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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  
 
2013年 34卷 5期
刊出日期 2013-09-25

地质勘探
油田开发
石油工程
来稿选登
地质勘探
809 杜金虎, 胡素云, 张义杰, 张珂
从典型实例感悟油气勘探

2005年以来,面对勘探程度不断提高、勘探难度不断加大的现实,中国石油天然气股份有限公司大力实施资源战略,油气勘探获得了一批重大突破与发现,呈现油气并举、新老区比翼齐飞、储量单体规模大等特点,迎来了新的储量增长高峰期,连续6年探明石油地质储量超7×108t,连续6年探明天然气地质储量超4 000×108m3,成为中国油气勘探史上成果最丰、探明储量最多、储量高峰期持续时间最长的时期之一。通过典型勘探实例总结分析,提出了5点感悟和体会:油气藏在勘探家的脑子里是找油的哲学基础;大油气区理论是推动油气勘探持续发展的重要指导;解放思想、重新认识是成熟探区勘探突破发现的必由之路;勇于探索是实现新区勘探突破的关键;攻克瓶颈技术是实现战略突破的重要保障。

2013 Vol. 34 (5): 809-819 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1900KB] ( )
820 胡海燕
富有机质Woodford页岩孔隙演化的热模拟实验

通过高温热模拟实验加热未成熟的露头样品,获得5个不同成熟阶段的页岩样品,然后用比表面积分析仪测试这5个页岩样品的纳米孔隙,从而研究富有机质页岩的孔隙演化。结果表明,随着成熟度的增加,富有机质页岩发育大量纳米孔隙,孔隙度随着热成熟度增高而增加,完全不同于基质孔隙度的演化规律。随着成熟度增加,有机质不断转化为油气,基于有机质转化为油气过程中的物质平衡理论计算的孔隙度增加量与测试的孔隙度增加量吻合。因此,富有机质页岩孔隙度随着成熟度增高而增加,与有机质转化为油气的热降解过程有关。

2013 Vol. 34 (5): 820-825 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 727KB] ( )
826 薛华庆, 王红岩, 刘洪林, 闫刚, 郭伟, 李小龙
页岩吸附性能及孔隙结构特征——以四川盆地龙马溪组页岩为例

四川盆地昭通区块龙马溪组页岩的TOC含量和现场含气量测试显示,下段页岩含气性好,储层也具有可改造性。利用全岩及黏土矿物分析、等温吸附实验、比表面及孔径分布等实验研究,发现页岩中干酪根纳米级孔隙发育,孔径主要分布在2~60 nm,是页岩比表面的主要贡献者。页岩与干酪根的吸附-脱附曲线形态也说明了这一现象,两者基本相似,都具有明显的滞后环。而页岩中黏土也具有一定比表面积,其含量与页岩的比表面不存在相关性。因此,TOC含量增加,页岩的比表面积增大,吸附能力增强,饱和吸附量变大,使得含气量增加。

2013 Vol. 34 (5): 826-832 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 841KB] ( )
833 王海真, 池英柳, 赵宗举, 江青春, 鲁卫华
四川盆地栖霞组岩溶储层及勘探选区

针对四川盆地中二叠统栖霞组岩溶成因及古地貌分布特征认识不清的问题,开展了岩溶储层地质响应分析。研究发现,四川盆地栖霞组层间岩溶储层是由于三级层序界面暴露溶蚀及高位体系域的高频层序界面短暂暴露形成。结合栖霞组厚度、古地理环境及水动力特征分析,将四川盆地栖霞组顶部划分为3类地貌单元,即川西中缓坡生屑滩、川东北台内滩和川南泸州古隆起。川西中缓坡生屑滩和川东北台内滩所形成的沉积微地貌高地和川南泸州古隆起及其斜坡区是栖霞组层间岩溶储层发育的优势地带。根据这一认识并结合烃源岩生烃强度特征将栖霞组岩溶储层划分为4个有利勘探区带。

2013 Vol. 34 (5): 833-842 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1597KB] ( )
843 高计县, 田昌炳, 张为民, 宋新民, 刘波
伊拉克鲁迈拉油田Mishrif组碳酸盐岩储层特征及成因

