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  • 石油学报

    (月刊 1980年创刊)

  • 主 管

    中国科学技术协会

  • 主 办

    中国石油学会

  • 编辑出版

    《石油学报》编辑部

  • 主编

    赵宗举

  • 单价:125.00元/期

    年价:1500.00元/年

 
玻璃钢/复合材料  
 
2010年 31卷 3期
刊出日期 2010-05-25

地质勘探
油田开发
石油工程
地质勘探
347 马永生 蔡勋育 赵培荣 罗 毅 张学丰
四川盆地大中型天然气田分布特征与勘探方向

四川盆地是中国最早开展天然气勘探开发和综合利用的地区。经过50多年的工业性勘探开发,发现了27个大中型气田,建成了中国第一个超100×108m3 产能的天然气生产基地。勘探及研究表明,四川盆地大中型气田主要集中分布在二叠系和三叠系,以孔隙型、裂缝—孔隙型气藏为主,并已形成了几个大型气田群。认识创新、思路创新和技术进步是四川盆地勘探发展的关键。通过总结四川盆地大中型气田的分布特征,进一步探讨了盆地勘探发展的方向,指出川东及川西的深层超深层、川东及川中陆相中浅层、山前带、嘉陵江组鲕滩和大型区域不整合等是下步勘探的重点领域。

2010 Vol. 31 (3): 347-354 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2901KB] ( )
355 王家豪 王 华 任建业 肖敦清 蒲秀刚
黄骅坳陷中区大型斜向变换带及其油气勘探意义

依据断层产状、断裂组合和盆地构造样式分析结果,在黄骅坳陷中区识别了一个大型斜向变换带。该变换带主要发育于古近纪,沿走向表现为不同幅度的同沉积背斜,延伸距离达70km。变换带由两组倾向相反的正断层叠覆形成,其东西两侧分属两个伸展构造体系。以西呈半地堑构造样式,以东则呈地堑构造样式。变换带的位置与黄骅—聊城—兰考大型走滑断裂带北延段一致,并发育有典型的花状构造,表明基底结构的差异以及深部走滑断裂长期活动是其产生的内在原因。斜向变换带古近系储集砂体丰富,并发育有上超尖灭和断背斜两种有利圈闭类型,是研究区一个重要的油气聚集带。

2010 Vol. 31 (3): 355-360 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2143KB] ( )
361 易士威 赵淑芳 范炳达 刘井旺 杨年荣 谢怀兴
冀中坳陷中央断裂构造带潜山发育特征及成藏模式

由于独特的构造演化,冀中坳陷潜山圈闭十分发育,从而成为重要的勘探领域。冀中坳陷潜山构造带可以划分为陡坡、缓坡和中央断裂潜山构造带3种类型。根据中央断裂潜山构造带的构造发育特征、储盖组合特征、封闭保存特征以及油气供给方式,将中央断裂构造带潜山油气成藏划分为3种模式,即:以任丘潜山构造带为代表的早隆-中埋-晚稳定型成藏模式、以河西务潜山构造带为代表的早埋-中隆-晚稳定型成藏模式、以及以肃宁潜山构造带为代表的早隆-中埋-中稳定型成藏模式。研究表明,构造作用控制潜山的规模和油气的供给方式,对潜山储层的发育及油气的保存也有重要的影响。3种模式中以早隆-中埋-晚稳定型各种成藏要素匹配最好,成藏条件最佳。

2010 Vol. 31 (3): 361-367 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2516KB] ( )
368 宁 飞 汤良杰 张 钰 王鹏昊 朱传玲 陈 群
塔中Ⅱ号断裂带构造特征及油气勘探前景

根据二维地震资料解释成果,利用构造要素相关性分析及构造解析方法,探讨了塔中古隆起塔中Ⅱ号断裂带的构造特征,并分析了该断裂带的油气成藏条件。研究结果表明:塔中Ⅱ号断裂带在横向上具有分段性,不同区段的主逆冲断裂规模不同。塔中Ⅱ号断裂带演化受到晚寒武世之前张性断裂的控制,中寒武统膏盐岩在局部地区发生的较明显塑性流动和聚集增厚,影响了上覆地层的构造变形过程,主断裂于中奥陶世末—晚奥陶世发育。由于中寒武统膏云岩段分隔,寒武系发育盐上、盐下两套白云岩优质储层。在盐上斜坡区,受构造翘倾活动影响,可能会发育构造或岩性圈闭,因此盐上白云岩优质储层可成为良好的勘探目标。在塔中Ⅱ号断裂带普遍发育的古潜山圈闭中,其潜山围斜带可能是寻找大油气田的有利目标。

