔隙度中等时(5％<Φ<12％),含油气性最好,牛心坨亚段源岩潜力最大,已发现的油气距排烃中心距离小于10 km;依据T-DPS分布发育模式(D:沉积相;P:构造稳定带;S:烃源岩)预测了致密油有利区带分布范围,I类有利区(孔隙度为6％-10％)位于坨43—坨16井区、坨605—坨24井区以北、坨45—坨25井区、研究区中部.II类有利区位于坨1井区、坨602井区、坨21—坨15井区南沙四段储层有利区.研究成果对研究区勘探开发指明了方向.
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  基于差异共振声谱仪多阶共振模式的弹性模量频散测量

  唐跟阳;董春晖;王尚旭;曾心;任保德

  . 2020, 5(4): 483-495.

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  利用差异共振声谱系统(DARS)可测量岩石样品在～600 Hz下的压缩系数或弹性模量,该测量依靠DARS系统的一阶共振模式测量来实现,而忽略了使用更高阶共振模式可以获得的信息.本文利用DARS系统的第二、三阶共振模式测量以估算岩石样品的体积模量.使用三个参考样品代替两个参考样品,我们获得了具有更高准确度的校准参数.通过对校准参数分析,改进了测量过程,选择了具有较高敏感度的测量位置来替代传统的多点测量.在此基础上,提出了一种新的线性最小二乘反演算法,用于获得校准参数和样品弹性参数.利用这种高精度反演方法获得了7块不同孔隙度的人工砂岩样品在三个共振频率下的体积模量.这些样品的体积模量显示出从低阶共振频率(～600 Hz)到第三阶共振频率(～1800 Hz)的频散.对于具有相对低到中等渗透率的样品,频散较大,而对于具有高渗透率的样品,频散较弱.这种频散差异受渗透率控制,是由于样品孔隙中流体流动性不同,导致不同的样品落入不同的"域".对于渗透率相对较低或中等的样品,DARS共振频率可能在频散特征频率范围内,因此频散较强.对于渗透率较高的样品,DARS共振频率处于低频范围内,体积模量几乎不随频率发生变化.根据这一结论,在地震和声波测井频率下测得的高渗透率储层岩石的弹性性质可能几乎没有差异.低渗透性的储层岩石在这些频带可能具有相当大的弹性性质差异,从而引起地震与测井获取的储层参数不匹配问题.因此,频散特征频率和强度可能是表征渗透率的指标之一.采用多阶共振频率的DARS测量方法,可以在地震—声波测井频率范围内提供直接的频散数据,对研究岩石的频散机理具有很大的潜力.频散数据还可以用来解释地震和声波频带上弹性性质的差异,为地震与测井匹配问题提供重要的参考依据.
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  页岩油储层压裂改造技术问题的讨论

  石林;张鲲鹏;慕立俊

  . 2020, 5(4): 496-511.

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  我国长庆、吉木萨尔等区域开展了非常规石油高效开发先导试验,取得了良好的效果.2019年,上述地区部分储层被命名为页岩油储层,引起了国内外的广泛关注.扩大页岩油定义的涵盖范围,有利于提高非常规油气开发的效益.然而,相比页岩气储层的开发,页岩油储层的高效开发技术目前还存在理论和技术上的不足.为此,针对国内外的一些页岩油储层压裂改造的挑战性概念和工程问题开展研究与讨论,得到如下主要认识:(1)基于页岩的层理发育程度和泥质含量,建立有针对性的增产工艺,对页岩油储层的高效开发具有积极意义.(2)提高液量、排量、砂量以及射孔簇密度是当前的改善页岩油储层改造效果的有效措施.把充足的液和砂送到设计区域是储层改造精细化施工的目标.因此,本文提出水功能系数,即岩石压裂液体积比,可代替传统的SRV等概念,作为压裂设计及优化依据.此外,深浅层页岩油储层的勘探开发策略应区别对待.(3)在水平段井眼方位设计时,不必拘泥于垂直于最大主应力方向,因为压裂液进入地层会对地应力场产生影响,层理结构、天然裂缝等弱结构会引导裂缝发展,因此应综合考虑天然裂缝及层理等特殊结构分布模式及发育程度、地应力场的特征以及压裂液与地应力场的相互作用,以得到最大经济效益.(4)石英砂替代陶粒在页岩油储层压裂降本增效等方面具有良好效用,已经在页岩油气开发上取得良好的工程试验效果,现阶段需要更加完善的复杂裂缝条件下支撑剂对导流能力影响的评价方法.
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  鄂尔多斯盆地东缘煤岩渗透率的应力和温度敏感特征

  曾泉树;汪志明

  . 2020, 5(4): 512-519.