Mishrif组碳酸盐岩岩石类型主要有泥晶灰岩、生屑泥晶灰岩、泥晶生屑灰岩、生屑灰岩和白云质灰岩。储集空间为粒间(溶)孔、铸模孔、晶间孔、微孔、溶蚀缝和压溶缝。沉积环境属于碳酸盐缓坡,发育潟湖、滩后、生屑滩、生物礁、滩前和浅水陆棚6种沉积亚相。储层层间和层内非均质性严重。成岩作用主要有泥晶化作用、 准同生期胶结作用、重结晶作用、溶蚀作用、埋藏期胶结作用、压实压溶作用和白云石化作用。三级相对海平面变化影响下的相带迁移是造成层间非均质性的主要因素,五级和六级相对海平面变化影响下的差异溶蚀和差异胶结作用是控制层内非均质性的主要原因,微裂缝的存在改善了局部储层的物性。

2013 Vol. 34 (5): 843-852 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1806KB] ( )
853 远光辉, 操应长, 葸克来, 王艳忠, 李晓艳, 杨田
东营凹陷北带古近系碎屑岩储层长石溶蚀作用及其物性响应

长石溶蚀作用是东营凹陷北带古近系沙河街组四段—三段中亚段碎屑岩储层成岩过程中重要的成岩事件。储层中长石颗粒次生溶孔普遍存在,镜下微观特征表明长石溶蚀越强烈,溶蚀产物越富集,因此,长石溶蚀能否有效改善其储层物性值得商榷。以普通和铸体薄片为基础,利用人-机交互图像分析技术,通过面积百分含量法,精确统计了长石溶蚀量和溶蚀产物含量;结合储层物性、流体包裹体及储层孔隙结构等资料,系统分析了长石溶蚀作用和溶蚀产物特征、长石溶蚀成岩环境及长石溶蚀对储层物性的影响。研究表明,东营凹陷北带沙河街组四段—三段中亚段储层中,长石溶蚀作用发生在相对封闭的高温成岩环境中,由于流体在孔隙网格系统中的流动速度低,且高温条件下长石溶蚀速度较快,因此,长石溶蚀产物并不能被有效带出溶蚀区或进行长距离搬运,而是在原地或准原地发生沉淀,即长石溶蚀只是将孔隙结构较好的原生孔隙进行重新分配,转换为基本等量的长石颗粒次生溶孔和高岭石(伊利石)晶间孔的过程;长石溶蚀后储层孔隙度变化不大,但孔隙结构变差,渗透率降低。

2013 Vol. 34 (5): 853-866 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2270KB] ( )
867 高志勇, 崔京钢, 冯佳睿, 罗忠, 黄贤营, 李小陪, 赵雪松, 郭美丽
埋藏压实作用对前陆盆地深部储层的作用过程与改造机制

针对中西部前陆盆地储层经历了早期长期浅埋、后期快速深埋的特有埋藏方式,开展地质过程约束下的成岩模拟实验,分析埋藏压实作用对库车前陆盆地深部储层的作用过程与改造效果。通过砂岩面孔率、视压实率、减孔率及孔径、喉径等储层物性参数的定量评价,表明埋藏压实作用直接影响储层视压实率、减孔率,同时也控制了不同粒级砂岩储层的孔径与喉径变化。在早期缓慢的浅埋藏阶段,压实作用使粗砂岩、中砂岩等粗碎屑颗粒存在较少的碎裂纹及颗粒位移和重排,细砂岩、粉砂岩等细颗粒呈较杂乱排列。在后期快速埋藏压实阶段,随着埋深增大,压实作用使骨架颗粒趋于定向排列;近源沉积的粗砂岩、中砂岩等碎屑颗粒大量发育裂纹和成岩缝,前渊沉积的粉砂岩不发育颗粒裂纹但存在成岩缝。快速深埋作用下形成的碎屑颗粒裂纹与成岩缝是深部储层发生溶蚀和提高渗透性的主要原因。