2010 Vol. 31 (3): 368-372 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1842KB] ( )
373 杨 智 何 生 邹才能 李奇艳 陈召佑
鄂尔多斯盆地北部大牛地气田成岩成藏耦合关系

鄂尔多斯盆地北部大牛地气田上古生界含气层系多,储量规模大,是一个典型的大型煤成气田。对源岩及天然气地化特征、源岩热演化模拟、储层岩石学、成岩演化及相关成藏要素的综合研究表明,大牛地气田具有“两个生气中心,储层致密化前后分明,早期侧向运移,晚期垂向充注”的成藏模式,形成了研究区内两种不同类型的气藏,即西南角的盒2段和盒3段辫状河道砂体储层气藏和东北角的太2段障壁砂坝储层气藏,生气中心和储层致密化对上古生界天然气成藏有着重要的控制作用。

2010 Vol. 31 (3): 373-378,385 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2255KB] ( )
379 郭卫星 漆家福 李明刚 雷刚林 李艳友
库车坳陷克拉苏构造带的反转构造及其形成机制

库车坳陷克拉苏构造带发育复杂的褶皱冲断构造,尤其是盐下层构造变形强烈,具有反转构造的变形特征。克拉苏构造带反转构造在剖面上具有先存正断层重新活动并在断层下盘形成捷径断层的特征,在南部远离反转断层处具有盖层滑脱性质,据此可将克拉苏构造带划分为反转断隆背斜带、楔状叠瓦构造带和逆冲前缘构造带3个次级构造带;平面上构造反转程度西弱东强,西段主要表现为在反转断层下盘形成分支断层,而东段具有在反转断层上盘形成反向断层和褶皱变形的趋势。构造变形分析表明,南天山水平挤压叠加垂直剪切的作用导致克拉苏构造带发育基底卷入的高角度逆断层,并使部分早期正断层重新活动而形成反转构造。对次级构造带构造圈闭有效性的分析表明,反转断隆背斜带形成规模大、产状平缓的构造圈闭,但是上覆盐岩层厚度较薄,天然气容易散失;楔状叠瓦构造带形成规模相对较小、幅度大的构造圈闭,上覆盐岩层厚度大,有利于天然气的保存。

2010 Vol. 31 (3): 379-385 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2484KB] ( )
386 孙秀丽 陈红汉 宋国奇 蔡李梅 平宏伟
东营凹陷胜坨地区深层油气成藏期及其主控因素分析

中国东部断陷盆地埋藏深度3500m以下深层是成熟勘探区重要的油气勘探潜在领域,其油气成藏控制因素与中浅层有诸多不同之处。对东营北带胜坨地区沙四段9口井50块样品的有机和无机包裹体进行了分析,探讨了成熟勘探区深层油气成藏主控因素。分析结果表明,该区沙四段发生过2期油气成藏:第一期发生在距今39~31.9Ma(对应沙三中段到东营组沉积时期),主要为发浅黄色荧光的成熟油充注;第二期发生在距今13~0Ma(对应馆陶中后期至今),主要为发蓝白色荧光的高成熟度油充注。油包裹体内的原油密度随埋深的增加呈降低趋势,这可能与地质历史时期多套源岩生成的不同成熟度原油由深部向浅层多期次运移充注和深部高温油藏内的原油再度裂解或气侵有关。储层物性分析结果显示:深部储层物性变差,油气的临界充注条件也变差;通过恢复该区古流体势,探讨了两期油气充注过程中的有利油气聚集区,建立了深层油气沿断层垂向运聚及沿连通砂体侧向运聚的成藏模式。

2010 Vol. 31 (3): 386-393 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2629KB] ( )
394 吴小红 吕修祥 周心怀 魏 刚 加东辉
渤中凹陷石南地区东营组烃源岩特征及油气勘探意义

