2021年, 第6卷, 第3期　
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  《石油科学通报》投稿须知

  . 2021, 6(3): 0-0.

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  准噶尔盆地西北缘二叠纪原型盆地分析

  张元元;曾宇轲;唐文斌

  . 2021, 6(3): 333-343.

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  准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷是准噶尔盆地重要的生烃凹陷,二叠纪原型盆地属性和构造演化,是制约盆地油气勘探的关键要素.玛湖凹陷二叠纪—早三叠世的陆相沉积序列是准噶尔盆地西北缘构造演化的沉积记录.本文在综合分析构造、沉积、物源及古地理重建的基础上,对准噶尔盆地西北缘二叠纪—早三叠世构造和沉积过程进行解剖.二维地震剖面显示早二叠世受控于边界正断层,具半地堑结构,而晚二叠世—早三叠世的右旋走滑断裂带为构造反转.区域内下二叠统软沉积物变形构造是边界正断层活动的沉积响应.玛湖凹陷二叠系—三叠系包含两个二级湖侵—湖退层序.早二叠世湖侵体系域1的沉积环境由扇三角洲逐渐过渡到了深湖,沉积中心沿边界正断层分布,构造机械沉降速率大于沉积速率.中二叠世湖退体系域1沉积环境由湖泊向扇三角洲过渡,沉积中心向玛湖凹陷中心迁移,以热沉降为主.晚二叠世—早三叠世,扇三角洲沿红车断裂带、克百断裂带和乌夏断裂带分布.二叠纪—早三叠世玛湖凹陷经历了早二叠世同断陷机械沉降阶段,中二叠世后断陷热沉降阶段,及晚二叠世—早三叠世构造反转阶段,其构造演化受控于中亚造山带西南缘晚古生代增生造山后的伸展作用.
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  川中古隆起北斜坡不同地区灯影组天然气差异及其影响因素——以蓬探1井和中江2井为例

  朱联强;柳广弟;宋泽章;赵文智;田兴旺;戴鑫;王云龙;杨岱林;李强;江林;李成海;胡丽

  . 2021, 6(3): 344-355.

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  川中古隆起北斜坡灯影组具有良好的勘探潜力,是四川盆地天然气勘探重要的后备战略接替区.北斜坡地区灯影组天然气为以CH4为主的干气,天然气内部δ13CC2H6、CO2含量及δ13CCO2等存在明显差异,天然气组分及同位素差异因素的分析对深化灯影组天然气成藏演化过程的研究具有重要意义.本文基于北斜坡两口典型探井(蓬探1井和中江2井)灯影组天然气组分及不同组分同位素的分析,结合岩芯、岩石薄片的观察及储层固体沥青碳同位素、显微结构的分析,深入剖析了造成北斜坡区典型探井天然气差异的原因.受硫酸盐热化学还原反应(TSR)作用的影响,北斜坡地区灯影组天然气中存在较高含量的H2S,储层沥青碳同位素较烃源岩明显偏轻,C2H6碳同位素偏重.川中古隆起北斜坡区灯影组储层受过热液流体的影响,储层内黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等热液矿物组合发育,储层沥青发育中—粗粒镶嵌、纤维状等显微结构.热液活动为TSR作用提供了丰富的硫源,热液活动的强度是控制TSR反应强度的关键.强烈的TSR作用导致了天然气组分的变化及C2H6、CO2碳同位素的增加,是造成不同区域天然气差异的原因.
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  南华北盆地山西组砂岩的气体来源、成岩阶段与成藏过程研究

  刘瑞;郭少斌;屈凯旋;郭予斌

  . 2021, 6(3): 356-368.