2013 Vol. 34 (5): 867-876 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1457KB] ( )
877 崔景伟, 朱如凯, 吴松涛, 王拓
致密砂岩层内非均质性及含油下限——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段为例

致密油成为世界石油勘探领域一大亮点并显示出巨大勘探潜力,中国致密油分布广且具独特地质特征。通过鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组岩心观察,发现层内单砂体级别上存在较强含油非均质性,利用薄片、氯仿沥青抽提、场发射扫描电镜、微米CT、高压压汞、N2气体吸附以及砂岩X射线衍射(XRD),对非均质性砂岩成岩特征、含油性、微观孔喉、孔径分布以及岩石矿物组成进行分析。结果显示:钙质胶结是导致致密砂岩储层非均质性的原因; 残留烃含量相差约6倍;致密砂岩均主要发育纳米级喉道(直径<1 μm)。根据残留含油量和介孔平均孔径以及含油量与孔隙度的图版,认为介孔平均孔径15 nm、孔隙度2% 可能是致密油的含油下限,该认识将对非常规致密油的勘探选区和资源量计算提供依据和参考。

2013 Vol. 34 (5): 877-882 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 892KB] ( )
883 王秀平, 牟传龙, 贡云云, 马东旭
苏里格气田Z30区块下石盒子组8段储层成岩演化与成岩相

通过镜下、成岩流体包裹体以及酸、碱性流体介质中各种成岩反应热力学特征的分析,结合有机质演化史、埋藏史,对苏里格气田Z30区块二叠系下石盒子组8段(简称盒8段)储层的成岩演化和成岩相进行了划分。结果表明,盒8段储层经历了同生成岩—早成岩A早期的弱酸性溶蚀阶段、早成岩A晚期—早成岩B期的酸性溶蚀阶段、中成岩A期—中成岩B早期的酸性溶解阶段以及中成岩B晚期—地层抬升过程中成岩后生的碱性交代和胶结4个成岩演化阶段,最终形成5种成岩相类型,即净砂岩不稳定组分溶蚀—绿泥石薄膜相、净砂岩不稳定组分溶蚀—高岭石及硅质胶结相、净砂岩高岭石及硅质胶结—不稳定组分溶蚀相、净砂岩不稳定组分溶蚀—碳酸盐致密胶结相以及杂砂岩杂基充填致密压实相。其中,酸性溶解阶段是形成储层主要储集空间的关键性阶段,并使净砂岩不稳定组分溶蚀—绿泥石薄膜相、净砂岩不稳定组分溶蚀—高岭石及硅质胶结相和净砂岩高岭石及硅质胶结—不稳定组分溶蚀相成为建设性成岩相。

2013 Vol. 34 (5): 883-895 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1965KB] ( )
896 王岩泉, 胡大千, 蔡国刚, 王璞珺, 于小健
辽河盆地东部凹陷火山岩储层特征与主控因素

基于21口钻井的地质与测井资料和193块岩石样品的物性测试结果,结合火山岩构造-岩相图和产能资料分析,研究了辽河盆地东部凹陷沙河街组三段火山岩储层特征及其主控因素。结果显示,本区发育11种火山岩,其中粗面岩为主要储集岩类;岩相分为5大类14亚类,有利储层多见于侵出相;发育5个火山岩旋回,成藏主要集中在中部的粗面岩旋回;储集空间分为2大类9种类型,其中裂缝是渗透率的主控因素。有效储层主要受断裂、喷发旋回、岩相、岩性4方面控制。沿大型走滑断裂,尤其主断裂与派生断裂交汇部位,火山岩储层集中发育,断裂控制火山岩体的空间展布和次生裂缝发育程度;喷发旋回控制储层的纵向分布;岩相控制储层的规模和原生孔缝发育带;岩性决定储集空间类型及后期蚀变改造程度。

2013 Vol. 34 (5): 896-904 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1360KB] ( )
905 魏周拓, 唐晓明, 庄春喜
慢速地层中具有方位指向性的偶极纵波远探测测井