渤中凹陷石南地区东营组源岩有机质丰度高,属于中等—较好生油岩。油源对比表明,东营组源岩对研究区东营组和浅层油气成藏有重要作用。研究区构造发育演化特征表明,对于浅层油气成藏来说,在没有断层沟通深层沙河街组油源的情况下,东营组生成油气以沟通东营组油源断层以及晚期断层为主要油气运移通道,形成下生上储型油气藏,“花心”断块的油气富集程度比“花瓣”断块要高。所以,浅层油气成藏的关键是运移和圈闭的有效性。对于东营组油气成藏来说,如果圈闭和储层配置良好,也可以通过自生自储的方式捕获来自东营组成熟烃源岩生成的油气。QHD34-4构造东营组蠕虫状地震反射特征的低位域河道砂岩分布广泛, QHD35-2构造钻遇的东营组岩性圈闭含油气性好,这有可能打开渤中凹陷斜坡带东营组岩性圈闭的勘探局面。

2010 Vol. 31 (3): 394-399 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2228KB] ( )
400 蔡东梅 孙立东 齐景顺 董景海 朱映康
徐家围子断陷火山岩储层特征及演化规律

储层物性是影响徐家围子断陷火山岩气田天然气聚集的重要因素,理清火山岩储层物性特征及影响因素将有利于指导该区深层火山岩的勘探部署工作。通过岩心、岩屑以及显微结构观测,深入分析了火山岩储层的岩石学特征和储集空间特征,初步探讨了徐家围子断陷营城组火山岩储层的储集空间类型及其演化规律。研究结果表明,徐家围子断陷营城组火山岩储层的储集空间主要有原生孔隙、次生孔隙及裂隙3类,不同的储集空间类型发育部位不同;储集空间的发育受到岩性与岩相的联合控制,喷溢相上部亚相的气孔流纹岩、爆发相热碎屑流亚相的熔结凝灰岩、火山通道相火山颈亚相的角砾熔岩储层物性最好; 原生孔隙一般连通性较差,而成岩过程中的微裂隙以及后期的构造缝改善了原生孔隙的连通性; 火山岩经历了岩浆冷凝收缩、风化淋滤、有机酸溶蚀以及碳酸溶蚀等作用,形成了原生气孔、冷凝收缩缝、脱玻化孔、长石溶孔、火山灰溶孔等大量的储集空间;构造裂隙与地下流体充注的耦合关系影响着储层的溶蚀作用。

2010 Vol. 31 (3): 400-407 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2756KB] ( )
408 罗 冰 谭秀成 李 凌 刘 宏 夏吉文 杜本强 刘晓光 牟晓慧
蜀南地区长兴组顶部岩溶不整合的发现及其油气地质意义

对四川盆地二叠系和三叠系接触关系的认识长期存在较大分歧。通过对钻井、岩心等资料的研究发现,蜀南地区长兴组钻进过程中出现大量钻具放空现象,岩心上见大量的溶沟、溶缝、溶洞及岩溶角砾。综合分析认为蜀南地区长兴组与飞仙关组并非连续沉积,其间存在沉积间断,长兴组古岩溶作用发育,形成了长兴组顶部古岩溶不整合。泸州古隆起的持续发展和二叠纪末期一次重大海退引起的长时期暴露溶蚀是蜀南地区长兴组古岩溶形成的关键。古岩溶对碳酸盐岩的储集性能具有较强的优化改造能力,古岩溶不整合面可以作为油气长距离运移的优质通道,岩溶斜坡带是油气成藏的有利区带。长兴组顶部古岩溶不整合的发现为区内二叠系和三叠系非整合接触找到了直接证据,对今后蜀南地区乃至四川盆地长兴组的油气勘探具有指导意义。

2010 Vol. 31 (3): 408-414 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2426KB] ( )
415 张 宏 董 宁 郑浚茂 宁俊瑞 武 丽 张永贵 国庆鹏
鄂尔多斯盆地东部奥陶系古沟槽三维地震识别方法