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  为了系统深入的研究南华北盆地太康隆起和蚌埠隆起上古生界山西组砂岩的气体来源、成岩阶段与成藏过程,本文采用伊利石的结晶度、流体包裹体岩相学、显微激光拉曼测试技术,结合稀有气体同位素,对砂岩的成岩阶段,致密砂岩气体的成藏过程、气体来源和贡献率进行了详细的研究.砂岩中伊利石结晶度介于0.64～1.06(△2θ)之间,指示早—中成岩阶段;I/S混层中蒙皂石含量范围为0％～50％,指示中成岩阶段A-B期;流体包裹体均一温度分布在110～120℃和130～150℃两个范围内,同样指示中成岩阶段A-B期.综合伊利石的结晶度、I/S混层中蒙皂石含量和古温度三种研究方法,共同界定南华北盆地山西组致密砂岩成岩作用阶段为中成岩阶段A-B期.通过流体包裹体岩相学观察结合显微激光拉曼测试技术,准确确定包裹体的类型、成分和世代关系等,确定油气成藏期次为1期.利用含烃盐水包裹体的均一温度,将之"投影"到附有古地温演化的埋藏史图中,确定山西组致密砂岩气的成藏时间为印支期末期—燕山期早期.利用稀有气体同位素40Ar/36Ar值,计算气源岩年龄,确定山西组致密砂岩中的天然气来自于石炭—二叠纪.按照泥页岩、煤岩二端元混合模型,计算了不同烃源岩产生的天然气对砂岩样品中天然气的贡献率,结果表明南华北盆地山西组致密砂岩中天然气的主力烃源岩为煤系泥页岩,贡献率约为73.5％;煤岩在整个生烃过程中发挥次要作用,贡献率约为26.5％.
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  基于流动单元分类的致密砂岩储层渗透率预测

  鲁健康;郝彬;李程善;王维斌;王乾右;杨威

  . 2021, 6(3): 369-379.

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  渗透率是衡量岩石允许流体通过的畅通程度的参数,是反映储层渗流特性进行储层评价的关键参数之一.鄂尔多斯盆地中南部地区长6致密砂岩储层由于受沉积环境、成岩作用和构造因素的综合影响,孔隙结构复杂、非均质性强.岩心孔渗实验数据中,相同孔隙度数值的岩心渗透率数值相差1至2个数量级,利用常规解释方法进行渗透率解释精度较低,不能满足储层评价要求.本论文运用FZI累积频率划分方法将研究区储层划分为4类,分类后的四类储层孔隙度、渗透性差异明显,且每一类储层孔隙结构、渗透性等特征基本一致,说明利用FZI值划分储层类型的合理性.在此基础上建立了各类储层的渗透率精细解释模型,利用多元线性回归建模方法建立孔隙度、FZI的测井响应多参数拟合方程,实现了FZI的连续定量评价,实现了研究区致密储层流动单元类型的连续划分及其渗透率的测井评价;并将其应用于研究区典型单井的渗透率计算中,应用结果表明:新方法计算渗透率与岩心分析数据吻合较好,该方法有效地提高了渗透率测井评价的准确度.该研究对于精确预测该研究区长6致密砂岩储层渗透率的空间分布和陆相致密砂岩储层渗透率的详细评价提供理论依据.
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  基于路径形态学和正弦函数族匹配的电成像测井缝洞自动识别与分离方法研究

  王磊;沈金松;衡海亮;魏帅帅

  . 2021, 6(3): 380-395.

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  针对碳酸盐岩缝洞型含油储层,电成像测井方法可以探测得到高分辨率井壁缝洞分布图像,但由于岩性变化、井孔介质非均质性等的干扰以及裂缝间的互相缠绕、黏连使得对裂缝和溶蚀孔洞信息的有效提取仍存在较大阻碍.不完备路径开算法和容忍路径算子对直线或者轻微弯曲结构有良好的适应性,该适应性与结构元素形状的选取无关,而正弦函数族对弯曲结构的匹配度较好.文中将多尺度不完备路径形态学方法和正弦函数族、二阶矩椭圆拟合算法应用于电成像测井电导率图像的处理,提出采用不完备路径形态学算法和正弦函数族智能匹配的裂缝和溶蚀孔洞自动识别和分离方法.首先采用数学形态学中的开闭变换,消除电成像测井图像的干扰;其次,进行不完备路径形态学、密度聚类算法的公式推导和分析,并融合多方向的形态学路径算子、容忍路径算子、含噪的基于密度聚类方法追踪并提取连续或间断的弯曲线状结构;再次,对提取的弯曲线状结构进行改进的Hough变换和正弦函数族匹配,发现Hough变换仅对低角度裂缝的匹配效果较好,而正弦函数族对高角度裂缝及完整度较低的残缝有更高的精确度;还有,使用正弦函数族计算裂缝的相位、振幅和井壁的深度位置信息;最后,对于剩下的溶蚀孔洞,采用二阶矩等效椭圆函数方法进行拟合,获得了孔洞的纵横比.为验证文中提出的算法,对几个数值模型和某油田的碳酸盐岩井的电成像资料进行了处理,成功完成对缠绕的裂缝和孔洞的分离过程,验证了所提出算法的有效性和适应性,为碳酸盐岩缝洞型含油储层的精细评价提供了实用方法,有助于提高对储层缝洞分布特点的认识水平.
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  页岩气储层四维地应力演化及加密井复杂裂缝扩展研究进展