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  了解煤岩渗透率在空间中的分布及其随生产的动态变化有助于准确预测煤层气产量,并及时调整开发策略.基于自主研制的煤岩渗透率检测装置,开展了鄂尔多斯盆地东缘典型煤样的渗透率测试,在实验测量结果的基础上,结合量纲分析方法,建立了鄂尔多斯盆地东缘主力产气煤层的原始渗透率表达式.研究结果表明煤岩的裂隙变形和渗透率变化是由储层压实、基质收缩和热膨胀三种效应共同造成的,本质上取决于煤岩所受应力和温度载荷变化.煤岩渗透率随水平有效应力的降低近似呈指数增长.煤岩渗透率随温度的变化还取决于其所受应力载荷,当水平有效应力大于临界水平有效应力,渗透率随温度的升高而降低,当水平有效应力小于临界水平有效应力,渗透率随温度的升高而增大.对于所研究的两个煤样,4#煤层煤样在1.2～1.9 MPa水平有效应力范围内发生反转,8#煤层煤样在1.8～2.5 MPa水平有效应力范围内发生反转.建立的原始渗透率表达式有效表征了不同埋深、不同生产阶段的煤层渗透率变化,预测结果与试井结果吻合良好,平均相对误差为28.53％.
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  采用改进的FCM聚类算法进行储层优势通道分级

  鲁春华;姜汉桥;李杰;尤诚程;成宝洋;李俊键

  . 2020, 5(4): 520-530.

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  井间示踪剂技术被认为是目前识别优势通道最直接、最准确的方法之一,但在稠油油藏中,示踪剂产出曲线多呈抛物线型单峰形状,曲线之间差别小,优势通道发育级别难以判断;同时因为模糊C均值(Fuzzy C-means,FCM)聚类算法需要事先指定聚类数目,使得其对示踪剂曲线分类问题适应性较差.针对上述问题,本文提出了改进的FCM聚类算法,解决了单峰型示踪剂曲线难以分类的问题.首先,通过引进决策图来确定聚类数,避免FCM算法在选取聚类数时的盲目性;然后,选取见剂速度、峰值浓度、回采率等示踪剂浓度曲线的特征参数,对见剂井进行聚类,确定优势通道发育级别和主控因素;最后,利用洛伦兹系数和现场泡沫驱应用效果,验证分级的合理性.研究结果表明:目标油田发育三级优势通道,一级优势通道属于均质～相对均质储层,其见剂速度小于1.65 m/d,高渗层渗透率小于3259 mD,同时回采率小于0.13％,地层系数小于1341 mD·m;二级优势通道属于相对均质～非均质储层,见剂速度在1.65～2.17 m/d,渗透率3259～8383 mD;同时回采率在0.13％～0.21％,地层系数介于1341～3194 mD·m;三级优势通道属于非均质～严重非均质储层,见剂速度大于2.17 m/d,高渗层渗透率大于8383 mD,回采率大于0.21％,地层系数大于3194 mD·m.现场实践表明:优势通道越发育,泡沫驱治理效果越好.该分类结果对现场调剖堵水具有指导意义.
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  渤海油田CO2腐蚀速率预测模型

  彭龙;韩国庆;杨杰;LANDJOBO PAGOU ARNOLD

  . 2020, 5(4): 531-540.