偶极远探测测井技术作为近年发展起来的一门地球物理探测技术,较单极反射纵波法具有明显的优势。针对慢速地层中的偶极辐射声场和反射声场进行了数值模拟,分析了位于充液井孔中偶极和单极声源的纵波远场辐射指向性,重点研究了偶极纵波反射声场的变化特征,验证了偶极纵波远探测方法的可行性。结果表明,偶极辐射的纵波较单极辐射的纵波具有振幅强和灵敏度高的特征,利用它可以确定反射体的空间位置和走向。结合偶极和单极纵波远探测应用效果,进一步说明了偶极纵波远探测可作为偶极声波远探测测井的一个重要补充和完善。最后,讨论了该技术在慢速地层中应用更好的可能原因,以及成像处理过程中出现的反射体方位180°不确定性的解决方法。

2013 Vol. 34 (5): 905-913 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1381KB] ( )
油田开发
914 贾爱林, 闫海军, 郭建林, 何东博, 程立华, 贾成业
不同类型碳酸盐岩气藏开发特征

碳酸盐岩气藏在世界范围内已经发现的气藏中占有重要地位。近年来中国的碳酸盐岩气藏勘探开发也呈现出快速发展的态势,特别是在塔里木、鄂尔多斯和四川盆地,碳酸盐岩气藏已经成为陆上开发有前景的气藏类型。碳酸盐岩气藏的开发不同于碎屑岩气藏,正确认识碳酸盐岩气藏的类型和开发特征对于增强碳酸盐岩气藏开发的理论性和系统性具有十分重要的意义。基于中国碳酸盐岩气藏开发的实践,按照"实用性、指导性和科学性"的划分原则将碳酸盐岩气藏分为缝洞型、礁滩型、岩溶风化壳型和层状白云岩型4种类型。缝洞型碳酸盐岩油气藏以多缝洞单元为特征;礁滩型碳酸盐岩气藏以多气-水单元为特征;岩溶风化壳型碳酸盐岩以发育不同规模尺度优劣储集体为特征;层状白云岩气藏以发育层状白云岩储层为特征。碳酸盐岩气藏类型划分和开发特征研究为全面认识碳酸盐岩气藏奠定了基础,同时为相同类型碳酸盐岩气藏的开发提供有效指导。

2013 Vol. 34 (5): 914-923 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1557KB] ( )
924 白振强, 吴胜和, 付志国
大庆油田聚合物驱后微观剩余油分布规律

聚驱后微观剩余油分布规律是进行聚驱后剩余油预测和挖潜的基础。利用冷冻制片、紫外荧光和激光共聚焦扫描显微分析方法,对大庆油田聚合物驱后不同水洗程度岩样微观剩余油分布规律进行研究。分析认为,聚驱后弱水洗岩样剩余油以簇状和粒间吸附状自由态剩余油类型为主,中水洗样品束缚态剩余油所占比例达到42.9%,强水洗样品的剩余油以颗粒表面薄油膜状的束缚态分布为主。聚驱后随着驱油程度增加,轻质组分比例减少明显,而重质组分比例增加,重质组分呈连片型分布在岩石颗粒表面,轻质组分则呈小片状和较为连续的整体零散、局部富集的状态分布在粒间孔隙中。粒内微孔和粒间微小喉道处黏土矿物与轻质组分共存,在颗粒内被黏土矿物完全充填的粒内裂隙和微孔中没有原油分布。

2013 Vol. 34 (5): 924-931 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1063KB] ( )
932 冯其红, 王森, 陈存良, 徐春梅, 陈荣环, 刘保彻
低渗透裂缝性油藏调剖选井无因次压力指数决策方法

从低渗透裂缝性油藏的特点出发,分析了将压力指数(PI)决策方法用于低渗透裂缝性油藏调剖选井时遇到的问题,并在PI值的基础上提出了一种新的组合参数——无因次PI值。在考虑启动压力梯度和裂缝影响的条件下利用分形几何方法推导了无因次PI值的物理意义,其与储层原始地层系数和当前地层系数的比值成正比,且无因次PI值越小,储层渗流能力增大得越多,存在优势通道的可能性越大,就越需进行调剖。最后在此基础上建立了低渗透裂缝性油藏调剖选井无因次压力指数决策方法,通过将该方法应用于长庆油田五里湾一区,证明了其有效性。