  朱海燕;宋宇家;唐煊赫

  . 2021, 6(3): 396-416.

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  油气藏流体运移及地层岩石形变贯穿油气开发始终,是油气开发的核心科学问题.页岩储层天然裂缝发育、地层流体流动机理多样、岩石力学参数呈现非均质性和各向异性等特征,致使页岩气储层气藏渗流—地质力学耦合问题异常复杂.页岩气井生产过程中井筒周围储层产生不同程度的压降,扰动压降区的原地应力,储层应力随开采时间不断演化,即四维动态地应力.准确预测页岩气储层四维动态地应力场是页岩气加密井压裂和重复压裂设计的前提.因此,本文系统总结了油气藏渗流—地质力学耦合及加密井裂缝扩展的数值模拟方法,深入讨论了页岩气藏多场耦合模拟进展和最新研究成果.目前油气藏渗流—地质力学耦合模型多种多样,按照耦合求解形式可划分为全耦合、顺序耦合、单向耦合及拟耦合,通过一种或多种软件结合实现复杂的耦合计算,但各类计算方法的计算时效性及适用性存在差异.由于页岩储层地质特征复杂,目前四维地应力演化模型在传统模型基础上进行了改进,其主要为基于全耦合方法的连续介质模型和离散裂缝模型,以及迭代耦合模型.页岩气开发过程中,三向地应力随孔隙压力的减小而降低,应力方向也会随之发生偏转.相对于连续介质,裂缝会影响储层地应力分布规律和变化趋势.这种地应力状态演化会使加密井裂缝扩展发生偏转及产生"Frac-hit"现象,并引起"微地震屏障"效应.页岩气藏开发过程中的储层渗流—地质力学耦合及裂缝扩展研究是多物理场、多维度、多尺度的耦合问题,本文建议深入研究地质工程一体化的解决方案,开展四维地应力演化条件下页岩气藏水平井重复压裂及加密井压裂过程中复杂裂缝扩展机理研究、页岩气储层立体化开发复杂裂缝空间干扰机理研究、重复压裂及加密井压裂时间优化研究,以及水平井压裂套管损伤机理研究等,为我国页岩气藏的持续高效开发提供理论支撑.
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  径向井降压开采天然气水合物产能模拟

  张潘潘;田守嶒;张逸群;李根生;武晓亚;王宇豪

  . 2021, 6(3): 417-428.

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  天然气水合物是一种清洁高效的潜在替代能源,提高开采效率对促进其产业化发展具有重要意义.本文借助开源程序HydrateResSim,针对具有强封闭性边界的第三类水合物藏薄层进行了直井和径向井降压开采天然气水合物产能模拟,对比了直井和径向井降压开采过程中温度场、压力场、水合物饱和度及产能变化规律,分析了径向井降压开采增产机理.模拟发现径向井降压开采能够显著降低近井区域的渗流阻力,增加储层中的有效泄流面积.通过促进压降向储层内部传播,径向井不仅扩大了水合物的分解范围,也减缓了开采过程中水合物的二次生成.由于水合物的分解是一个吸热过程,径向井开采水合物时所产生的低温区域不仅范围更大,且温度更低.相同压降条件下,径向井开采1000 d时累计产气量超过25万m3,是直井的3倍以上,累计产气产水比超过60,约为直井的2倍,表现出较好的增产潜力.研究表明径向井能显著提高水合物产能,有助于促进我国南海水合物早日实现商业化开发.
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  基于空心球滑移条件下的双梯度钻井井筒温压场的研究

  张锐尧;李军;柳贡慧;杨宏伟;王江帅;高热雨

  . 2021, 6(3): 429-440.