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  国内外常用的CO2腐蚀速率预测模型主要有3类,分别为经验型预测模型、半经验型预测模型和机理型预测模型.经验型预测模型以Norsok M-506模型为代表,此类模型对腐蚀机理考虑较少,主要根据实验数据和现场数据拟合建立.著名的半经验型预测模型有DW系列模型,半经验模型是在考虑过程动力学及介质传输过程的基础上,对实验数据和现场数据进行拟合而建立的预测模型.经典的机理型预测模型有Nesic模型,机理模型采用动力学公式求解腐蚀速率,物理意义明确,与现场数据结合少.针对当前渤海油田没有适用的CO2腐蚀速率预测模型问题,本文总结了现有CO2腐蚀速率预测模型,对比分析各个模型腐蚀机理、腐蚀形态和影响因素.以半经验型研究模型为基础,结合渤海油田实际生产条件下的CO2腐蚀实验,在充分考虑温度、CO2分压、流速、腐蚀产物膜的基础上,引入CO2腐蚀速率修正因子,建立适用于渤海区域的CO2腐蚀速率预测模型.将本文建立模型与DWM、ECE、BP等半经验模型进行对比分析,结果发现,本文所建模型相对误差最小,更接近渤海区域实际CO2腐蚀速率,验证了本文所建模型可靠性.腐蚀实验结果和模型预测结果均表明,N80管材的抗CO2腐蚀能力最差,13Cr管材的抗腐蚀能力最强.通过建立井筒腐蚀速率分布预测图版,对比不同管材CO2腐蚀速率,为渤海区域油气井油套管管材优选提供理论依据.
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  杏子川超低渗储层孔喉特征对水驱油影响规律与机制研究

  党海龙;姜汉桥;王小锋;赵习森;崔鹏兴;侯玢池

  . 2020, 5(4): 541-548.

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  针对杏子川超低渗储层孔喉结构复杂,尺寸细小,微观非均质性强,导致注水开发效果差这一问题,开展了核磁共振测试下水驱油实验,研究了相同注入体积倍数下不同物性参数的岩芯样品T2弛豫时间的变化,根据核磁共振的基本原理,较大孔隙对应的T2弛豫时间较长,较小孔隙对应的T2弛豫时间较短,T2弛豫时间谱在油层物理上的含义为岩芯中不同大小的孔隙占总孔隙的比例,结合油层物理球形孔隙及毛管束模型,对实验所得T2弛豫时间和试验样品孔隙半径进行了转换,得到岩芯样品孔隙半径分布及水驱后含油饱和度的变化,实验结果表明:#1、#2和#3号样品在4.0 PV时的驱替效率分别为62.09％、57.41％和72.85％,其中#3号样品的物性参数明显不如#1号样品,但是#3号样品的驱油效率却最高,剩余油饱和度最低.因此对于超低渗储层,并不是孔隙度、渗透率越高,驱替效率越高,岩石的孔隙度、渗透率和驱油效率不存在正相关关系;在核磁共振水驱实验的基础上,结合恒速压汞实验,开展特低渗储层微观孔喉特征参数分析,研究平均孔隙半径、平均孔喉比、平均喉道半径等孔喉特征参数对水驱油规律的影响,实验结果表明:三块试验样品的平均孔隙半径大小最大相差小于3％,因此平均孔隙半径不是影响驱油效率的主要微观参数.驱油效率主要受平均喉道半径、平均孔喉比这两个微观参数综合影响,因为整个岩石孔隙网络的互相连通是依靠喉道贯穿完成的,喉道对渗透率起主要的控制作用,它是表征储层渗流能力的最重要参数,对于亲水油藏,毛管力为动力,平均喉道半径越小,小喉道所占的比例越大,毛管力的动力作用更强,渗吸作用越明显,对驱油效率的贡献越大;孔喉比是表征储层非均质性的主要微观参数,平均孔喉比越大,非均质性越强,储层渗流阻力越大,驱油效率越低.因此,对于超低渗储层,认识清楚储层孔喉特征参数分布,发挥渗吸与驱替协同作用,调整注水参数,降低非均质性对渗流场的影响,是进一步提高水驱开发效果的关键.
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  英东油田短期注水开发套损机理研究

  常智;侯冰;汪涛;周波

  . 2020, 5(4): 549-559.