2013 Vol. 34 (5): 932-937 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 630KB] ( )
938 杨超, 李彦兰, 韩洁, 许晓明
顶部注气油藏定量评价筛选方法

为筛选适宜采用顶部注气稳定重力驱提高采收率的高含水油藏,基于大量成功区块的统计样本,借鉴权重评价方法,综合运用灰色关联、试验设计、响应曲面法等数理统计理论,并引入无因次数群对因素进行组合,从而给出了顶部注气稳定重力驱筛选标准、适宜区域和敏感因素最优范围3个定量化判断依据,建立了考虑因素更全面、结果应用更直观、可信度更强的定量化高含水老油田顶部注气评价筛选方法。通过实际计算结果表明:顶部注气筛选标准为适宜度权重大于0.59;正韵律地层存在2个顶部注气适宜区域(第一适宜区域为变异系数小于0.75,无因次数群Na小于4 802;第二适宜区域为变异系数小于0.75,无因次数群Na大于28 215);润湿指数范围为0.5~0.6、变异系数小于0.75、地层倾角大于13°的正韵律厚层油藏更适合采用顶部注气开发。该方法在冀东油田高5断块的应用表明,该断块在高含水后期采用顶部注气提高采收率是可行的。

2013 Vol. 34 (5): 938-946 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1188KB] ( )
947 赵辉, 李阳, 康志江
油藏开发生产鲁棒优化方法

将油藏模型系统的不确定性考虑到优化设计中,建立了油藏生产鲁棒优化控制模型。针对伴随法求解模型梯度过于复杂的局限性,提出了两种基于随机扰动近似法(SPSA)的梯度的计算方法,然后利用对数变换和投影梯度法将所得梯度投影到可行方向上进行迭代求解,最终获得满足生产约束条件的最优控制方案。计算实例表明,其取得了与伴随法相一致的优化结果,且最终控制方案能够有效地改善油田开发效果,降低生产的风险性。该方法实现过程简单,能够和各种油藏模拟器相结合,为解决实际油藏的生产优化问题提供了新思路。

2013 Vol. 34 (5): 947-953 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 923KB] ( )
954 王宝华, 吴淑红, 李巧云, 李小波, 李华
油藏数值模拟中BILU0-GMRES方法的应用

在油藏数值模拟中通常需要将数学模型转化为大规模线性方程组,求解这些方程组将耗费大量的时间。考虑到黑油模型的物理特性,将其在油藏节点上离散得到的子阵视为构成系数矩阵的基本元素,利用块不完全LU0(BILU0)预处理方法与块广义极小残量法(BGMRES)相结合,迭代求解方程组得到BILU0-GMRES方法。该方法具有更强的稳定性和收敛性,它能提高系数矩阵迭代的速度,减少迭代收敛的次数,并且矩阵规模越大,这种优势越明显。对严重非均质边底水油藏SPE9的测试结果表明,块预处理GMRES方法具有较高的精度,能够准确模拟油藏的开发过程并对生产动态作出预测。

2013 Vol. 34 (5): 954-958 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 576KB] ( )
959 曾凡辉, 郭建春, 刘恒, 尹建
致密砂岩气藏水平井分段压裂优化设计与应用

针对川西沙溪庙组致密砂岩气藏水平井开展了分段压裂优化设计及现场应用研究。采用水平井分段压裂诱导应力场模型,以提高储层整体渗流能力为目标,优选了裂缝起裂次序、裂缝间距和射孔参数,通过优化压裂施工净压力和排量沟通了主裂缝周围的天然裂缝。现场实施结果表明:优化后的水平井压裂8~13段,每段内射孔2~3簇,每簇长度为0.5 m,相同压裂段内簇间距为30~60 m;采用中间为12~16孔/m、两端为16~20孔/m的变密度射孔,优化排量为3.5~6.5 m3/min;采用优化设计技术实施的5口井平均稳定产量为5.3×104m3/d,较优化前有明显提高,取得了显著的经济效益,为同类型致密砂岩气藏的水平井分段压裂优化设计提供了借鉴。