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  为了研究空心球的滑移对深水双梯度钻井井筒温度和压力的影响,本文首先基于碰撞理论,在考虑空心球颗粒之间相互碰撞的条件下,建立了球与球之间的曳力模型.其次,根据单个空心球在钻井液中的受力分析,建立了不同流态下的滑移速率模型,并将模型计算结果与室内实验测试结果进行对比,从而验证了模型的合理性.然后又基于滑移速率模型,推导了滑移速率、滑移距离和混合流体的热物性参数之间的关系模型,同时考虑井筒温度、压力以及流体热物性参数之间的相互影响,从而建立了双梯度钻井井筒压力预测模型.基于南海某区块的钻井数据,并考虑分离器位置、空心球体积分数、滑移距离、空心球直径与密度以及钻井液黏度的影响,对井筒压力预测模型进行了计算和敏感性分析.结果表明滑移速率与空心球的直径及钻井液的密度呈正相关,而与空心球的密度和钻井液的黏度呈负相关;在分离器位置处,环空内混合流体的密度分布曲线存在突变点,而压力分布曲线在相同位置处存在拐点;随着滑移距离的增加,上部环空内轻质流体的液柱长度逐渐减小且密度曲线和环空压力分布曲线的突变程度与弯折程度逐渐增加;当滑移距离增加时,环空压力逐渐增加,而轻质段混合流体的密度以及整个环空的温度却逐渐减小;当分离器位置和空心球体积分数的增加,环空压力和轻质段混合流体的密度减小.该研究可以为变梯度钻井井筒压力的更精确的预测提供理论参考,同时也为深水窄压力窗口条件下的安全钻井提供了一定的理论指导和技术支撑.
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  深层超深层硬脆性地层岩爆倾向性判别方法研究

  于洋;陈军海;李丹丹;易浩;曾义金;李鑫

  . 2021, 6(3): 441-450.

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  在四川、新疆等地区深井、超深井钻井过程中,硬脆性地层易发生持续崩落掉块,导致频繁卡钻.基于传统井壁失稳理论,现场主要采用逐步提高钻井液密度的方式应对该复杂难题,但效果并不理想,一些深度超过7000 m的重点油气井在提高钻井液密度后,井壁崩落掉块现象不但没有减缓,反而会瞬时垮塌而填埋钻具,很多井只能侧钻,甚至还有一些井井眼报废.由于缺乏理论支撑,硬脆性地层井壁崩落掉块难题一直无法有效防控,成为了制约深井超深井的钻井关键难题之一.本文基于硬脆性地层井壁崩落掉块现象与隧道开挖等工程中的岩爆情况相似,聚焦灰岩、白云岩、页岩等井壁崩落掉块较为频繁的硬脆性地层,通过开展大量单轴压缩及抗拉岩石力学实验,结合单轴压缩实验中岩石的破坏形态、破碎程度、声响等直观情况,基于岩爆理论,将该类地层分成了弱岩爆、中等岩爆、强岩爆3个岩爆倾向等级,并采用强度脆性指数R和弹性能量指数W进行了综合分析,建立了基于岩石单轴抗压强度的强度脆性指数R和弹性能量指数W求取模型,确定了判别岩爆倾向等级的R及W区间值,提出了一套深井超深井钻井中硬脆性地层岩爆倾向性及分级综合判别方法.研究表明,本文研究的3种岩性的岩爆倾向性顺序为:白云岩>灰岩>页岩,与现场井壁崩落掉块难易程度及现象一致,验证了本文硬脆性地层岩爆倾向性及分级综合判别方法的合理性,为基于硬脆性地层分类的井壁失稳防控理论方法研究提供了坚实铺垫.
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  深水浅层浅水流灾害风险评价与防灾方法研究

  申屠俊杰;林伯韬;陆吉

  . 2021, 6(3): 451-464.