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  英东油田采用油井转注水井二次采油时,短期内在疏松砂岩、泥岩交互层发生大量套管变形,导致注水开发效率低.为明确短期注水套损机理,基于井眼轨迹、测井资料、岩屑录井资料等钻井资料以及英东区块断层分布图,利用Petrel建立断层—岩性—射孔层位—套损位置关联的地质模型,分析了套损与注水时间、地层岩性、射孔位置和断层位置之间的关系,对比分析得出导致英东油田短期注水套损的主控因素为注水开发工艺和地层岩性.建立砂岩储层短期注水流固耦合有限元模型,对导致套损的主控因素进行模拟分析,研究了疏松砂岩储层短期注水后储层孔隙压力、地应力和位移等参数的变化,揭示了油井转注后短期注水导致套损的三种套损机理:(1)注水导致储层膨胀,形成沿井筒轴向的拉应力,使得套管被挤压变形,出现缩径、变形;(2)泥岩层遇水膨胀软化在砂泥岩交互层形成剪应力和沿井筒径向的压应力,使得套管同时受到剪切和挤压应力,出现错断、缩径和严重变形;(3)原出砂油井转注后,出砂层沉降,形成沿井筒轴向的压应力,使得套管出现扩径、变形.针对上述套损机理,提出了(1)注水层段不固井;(2)提高套管钢级、增加套管壁厚;(3)采用防砂完井工艺等套损防治对策,以保证井筒的长期完整性.
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  渗透水化对饱和页岩吸水的影响

  冷静怡;王琳琳

  . 2020, 5(4): 560-566.

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  现场统计资料显示,页岩储层压裂施工后大量压裂液无法返排至地面.这些压裂液在地层中的滞留问题引发了环保及生产相关的争议.一些学者怀疑这些含有化学添加剂的漏失液会迁移到地下水层污染地下水.同时由于页岩吸水膨胀,一些学者认为漏失液会引起近井地带渗透率降低从而使油气井生产一段时间后产能骤降.但也有现场研究表明这些漏失液在焖井一段时间后会引起气井初期产气量增加.为了清楚地解释这些问题,学者们注意到了页岩中一种独特的吸水机理——渗透水化.渗透水化作用导致页岩中的渗流过程除了受注入压差的影响,还会受到孔隙中水溶液的离子浓度的影响,使得原有的达西公式不再适用于页岩地层中.本研究通过对达西公式进行修正,建立了考虑渗透水化的饱和页岩吸水的数学模型,并给出了在常见初始、边界条件下的一维模型的解析解,得到了在页岩吸水过程中,其孔隙流体压力、浓度的变化.研究发现渗透水化的存在会对水压的变化产生影响,即两种吸水方式间存在耦合关系.也就是说,渗透水化除了通过浓度差引起页岩吸水,也会通过影响水压进而影响吸水.这两种吸水过程作用方向相反且在很大程度上相互抵消,故对总吸水量影响不大.此外,在页岩吸水的初期,吸水量的增长主要由水压传递引起;而在吸水后期,吸水量的变化主要由渗透水化导致.由于浓度扩散的速度远远低于压力传递的速度,渗透水化的存在会显著延长渗流平衡时间.
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  基于机器学习的原油管输能耗预测方法研究

  徐磊;侯磊;李雨;张鑫儒;白小众;雷婷;朱振宇;刘金海;谷文渊;孙欣

  . 2020, 5(4): 567-577.

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  准确的短期能耗预测是原油管道能耗管理的重要依据,有助于能耗目标设定、调度优化和机组组合.原油管道能耗主要体现在泵机组上消耗的电能,因此,有必要对原油管道电耗展开准确预测.传统预测方法通常忽略数据噪声干扰,对数据非线性特征的研究也不够深入,上述因素使原油管道能耗预测变得复杂.因此,提出一种将分解技术、分层抽样、改进粒子群算法和反向传播神经网络相结合的混合预测模型,模型由数据预处理、优化、预测和评价4个部分组成.采用数据分解技术去除冗余噪声,提取数据的主要特征;采用分层抽样对数据集进行划分,避免随机抽样引起的样本偏差;将改进粒子群算法优化后的反向传播神经网络作为预测器.针对我国3条原油管道,对提出的模型展开准确性评价,平均绝对百分误差分别为4.02％、3.58％和3.88％.研究表明,相比几种主流机器学习和SPS软件内的能耗预测模块,提出的预测模型具有较高的预测精度和较强的泛化能力,能被用于原油管道短期电耗预测.
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  中间相沥青基掺氮碳量子点的制备及其荧光特性

  宁国庆;王海斌;杨帆;李永峰

  . 2020, 5(4): 578-586.