鄂尔多斯盆地东部下奥陶统风化壳为该区下古生界气藏的主力储层,勘探表明该气藏严格受古岩溶尤其是古沟槽的控制。前人用印模法识别沟槽,预测精度相对较低。采用新的三维地震古地貌研究方法,对富县区块的风化壳沟槽进行了识别。应用本方法不仅识别出了较大的主沟槽,而且还预测出了次级分支沟槽。预测结果为区内下古生界井位部署提供了依据,并提出了一套古沟槽三维地震识别的新方法。

2010 Vol. 31 (3): 415-419 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1854KB] ( )
420 贺训云 姚根顺 贺晓苏 陈子炓 彭平安 徐政语 马立桥 王鹏万
桂中坳陷桂中1井沥青成因及油气成藏模式

采用GC、GC-MS、稳定碳同位素、包裹体以及沥青反射率等分析测试技术,对桂中坳陷桂中1井储层固体沥青进行了系统分析,并对其来源及成因等进行了探讨。基于其成因特点,对桂中1井油气藏主要破坏因素进行了剖析,并结合区域研究成果,对桂中坳陷油气藏主要破坏因素进行了系统分析,进而探讨了桂中坳陷油气成藏模式。综合研究表明,桂中1井储层固体沥青来源于中下泥盆统泥质烃源岩,为早期油藏原油高温热裂解形成的焦沥青。桂中坳陷油气藏主要破坏因素有:早期油藏的深埋导致原油裂解为焦沥青和甲烷;后期的构造抬升剥蚀造成“异常高压”气藏压力系统破坏;断裂导致盖层封闭性变差以及岩浆/成矿热液对其附近的油气藏产生严重破坏。此外,天然气扩散、微渗漏作用等也可成为桂中坳陷油气藏遭受破坏的重要因素。因此,桂中坳陷地层保存相对完整、断裂欠发育、岩浆活动影响较小的中西部地区是桂中坳陷有利油气勘探区。

2010 Vol. 31 (3): 420-425 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2080KB] ( )
426 王友净 宋新民 何鲁平 陈能学 俞宏伟
高尚堡深层低阻油层的地质成因

 高尚堡深层复杂的地质条件导致淡地层水环境下低阻油层与典型的中、高阻油层间互发育。以岩石物理学研究为基础,结合沉积特征、成岩作用和成藏特点,对高尚堡深层低阻油层的地质成因研究表明,其低阻油层的形成受沉积、成岩、油藏特点的综合影响,黏土矿物附加导电性、复杂孔隙结构是低阻油层形成的微观机理。受陡坡带浅水型混源扇三角洲前缘沉积特征的影响,在高尚堡深层形成薄互层型和弱水动力环境下泥质含量偏高的低阻油层。中成岩阶段A期的成岩作用导致发育复杂孔隙结构成因、黏土矿物附加导电型低阻储层;岩性圈闭和深层成岩作用的非均质性导致油砂体小,油气成藏构造幅度低,且当油层孔隙结构变差或泥质含量高时,含油饱和度降低,也可形成低阻油层;构造幅度低、油水分异作用差,在油水过渡区域也易形成低阻油层。

2010 Vol. 31 (3): 426-431 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2113KB] ( )
432 王宏语 樊太亮 肖莹莹 陈 俊 聂文彬
凝灰质成分对砂岩储集性能的影响

与正常砂岩相比,凝灰质砂岩的碎屑颗粒来源多样,矿物成分复杂、易于转化,成岩作用及孔隙演化过程更为复杂。对贝尔凹陷苏德尔特地区兴安岭油层岩心、薄片、压汞、扫描电镜等实验资料及前人研究成果综合分析表明,砂岩中凝灰质成分的性质、组分、含量、成因不同,对砂岩孔隙结构及储集性能的影响也不同;不同埋藏阶段与成岩环境凝灰质的蚀变存在较大差异,对砂岩孔隙发育的影响也不尽相同。脱玻化作用能在一定程度上改善砂岩的储集性能,粗粒易溶部分的溶蚀对次生孔隙起到显著的建设性作用;由凝灰质蚀变的黏土矿物、特殊矿物以及这些矿物在中、晚埋藏阶段形成的一系列矿物转换有利于次生孔隙的发育,但对渗透性的改善并不十分显著。