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  随着全球能源需求日益增加,海洋油气资源,尤其是深水资源成为了新一轮的勘探开发热点.深水油气资源具有储量高、潜力大、探明率低的特点,但同时也伴随着浅层地质灾害等陆上钻井不曾面临的问题.浅水流灾害是一种频繁的浅层地质灾害,其实质为深水浅层发育的超压砂体,主要由地层中快速沉积和不平衡压实作用形成.浅水流灾害破坏力大、分布区域广,对井壁、套管、井口等均有影响,严重破坏井筒完整性.本文首先阐述浅水流灾害的概念、危害及主要成因,其次总结了浅水流的识别预测技术、风险评价方法及相关防控措施,最后提出了风险评价及综合防灾方法.浅水流的识别与预测方法主要有测井法和反射地震法两种,其中反射地震法是最常用的方法,主要通过Vp/Vs值的异常变化实现浅水流超压砂体的识别.目前,浅水流灾害的风险评价工作侧重于钻前预测,以定性判断为主,缺乏定量分析,但近年来涌现的实验及数值模拟研究正不断填补这块空白.浅水流的预防和控制作业主要包括井控措施和工作液体系优化.本文综合了现阶段浅水流灾害的风险预测及评价工作,提出一套新的风险评价体系,并将风险评价体系与防灾措施相结合,形成动态防灾方法.该防灾方法可合理规划浅水流区域钻井作业施工,并将风险评价方案与应对机制有机结合,并且可在作业过程中不断优化方案,从而提高钻井作业的灵活性和防灾能力.最后,本文展望了浅水流灾害防灾工作的发展趋势,认为浅水流流动破坏机制的基础研究、地球物理识别技术的发展及人工智能技术的应用将是今后的研究热点和重点.
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  缝洞型碳酸盐岩储层酸液流动反应建模

  牟建业;张宇;牟善波;张士诚;马新仿

  . 2021, 6(3): 465-473.

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  塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩储层常采用酸化去除近井地带污染、提高单井产能,其改造效果受酸液在储层中流动、反应、缝洞溶蚀规律影响,但目前缝洞型储层中酸液流动反应规律还未系统研究过.针对该问题,本文进行缝洞型碳酸盐岩储层酸化数学建模研究,首先利用序贯高斯模拟方法生成基质孔隙、溶洞孔隙空间分布,其次利用概率分布函数生成符合地质统计规律的天然裂缝分布,将三者结合得到缝洞型碳酸盐岩储层的基质、溶洞、天然裂缝空间分布.然后与双重尺度蚓孔扩展模型结合形成缝洞型储层酸液流动、酸岩反应、孔缝演化数学模型,并进行数值求解、编制模拟程序.基于数值模型,进行了酸化模拟,分析了孔缝演化规律、溶蚀形态以及酸液流动距离.研究结果表明,天然裂缝分布对酸液流向影响显著,酸液沿部分天然裂缝流动,在裂缝中流动较快,可以短时间内到达较远距离.溶洞内孔隙度、渗透率高,当酸液遇到溶洞时,酸液在溶洞内铺展开,形成片状溶蚀,降低了酸液前进速度,溶蚀形态不同于天然裂缝或基质中形成的细长蚓孔.基质孔渗远远低于天然裂缝、溶洞,酸液很少进入基质.天然裂缝分布对酸液作用距离影响较大,文中模拟条件下预测的作用距离达到25 m+.本文建立的模型为缝洞型储层酸化提供了优化模拟工具,为现场施工方案设计提供了理论依据.
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  C-S-H粗粒化模型随机分布空间结构特征研究

  李妍;于永金;刁斌斌;韩宝国

  . 2021, 6(3): 474-480.

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  固井水泥中水化硅酸钙(C-S-H)粗粒模型的势函数和空间结构特征,是构建合理正确的介观尺度模型的核心问题.基于原子尺度C-S-H层间作用确定介观尺度粒子间势函数,构建粒子空间位置呈随机分布状态的C-S-H粗粒化模型.分析不同孔隙率下C-S-H粒子的空间分布特征,并通过分子动力学方法研究空间结构对粒子间胶结作用.结果表明,结构中粒子排布密实时(例如孔隙率为0.4)孔径尺寸较小且分布均匀.孔径基本呈窄带正态分布,孔径范围较小,在0.5～3.5 nm范围内.孔隙比低时(0.3或0.4)粒子间应力多为压力,而孔隙比大时(0.5或0.6)拉力明显增多且密实度下降.研究相同孔隙率时任意C-S-H粒子结构构型特征,发现这些构型在粒子应力、势能、孔隙空间分布方面具有接近特征,进一步证明文中选取的构型及其分析结果具有合理性.C-S-H粗粒模型可以作为小尺寸基本单位模型,为建立大尺寸介观尺度模型奠定基础,从而为原子尺度和宏观尺度模型搭建桥梁,为揭示水泥基材料根本性内部生长与演变规律提供基础理论研究.
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  基于STAMP—STPA的LNG储备库典型事故正演模型构建

  胡瑾秋;董绍华;王融涵;张曦月

  . 2021, 6(3): 481-493.