2013 Vol. 34 (5): 959-968 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1264KB] ( )
石油工程
969 赵均海, 李艳, 张常光, 徐坚锋, 吴鹏
基于统一强度理论的石油套管柱抗挤强度

为了研究石油套管柱的力学性能,采用统一强度理论,合理考虑中间主应力效应和材料拉压比的影响,推导了石油套管柱的单轴抗挤强度、双轴抗挤强度和三轴抗挤强度计算公式,建立了石油套管柱双轴抗挤强度和三轴抗挤强度与单轴抗挤强度的关系,并分析了材料的拉压比、中间主应力效应、径厚比、压缩屈服强度、荷载大小和荷载工况等因素对不同类型抗挤强度的影响特性。研究结果表明:材料的拉压强度不等特性(SD效应)对石油套管柱的单轴抗挤强度、双轴抗挤强度和三轴抗挤强度均有显著影响,材料拉压比越大,套管柱的单轴抗挤强度越小,双轴抗挤强度越大,而三轴抗挤强度与双轴抗挤强度的差值和材料拉压比的关系与外荷载有关;中间主应力效应对石油套管柱的单轴抗挤强度、双轴抗挤强度和三轴抗挤强度也有显著影响,随统一强度理论参数b值的增加,套管柱的单轴抗挤强度和双轴抗挤强度不断增大,考虑中间主应力效应可以充分发挥材料的自承载能力和强度潜能,具有可观的经济效益;径厚比、压缩屈服强度、荷载大小和荷载工况对套管柱的单轴抗挤强度、双轴抗挤强度和三轴抗挤强度也具有一定影响。该结果适用于具有SD效应和中间主应力效应的材料,并将多种屈服准则下石油套管柱的单轴抗挤强度、双轴抗挤强度和三轴抗挤强度表达式分别统一起来,具有广泛的适用性,可为石油套管柱的抗挤强度设计提供借鉴。

2013 Vol. 34 (5): 969-976 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 970KB] ( )
977 刘秀全, 陈国明, 畅元江, 许亮斌
深水钻井隔水管-导管系统波激疲劳分析

波激疲劳是深水钻井隔水管-导管系统最主要的失效模式之一。综合考虑波浪载荷、钻井平台运动和土壤抗力建立了深水钻井隔水管-导管耦合系统波激疲劳分析方法,实例分析了中国南海某井深水钻井隔水管-导管系统波激疲劳寿命,识别出了系统波激疲劳关键部位,并与隔水管常规分析模型的计算结果进行了对比。在此基础上,研究了钻井平台运动幅值、顶张力、下挠性接头转动刚度和井口出泥高度对系统波激疲劳特性的影响。结果表明,常规分析模型将隔水管底部看作固定端导致隔水管波激疲劳损伤过大,而本文提出的隔水管-导管系统分析模型能较好地模拟隔水管实际受力情况;隔水管最大波激疲劳损伤出现在下挠性接头处,导管的最大波激疲劳损伤出现在泥线附近;导管是整个系统中波激疲劳性能最薄弱的环节,适当地减小钻井平台运动幅值、隔水管顶张力、下挠性接头转动刚度和井口出泥高度均能改善导管波激疲劳性能。

2013 Vol. 34 (5): 977-982 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 747KB] ( )
983 俞杨烽, 康毅力, 游利军, 陈强, 杨斌
碱液侵蚀:一种泥页岩井壁失稳新机理