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  由中间相沥青中的纳米尺度碳质微晶,直接碳化制备碳量子点(CQDs),是制备碳量子点的新方法.本文在此方法的基础上,对中间相沥青基碳量子点的掺氮工艺及其荧光特性进行了系统考察.采用两种方法制备掺氮碳量子点(NCQDs),一种是用氮等离子体轰击中间相沥青基CQDs,另一种方法是在原料油中混入三聚氰胺,制备掺氮中间相沥青,进而将掺氮的碳质微晶分散在硅片上,碳化得到NCQDs.对所得NCQDs,我们采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和原子力显微镜进行表征,并进行了X射线光电子谱和荧光发射光谱分析.氮等离子体轰击制备的NCQDs(NCQDs-P)中,氮元素主要以吡啶氮和石墨氮的形式存在,等离子体轰击并未明显改变碳量子点的尺寸.而三聚氰胺法制备的NCQDs(NCQDs-C)中氮元素主要为吡咯氮和石墨氮,随着三聚氰胺添加量的增加,NCQDs-C的粒径由2.2 nm增长至4.5 nm.这可能是由于含氮基团具有较高反应活性,加快了沥青大分子的聚合过程,使得在相同煅烧温度和时间下得到了更大尺寸的碳质微晶.NCQDs-C与未掺杂N的CQDs的荧光特性相似,荧光峰位置不随激发波长变化而变化.与之不同,NCQDs-P荧光峰位置随激发波长位置移动而变化,且等离子体轰击时间越长,NCQDs-P荧光峰位置移动越明显,这是因为吡啶氮的引入增加了碳材料在费米能级附近的态密度,导致激发态能隙减小,内转化和振动弛豫变得容易.本研究表明,两种掺氮方法均可以实现氮掺杂碳量子点的高效制备,获得的掺杂碳量子点具有均一的粒径分布,N/C原子比可达8.3％,但是两种掺氮方法对碳量子点的尺寸和掺氮的类型会产生不同的影响,并进一步影响到掺氮碳量子点的荧光特性.
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  不同烷基链长的聚氧乙烯醚萘类发泡剂合成及性能研究

  王洪涛;冯丽娟;何萌;张玉珍;郭丹;曾庆桥;杨陆涛;张鲁霞

  . 2020, 5(4): 587-596.

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  油田开发后期,为应对含水率大幅上升、油田地质低渗透性、非均质性等问题,油田泡沫驱技术被开发并逐渐进入现场应用.其中高效泡沫剂是提高采收率和影响泡沫驱油技术成功的关键因素之一.为获得耐油、耐温且无色谱分离问题的高效泡沫剂,本文以萘、浓硫酸、环氧乙烷为主要原料合成了不同烷基链长的聚氧乙烯醚萘磺酸钠,探究了疏水碳链长度对烷基聚氧乙烯醚萘磺酸钠性能的影响,并研究了产物的表面张力、乳化性能、矿化度水中的泡沫性能和室内岩心驱油性能.表面张力研究结果表明:当疏水碳链长度为10时,表面张力较大,而当链长大于10时,表面张力差异较小,其中十四碳体系具有最低的表面张力和最小的CMC浓度.乳化性能结果表明:当碳链长度大于10后,化合物具有良好的乳化性能且十四碳体系乳化稳定性最好.泡沫性能测试结果表明:十四碳体系具有最佳发泡倍率和析液半衰期,其高温泡沫性能最好.本文在上述研究的基础上,以十四烷基聚氧乙烯醚萘磺酸钠为目标泡沫体系,进一步研究了该体系的抗吸附性能、耐油性能、腐蚀性以及对目标油藏原油的界面张力及岩心驱替性能,结果表明:十四碳体系具有良好的抗吸附和耐油性能.吸附前后,发泡体系的泡沫性能未出现明显下降;随着含油量的增加,泡沫性能降低幅度较小.同时,十四碳体系的腐蚀性能达标,并可以有效降低目标原油的油—水界面张力.最终的室内岩心驱替实验结果显示该泡沫剂提高采收率达21.01％,完全满足高温油藏泡沫驱油剂的性能要求.