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  在相关事故概率统计数据缺少的情况下,为提高LNG储备库的整体安全性,解决传统安全性分析方法无法考虑复杂系统内部关联性、事故分析思路较为分散、忽视组件交互及宏观控制的问题,保证液化天然气储备库分层翻滚事故和火灾事故正演结果的准确性,建立基于系统论事故分析模型(Systems-Theoretic Accident Modeling and Process,STAMP)及系统理论过程分析(System-Theoretic Process Analysis,STPA)的LNG储备库典型事故正演模型,使得后续系统隐患分析、事故原因分析的更加全面完善.首先,根据LNG储罐分层翻滚事故和火灾事故过程中涉及的设备设施、工艺流程及相互间的关联关系,对事故进行初步危险分析、辨识导致事故发生的各个因素、找出危险的关键节点,并在此基础上分析事故所在系统的安全需求及对应的安全性约束,包括可能导致事故发生的控制与反馈操作,建立STAMP模型,模型需包含相关设施、组件之间的控制、反馈关系,和控制反馈回路;然后,采用STPA方法识别LNG保障过程中的四种不安全的控制行为(未提供的控制行为、提供错误或不安全供控制行为、未及时提供控制行为、控制行为结束过早),并从控制行为执行不充分、反馈信息错误或不足两方面分析事故整体过程中涉及到的初始值(如储罐LTD参数)、当前状态(如进液操作)以及状态转换(如储罐与冷却完成准备进液),找出导致不安全控制行为的关键原因,建立完整的LNG储备库典型事故正演模型;最后,结合具体事故案例验证分析LNG储备库典型事故正演模型的有效性与可实施性,并将分析结果可视化,以知识图谱的方式直观展现.研究表明:该模型可从控制和约束角度对复杂系统LNG储备库典型事故进行过程分析,使得事故演化过程更加直观、准确,原因梳理更加清晰;从系统的角度考虑了各风险因素在分层翻滚事故和火灾事故正演中的因果关系,为后续LNG储备库的安全管理工作提供了可行、有针对性的价值信息.
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  基于模糊综合评价法的气藏型储气库注采方案优选研究

  周军;彭井宏;孙建华;肖瑶;梁光川

  . 2021, 6(3): 494-504.

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  储气库是天然气季节性和应急性调峰的重要设施.由于储气库的储层地质条件和注采生产工艺较为复杂,使得储气库注采方案的设计难度较大.考虑到储气库注采方案的决策受到多方面因素的影响,为了获得最优的储气库注采方案,本文提出采用模糊综合评价法对储气库注采方案进行评价和优选.首先,建立储气库注采方案模糊综合评价指标体系作为分析评价的基础.该指标体系包含注采井数量、注采井层位、注采能力、注采效率、注采能耗等指标.然后采用熵权法和层次分析法求解各指标权重.基于模糊隶属函数法,选择梯形和岭形隶属函数对评价指标进行评分.在获得各指标权重和单项得分之后,采用线性加权法计算注采方案的综合评价结果.全文重点研究了建立储气库注采方案模糊综合评价模型的方法及过程,主要包含评价指标体系的建立方法、指标权重的计算方法以及指标隶属函数的确定方法.以国内某气藏型储气库为例进行注采方案评价优选.该储气库的库容为5.88×108 m3,工作气量为2.95×108 m3,并含有13口注采井.根据储气库的注采气安排,计划年度注气量为2.0×108 m3,年度采气量为1.5×108 m3.分别对该储气库的3套注气方案和3套采气方案进行了评价和优选.结果表明,被评价的储气库注采方案的综合得分均在70分以上,说明各方案的应用效果都较好.其中,最优的注气方案为方案二,最优的采气方案为方案三.最后,本文所提出的评价方法能够为储气库注采生产方案的规划和管理提供参考.
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  基于两层分解算法和改进SVM的油田采出水处理效果预测研究

  徐磊;侯磊;朱振宇;徐震;雷婷;李雨;李强;陈秀芹;王九玲;陈星燃

  . 2021, 6(3): 505-515.