碱液不仅能增强黏土矿物的水化能力,而且对黏土矿物和石英等硅质矿物具有侵蚀作用。添加抑制剂或采用油基钻井液虽然可以有效抑制水化作用,但是高pH值钻井液的侵蚀作用仍可继续进行,从而可能导致泥页岩力学强度降低,故推测碱液侵蚀作用可能是导致泥页岩井壁失稳的原因之一。基于此认识,设计并开展了石英、黏土矿物和不同粒级页岩粉末样品的碱液侵蚀实验,结合扫描电镜(SEM)观察和岩石力学性质测试,探讨了碱液侵蚀对泥页岩结构和力学强度的影响。研究表明,在微米尺度范围内,当石英与黏土矿物粒径相当时,矿物碱液侵蚀序列为:蒙脱石>石英>高岭石>伊利石>绿泥石;泥页岩碱液侵蚀率受矿物组成和粒度控制,通常由黏土矿物主导;碱液侵蚀后,泥页岩产生大量侵蚀孔,结构变疏松,岩石抗压强度大幅下降。泥页岩碱液侵蚀作用,不仅在油基钻井液钻进时存在,而且在水基钻井液钻进中更加明显。因此,弱化并有效控制碱液侵蚀作用的程度及范围是控制泥页岩井壁失稳的重要方式之一。

2013 Vol. 34 (5): 983-988 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 773KB] ( )
989 吴晓东, 吴延强, 韩国庆, 安永生, 汪益宁
有杆泵漏失新模型

分析了传统泵漏失模型中存在的2个问题:1认为剪切漏失与压差漏失方向不同;2在计算压差漏失量时忽略液柱在抽汲过程中产生的动载。在此基础上,提出了一种新型的有杆泵偏心环隙压差-剪切流漏失模型。该模型在计算漏失压差时全面考虑了柱塞上部液柱的静载荷与动载荷,同时利用数学方法证明了井下往复泵环隙剪切漏失与压差漏失是同向的,提高了抽油泵漏失计算的准确性。使用该模型对冲次、泵深等参数进行敏感性分析,其结果与现场实际情况相吻合。最后,与实际试验数据对比表明,该模型的精度高于传统漏失模型,对现场实际生产有一定的指导意义。

2013 Vol. 34 (5): 989-994 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 732KB] ( )
995 毕国军, 刘军, 朱绍华, 房晓明, 王立权
深水脐带缆敷设系统动力学分析及试验

为了研究深水脐带缆敷设系统的动力学性能,解决海洋作业环境下系统敷缆速度和缆线张力控制问题,利用刚性有限元方法对柔性脐带缆进行了离散和转化,建立了深水脐带缆敷设系统物理模型。在关节坐标系统下,建立了基于第二类拉格朗日方程的系统动力学模型,对模型进行了静平衡求解并获得了系统参数初值。对比理想无扰动作业工况,分析了恒定的张紧器阻尼制动力下施工船运动波动对敷缆速度及缆线张力的影响。针对影响较为严重的升沉运动波动,分析了调整张紧器阻尼制动力的扰动补偿功能对敷缆速度及缆线张力的控制调节状况。理论分析及样机模拟试验结果表明,张紧器扰动补偿可有效地降低施工船运动波动所导致的缆线张力及敷缆速度波动,防止脐带缆拉断或屈曲破坏。

2013 Vol. 34 (5): 995-1003 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1056KB] ( )
1004 鹿腾, 李兆敏, 李松岩, 刘尚奇, 王春智
泡沫油流变特性及其影响因素实验

在常规原油流变特性测试系统基础上,研制了泡沫油流变特性测试装置,实现了不同实验条件下泡沫油流变特性的测试和泡沫油图片的动态观察。实验装置包括泡沫油生成系统、流变特性测试系统和图像采集系统。从采集到的泡沫油图片可以看出,气泡在原油中高度分散,形成了稳定的泡沫油流动状态。泡沫油黏度影响因素分析表明,随着气泡等效平均直径的增大,其对泡沫油黏度的影响逐渐增强;泡沫油黏度与泡沫质量近似呈线性正相关关系;泡沫油黏度随剪切速率的增大而逐渐降低,表现出明显的剪切变稀特性,且随泡沫质量增大,泡沫油流动特性指数减小,即泡沫油的非牛顿特性强于活油。