2010 Vol. 31 (3): 432-439 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 3106KB] ( )
油田开发
440 戴彩丽 赵 娟 姜汉桥 王秀英 吕心瑞 赵 光 王 苹 赵福麟
低渗透砂岩油藏注入阴阳离子聚合物深部调剖技术研究

针对具有窜流大孔道的低渗透砂岩油藏条件,对交替注入阴、阳离子聚合物的深部调剖技术进行了研究。通过室内试验评价了各种因素对聚合物吸附量的影响。结果表明,随着温度的升高,聚合物吸附量减小,且地层对阳离子聚合物比对阴离子聚合物更容易吸附。随着矿化度、吸附时间、聚合物浓度的增加,聚合物吸附量也增加。阳离子聚合物的吸附平衡浓度为1500mg/L,吸附平衡时间为8h;阴离子聚合物的吸附平衡浓度为1000mg/L,吸附平衡时间为6h。物理模拟试验表明,采用阴阳离子聚合物交替注入方式比注入单一聚合物有更好的封堵效果,并且先注入阳离子聚合物效果好于先注入阴离子聚合物的效果。随着注入轮次的增加,封堵性能提高。但是,综合考虑经济成本,不要超过3个轮次。交替注入阴阳离子聚合物可以大大提高采收率,水驱采收率增值为41%。

2010 Vol. 31 (3): 440-444 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1671KB] ( )
445 李少华 张昌民 Clayton V.Deutsch
基于储层静态地质参数的一种随机建模结果排序方法

储层随机建模可以产生大量实现,而油藏数值模拟由于计算量大,通常只能对非常有限的实现进行模拟计算。随机选择实现常常会导致过于悲观或过于乐观的模拟结果,并且无法合理评价地质模型所包含的不确定性。利用与数模响应密切相关的静态地质指标,如连通原油体积对实现进行排序,然后选择典型的实现进行数模,较好地解决这一问题。但是,该指标没有考虑含油网格与生产井之间的距离及渗透率大小,而这两个参数对于流体流动有着重要的控制作用。在连通原油体积的基础上提出了一种新的排序指标。该指标在计算连通原油体积的公式上增加了网格与生产井之间的距离和渗透率两个影响因子。通过实例对这两种指标进行了对比研究,新指标更好地反映了不同实现的差别。

2010 Vol. 31 (3): 445-448 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1217KB] ( )
449 郭文敏 刘同敬 秦积舜 雷占祥 吴 蔚 吕爱华
大庆油田聚合物驱后周期分质注聚合物技术

为进一步提高聚合物驱开发效果,针对不同渗透率地层,研究了不同分子量聚合物分子回旋半径与地层孔喉半径的配伍关系,结合周期注水原理,形成不同分子量聚合物溶液周期注入技术。在考虑聚合物井筒炮眼剪切降黏作用下,地层平均渗透率为35×10-3μm2时,应选用800×104分子量聚合物;平均渗透率为100×10-3μm2时,应选用1200×104分子量聚合物;渗透率大于300×10-3μm2时,应选用2500×104以上分子量聚合物;分质注聚合物半周期控制在约3个月为最佳。相比传统笼统注聚合物方法,周期分质注聚合物技术可以综合聚合物驱及周期注水技术,更为有效地提高石油采收率。

2010 Vol. 31 (3): 449-451 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 922KB] ( )
452 朱维耀 刘今子 宋洪庆 孙玉凯 王 明
低/特低渗透油藏非达西渗流有效动用计算方法

依据渗流力学基础理论,及考虑启动压力梯度存在的非达西运动方程,建立了低/特低渗透油藏流体非达西流动的数学模型。通过积分变换得出解析解,建立了单井未压裂情况下的合理动用半径的计算方法,并绘制了不同生产压差下的基质动用半径与启动压力梯度的双对数关系图版。结合压裂椭圆渗流理论,给出了不同面积井网压裂情况下动用系数的计算方法,用于定量表征不同井网条件下储层的动用程度,为低渗透储层的油藏评价和开发设计提供了理论依据。

2010 Vol. 31 (3): 452-457 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1630KB] ( )
458 刘文超 同登科 张世明
低渗透稠油油藏水平井产能计算新方法