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  准确的水质预测是评估油田联合站采出水处理效果的重要依据,为水质预警提供科学依据.传统方法存在主观性强和耗时性长等缺点,现有部分研究借助于机器学习方法,但对数据噪声和数据非线性考虑不足.本研究提出一种基于两层分解算法与改进支持向量机相结合的预测方法.通过两层分解算法消除冗余噪声,提取初始数据主要特征.利用分层抽样对原始数据集进行划分,避免传统随机抽样引起的样本偏差.采用改进粒子群算法优选支持向量机参数,提高全局收敛能力.针对桩西采油厂联合站4个案例,依据相对误差、平均绝对百分比误差和决定系数3个评价指标对提出的预测方法展开准确性评价,基于4个案例3个指标值的平均值分别为-0.38％、5.23％和0.82％.相比于现有主流机器学习方法,提出的预测方法具有较高的预测精度.
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  无机土壤修复剂对石油烃污染物治理机理研究与验证

  刘锐锋

  . 2021, 6(3): 516-523.

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  为了解决油田开发中的石油烃土壤污染问题,创新性地将氧化镁作为修复剂配方成分,对其与粉煤灰、氧化钙配伍进行石油烃污染修复的可行性,从机理方面进行了研究与分析,认为氧化镁粉具有很大的比表面积和丰富的孔结构,煤灰提供大量Al、Si等活性位点,氧化镁与氧化钙的碱性作用,会协同将石油烃吸附并形成稳定的化合物,且该过程具有不可逆性,从而达到石油烃污染土壤修复的目的.为了验证上述机理,以吉林油田扶余和红岗采油厂原油为污染物,通过调整3种成分的配比,实验研究修复剂对石油烃污染土壤的修复效果,结果表明:对于扶余原油最佳复配质量比为氧化钙:氧化镁:粉煤灰=4:5:3,对于红岗原油最佳复配质量比为氧化钙:氧化镁:粉煤灰=3:3:2,修复效率在85％以上.通过机理研究与验证实验,认为本研究的无机土壤修复剂对石油烃污染物具有很好的去除效果,且修复剂成本低廉,绿色环保,是一种很有发展前景的石油烃污染土壤修复技术.
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  基于油权理论的全球能源地缘格局及对中国影响研究

  梁萌;张奇;任重远;彭盈盈

  . 2021, 6(3): 524-538.

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  新冠疫情不但导致世界经济受创,还使得石油行业成为受影响最严重的领域,全球石油需求被大幅压缩.为争夺市场份额,世界最大原油出口国沙特与最大生产国俄罗斯爆发了石油价格战,加剧了油价暴跌与国际石油市场的动荡,全球石油问题中的地缘政治色彩更加突出,背后实为国际石油体系中地缘政治权力的博弈,本文称之为油权.本研究首先基于油权理论,结合地缘政治学、国际关系学、政治经济学视角,从资源、通道和市场的角度,提出了全球石油权力指标体系,并定量评估了主要国家的油权指数时空演化.进一步基于油气资源国与中国之间的能源地缘互动关系,量化分析了主要资源国对中国影响及其演变特征,包括资源国的油权、与中国的外交关系、通道安全、中国对其依赖度以及其对中国的依赖度.结果表明:①当前全球"3+X"的石油地缘政治格局形成,俄罗斯、沙特、美国为全球的三大关键油权行为体.②近年来,主要资源国的油权指数呈现增加的趋势.③美国、伊拉克、澳大利亚、卡塔尔等西方阵营的资源国对我国的影响力增强,而伊朗、委内瑞拉、哈萨克斯坦等我国传统伙伴对我国的影响力减弱.④新冠疫情背景下油权的结构性权力特征更加凸显,有助于进一步提升中国的油权指数以及在世界石油地缘政治中的潜在影响力.
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  2020年度中国石油科学十佳论文发布

  . 2021, 6(3): 539-548.

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