2013 Vol. 34 (5): 1004-1009 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 699KB] ( )
1010 宣扬, 蒋官澄, 黎凌, 贺垠博, 王金树, 耿浩男, 庞姜涛
高性能纳米降滤失剂氧化石墨烯的研制与评价

以天然鳞片石墨为原料,通过改进的Hummers法制备了具有单层或多层平面薄膜结构的氧化石墨烯纳米材料降滤失剂,并借助红外光谱、X射线衍射、热重分析、透射电镜等手段进行了化学结构和微观形貌表征。通过API滤失实验研究了氧化石墨烯的降滤失性能,与目前现场常用的几种降滤失剂进行比较后的结果表明,氧化石墨烯由于其纳米尺度分散的特性在较低浓度下即具有较强的降滤失性能,优于传统的降滤失剂。通过氧化石墨烯与膨润土和羧甲基纤维素的复配实验发现,氧化石墨烯作为一种封堵类降滤失剂,无需膨润土的存在就可起到优异的效果;通过与增黏剂类处理剂的复配可以在节约成本的基础上进一步提高降滤失性能;通过粒度分析发现,氧化石墨烯的横向粒径越大,降滤失效果越好,而制备大横向尺度氧化石墨烯的关键在于选择低目数的鳞片石墨作为原料。

2013 Vol. 34 (5): 1010-1016 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1100KB] ( )
1017 于本福, 闫相祯, 杨秀娟, 王同涛
考虑储层孔隙介质分形特点的衰竭气藏储气库储层压力分布预测

考虑储层孔隙介质分形特点以及储层压力变化对储层介质渗流参数的影响,根据气体不稳定渗流理论,建立了衰竭气藏储气库储层压力动态分布的分形渗流模型,并推导出了注气过程动态储层压力的预测公式。在对本文模型计算结果与三维渗流模型计算结果对比分析基础上,研究了分形维数、弯曲率、储层厚度、气体黏度、注气速率和注气时间对地下储气库储层压力分布的影响,并计算了国内某衰竭气藏储气库BN-4井注气后的储层压力分布。结果表明:本文所建立的模型具有较高的计算精度,可以满足实际工程计算需求;分形维数和渗透率随着孔隙度的增大而增大,储气库储层介质的应力敏感性受毛细管外壁的岩性影响较大;衰竭气藏储气库的储层压力随着储层介质弯曲率、气体黏度、注气速率、注气时间的增大而增大,随着分形维数和储层厚度的增大而减小;分形维数、储层厚度、注气速率、注气时间对储气库储层压力的影响比较显著,而介质弯曲率和气体黏度对其影响不明显。为充分利用储气库储层,实际工程中注气井的间距不宜过大及可适当延长注气时间。

2013 Vol. 34 (5): 1017-1022 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 767KB] ( )
来稿选登
1023 穆龙新, 潘校华, 田作基, 计智锋, 胡广成, 袁圣强
中国石油公司海外油气资源战略

在全球油气资源潜力和发展趋势研究基础上,分析了中国石油公司海外油气资源类型及其在五大油气合作区的分布特征,并解剖了国际大石油公司的全球资源战略。指出全球常规油气资源增长有限,但非常规资源极其丰富且开采程度极低,世界石油供求总体平衡但地区间差异很大;中国石油公司油气资产遍布全球但分布极不均衡,主要为陆上常规油气资产,且油远多于气,并以高风险国家为主;而国际大石油公司实行的则是海陆兼顾、油气并重、常规和非常规并举的资源战略,积极抢占海洋常规油气资源,快速加大陆上非常规油气资源的投资力度。有鉴于此,在当前世界形势复杂多变、油气合作条款日趋苛刻的条件下,中国石油公司应当充分发挥自身优势,加强与资源国国家石油公司和国际大石油公司的合作,并购具有资源特点的独立石油公司,大力获取非常规油气资源,逐步进入海洋勘探开发领域,积极发展上、下游一体化,努力构建以"中国-中亚-俄罗斯油气资源自供给体系"为核心的中国石油海外油气资源战略。

2013 Vol. 34 (5): 1023-1030 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1102KB] ( )