文章导读:null

依据水平井稳态条件下的渗流特征及宋付权提出的水平井生产时形成等压旋转椭球面的理论,将低渗透幂律流体型稠油油藏水平井的渗流场更加精确地划分为内、中、外三个区域,并分别推导出了各区域内水平井的稳态产能公式。依据区域边界流量和压力相等的原则,建立了关于边界压力的非线性方程组,采用Newton-Raphson方法进行数值求解,最终可求得水平井的产量。通过计算结果与估算最大产量的对比结果证明了该方法的有效性和实用性。对幂律指数、启动压力梯度和水平井井段长度与水平井产能关系的分析结果表明,幂律指数 n>0.8时,各参数对水平井产能的影响较大;n≤0.8时,影响较小。水平井产量和启动压力梯度之间呈线性关系,水平井井段长度不影响水平井产量的变化率,而幂律指数 (n>0.8) 影响水平井产量的变化率。

2010 Vol. 31 (3): 458-462 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1436KB] ( )
463 付德奎 郭 肖 杜志敏 张 勇 付 玉 邓生辉 刘林清
 高含硫裂缝性气藏储层伤害数学模型

在高含硫裂缝性气藏气体开采过程中,地层压力不断降低,导致硫微粒在气相中的溶解度逐渐减小,在达到临界饱和态后从气相中析出,并在储层孔隙及喉道中运移、沉积,导致地层孔隙度和渗透率降低。地层压力的降低导致裂缝逐渐闭合,也会导致地层孔隙度和渗透率的降低,从而影响气井的产能和经济效益,严重时可导致气井停产。针对高含硫裂缝性气藏复杂渗流特征,基于空气动力学气固理论描述硫微粒在多孔介质中的运移和沉积,建立了一个全新的、能够综合描述多孔介质中硫微粒的析出、运移、沉积、堵塞以及应力敏感的高含硫裂缝性气藏储层伤害数学模型,并以L7井为例进行了实例分析。研究结果表明:在定产量生产条件下,硫沉积对气井生产动态的影响主要表现为气井的稳产时间缩短及气井产量在递减期内的递减速度加快。

2010 Vol. 31 (3): 463-466 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1123KB] ( )
467 杨永飞 姚 军 M.I.J.van Dijke
油藏岩石润湿性对气驱剩余油微观分布的影响机制

 注气驱是目前油田进一步提高原油采收率的重要措施之一,油藏岩石润湿性对注气的效果有重要影响。基于三维孔隙级网络模型,运用孔隙级流动模拟方法,系统研究了6种不同润湿性油藏注气过程的油气水孔隙级分布和气驱效果。结果表明,水湿和MWS混合润湿(小孔隙为油湿)体系中的注气效果相对于另外4种润湿体系较差;这4种效果较好的润湿体系分别是油湿、中性润湿、MWL混合润湿(大孔隙为油湿)和部分润湿(其中30%孔隙水湿)体系。

2010 Vol. 31 (3): 467-470 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1236KB] ( )
471 许寒冰 李相方 石德佩 陈贵均 张 强
注采井网生产井含水率解析计算方法

研究了一种对注采井网水驱前缘突破前后流线分布和生产井含水率的解析计算方法。利用过渡平面和多重施瓦茨柯里斯托弗变换建立注采井网单元的复势分布,据此描绘出不同时刻井网单元内流线分布。根据井网单元的流线分布特征来计算生产井含水率,得到注采井网水驱前缘突破后生产井含水率随时间和注水倍数变化曲线。含水率对流线条数敏感性分析结果显示,流线条数越少,含水率上升越快,并优选了流线条数方案。该解析方法可用于油藏工程中注采井网注采参数的解析计算。

2010 Vol. 31 (3): 471-474 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1278KB] ( )
石油工程
475 董世民 张喜顺 吴长杰 郭吉民
抽油机井区块整体节能参数仿真优化方法

 应用多相流理论计算了抽油泵的沉没压力和排出压力,改进了抽油杆柱轴向振动底部边界条件的仿真模型,完善了抽油机井有效功率、电动机输入功率与抽油系统效率的仿真模型。以抽油系统输入功率最低为优化设计的目标函数,优化了单井不同产量条件下的最佳抽汲参数及所对应的最低输入功率,建立了单井最低输入功率与产量之间的回归模型。以该模型为基础,将单井产量作为优化设计变量,考虑区块整体的原油计划产量约束,建立了以区块整体输入功率最低为目标的区块整体优化设计模型。综合单井与区块整体的优化设计结果,优选出整体区块内各个单井的最佳产量以及所对应的最佳抽汲参数。计算实例表明,与单井优化设计结果比较,利用区块整体优化方法可以进一步降低区块整体的总耗电量。实际算例表明,采用区块整体优化抽油系统的方法,输入功率可以减少16.7%。

2010 Vol. 31 (3): 475-479 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1531KB] ( )
480 辛寅昌 董晓燕 卞介萍 马 磊 谢瑞瑞
高矿化度稠油流动的影响因素及改善原油流动的方法

探讨了压力、温度、掺入剂等外加因素对高矿化度稠油流动性的影响,提出了改善原油流动的方法。稠油掺入稀油降黏所用的“稀油”对改变原油的流动性的影响十分明显,加入少量混合芳烃能使原油本体黏度大大降低,同时也大幅度减少稀油的用量。如果加入油溶性活性剂,则效果更好。当稀油资源受到限制时,加入乳化降黏剂更是廉价有效的方法。如果原油黏度特别高及储层水的矿化度高达15×104mg/L、且碱土金属也高达2×104mg/L时,稠油降黏所用的活性剂必须耐盐,并且须加入油水稳定剂和降摩阻剂。这样调整油水的流度比能使原油和水同步上升,使原油在地层和井筒中的摩擦力降低,有效地避免由于油水乳状液在盐的作用下的不稳定性所引起的地层含水率升高、产油量降低的问题。

2010 Vol. 31 (3): 480-485 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1891KB] ( )
486 董惠娟 张 甲 朱 波 张广玉 武 剑
原油超声波降黏实验研究

采用自行研制的全波长聚能型压电超声换能器及变幅杆浸入式反应器,对原油油样进行了超声降黏处理,测定了黏-温曲线。分析超声处理时间、换能器工作电流和含水率对原油超声降黏效果的影响。结果表明:当超声处理时间为3 min及换能器工作电流为0.36 A时,油样在温度为25 ℃、黏度低达200mPa·s时能够维持原油常温下的连续输送。但当超声处理时间过长时,原油黏度反而升高。其中,含水率为60%和75%的原油经超声处理后,降黏率大于60%。采用扫描电镜(SEM)观察了不同参数条件下的蜡晶形态,证明了原油超声降黏的可行性和不可回复性,为超声降黏装置的研制提供了理论依据。

2010 Vol. 31 (3): 486-489 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1276KB] ( )
490 郑力会 曹 园 韩子轩
含绒囊结构的新型低密度钻井液

含绒囊结构的水基钻井液由定位剂、成层剂及成膜剂等处理剂配制而成。显微镜下观察发现,绒囊结构由内向外为气核、表面张力降低膜、高黏水层、高黏水层固定膜、水溶性改善膜、聚合物高分子和表面活性剂的浓度过渡层。室内配制了密度为0.85g/cm3 的含绒囊结构钻井液。静态填砂堵漏实验和动静态岩心封堵实验表明,绒囊可根据地层渗流通道自行改变形态或改变性能,占据地层渗流通道或形成外黏膜层,封堵漏失通道。现场应用表明,含绒囊结构钻井液是一种新型的封堵低压漏失地层的钻井液体系。

2010 Vol. 31 (3): 490-493 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1376KB] ( )
494 张劲军 国丽萍
基于滞回环的含蜡原油触变模型评价

触变性是含蜡原油的一个重要流变特性,对输油管道停输再启动过程的水力特性及安全性至关重要。通过实验,研究了4种含蜡原油在剪切速率先呈线性增大后呈线性减小这一循环加载条件下的滞回环特性。利用最小二乘原理,分别对剪切速率循环一次得到的单一滞回环和剪切速率变化率不同的多个循环得到的多个滞回环进行了拟合。用平均偏差作为统计指标,对8个触变模型进行了评价。结果表明,基于Cheng的含蜡油品中存在完全可逆和完全不可逆两类结构,在Houska模型的基础上建立的模型最适合于描述含蜡原油的滞回环特性。

2010 Vol. 31 (3): 494-500 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1969KB] ( )
501 任 岚 赵金洲 胡永全 罗 伟
压裂井生产动态模拟的天然差分法

规则有限差分法和有限元法是压裂井生产动态模拟计算方法中最常用的基本方法,但各有不同的适应性和优缺点。在考虑油藏系统与裂缝系统单独渗流求解方面,规则有限差分法具有较大的优势,但在求解油藏边界几何形状复杂的问题时将存在困难。有限元法虽然能解决油藏边界几何形状复杂的问题,但不能很好的求解裂缝系统与油藏系统单独渗流时的情况。为此,引入了计算物理中的天然差分法,对不规则网格剖分后的节点控制元进行了流量均衡分析,推导了压裂井生产动态模拟数学模型的天然差分方程,建立了一种全新的压裂井生产动态模拟方法。该方法兼备了有限元法能处理油藏复杂边界问题与规则有限差分法能处理裂缝系统和油藏系统单独渗流的各自优点。在此基础上,编制了天然差分法的计算软件,并进行了实例计算。计算结果表明,提出的生产动态模拟计算方法适应性更强,计算结果更可靠,可更加精确地模拟计算边界几何形状不规则油藏的压裂井生产动态。

2010 Vol. 31 (3): 501-505 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1504KB] ( )
506 林日亿 李兆敏
井筒中蒸汽-氮气混合物流动与换热规律

针对注蒸汽开采稠油过程中出现的蒸汽超覆、窜流及热损失等问题,进行了氮气辅助蒸汽注入技术研究,建立了蒸汽-氮气混合物在井筒中流动和换热的数学模型。利用该模型研究了混合物在井筒中的流动与换热规律,分析了井口氮气注入流量和井口蒸汽干度对蒸汽-氮气混合物在井筒中的流动压力、温度、干度的影响。结果表明,随着混合物的注入,混合物压力及蒸汽分压不断增加,混合物温度不断升高,气体干度和蒸汽干度不断下降,向地层的散热由靠水蒸气凝结释放汽化潜热提供。井口注入氮气流量增大,有利于提高井底的蒸汽和气相干度,减小井筒热损失。现场应用表明,注入蒸汽-氮气混合物能提高热能利用率,增大油气比。

2010 Vol. 31 (3): 506-510 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1443KB] ( )
511 樊洪海 王 果 张 辉 刘 阳
四参数流变模式及其水力计算模型

提出了一种四参数流变模式,该模式能够精确地描述各种无时间依存关系的钻井液体系。利用多组测量数据评价了四参数流变模式对不同流体的拟合效果。根据管流特性参数法,并扩展应用到环空中,推导了管内与环空的层流压降计算公式,同时给出了紊流计算的半经验公式。通过引入广义流性指数的方法,给出了流态判别模型,使层流与紊流计算一致。根据四参数水力计算模型编制了计算机程序,利用一组不同来源的实验数据(包括管内与环空各种钻井液下的层流和紊流流动),验证了四参数模式的水力计算模型。与实测数据的对比表明,该模型计算结果与测量数据吻合得很好。说明该模式的水力计算模型要优于当前可用的流变模式。

2010 Vol. 31 (3): 511-515 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1434KB] ( )
516 张 辉 高德利 唐海雄 蒋世全
深水导管喷射安装过程中管柱力学分析

根据深水导管喷射安装作业特点,建立了该过程中的管柱静力学模型,并应用加权残值法进行了求解,得出了在考虑环境载荷、钻柱结构及钻井船偏移等因素影响下的管柱变形和应力分布规律。研究结果表明,中深层海流对管柱变形影响最大,合理设计钻柱结构和控制钻井船偏移是保证深水导管垂直安装和钻柱抗拉强度安全的关键。深水管柱的弯曲正应力在钻柱的上下两端作用明显,进行钻柱强度设计时,必须考虑管柱横向变形引起的弯曲正应力,提出了相适应的钻柱结构优化方案。作业初期,钻井船向海流负方向适当偏移,有利于控制导管的入泥倾角;遇阻活动管串时,钻井船向海流正方向适当偏移,能够有效地降低钻柱危险截面上的最大拉应力。

2010 Vol. 31 (3): 516-520 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1526KB] ( )