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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  
 
2014年 35卷 1期
刊出日期 2014-01-25

地质勘探
油田开发
石油工程
来稿选登
地质勘探
1 贾承造, 郑民, 张永峰
非常规油气地质学重要理论问题

2012年常规能源燃料的消费量和生产量达到创纪录的历史最高水平,石油和天然气在能源消费结构中仍然占据主导地位,非常规油气产量的大幅上升使油气供需基本达到平衡。但目前对非常规油气还有很多重要的基础理论问题没有解决,对非常规油气的分布富集规律、勘探开发特点还没有把握。本文以此为出发点,回顾了近期全球油气勘探形势,提出了非常规油气地质学的4项重要理论问题:①"含油气系统"理论的深化再认识,提出了含油气盆地"全含油气系统"的"全过程成藏"模式,从烃类生-排-运-聚全过程定量化研究的4个关键问题出发,分析了非常规油气成藏机理;②细粒沉积体系与致密相带沉积学,通过解析细粒沉积与非常规油气生成关系的角度提出了3个研究结合点;③页岩与致密储层中微—纳米孔隙系统和流体相态,提出了微—纳米孔隙系统在非常规油气研究方面应重点关注的5个方面,并解析了微—纳米孔隙发育特点及微—纳米孔隙中流体相态的特征;④非常规油气富集规律与资源评价,从非常规油气聚集特征出发,优选建立了非常规油气资源评价方法体系。

2014 Vol. 35 (1): 1-10 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2847KB] ( )
11 梅庆华, 何登发, 文竹, 李英强, 李皎
四川盆地乐山—龙女寺古隆起地质结构及构造演化
乐山—龙女寺古隆起位于四川盆地中西部,紧邻龙门山构造带。古隆起的地质结构及构造演化对陆内变形和油气勘探具有重要的意义。利用最新的高分辨率地震和探井资料,结合盆地周边的露头资料,对乐山—龙女寺古隆起的地质结构进行了研究。其结果显示:乐山—龙女寺古隆起地质结构在整体上构造变形较弱,仅在龙门山前和龙泉山地区变形相对较强;剖面上存在多套滑脱层,具有上、下分层变形特征。通过地震剖面精细解释,并利用平衡剖面技术,分析了古隆起的构造演化。研究认为乐山—龙女寺古隆起受基底隆起控制、具有一定继承性,经历了多期同沉积隆起兼剥蚀过程,形成于前二叠纪,随后经过印支运动、燕山运动及喜马拉雅运动的调整改造最终定型;其构造演化经历了雏形阶段、发展阶段、强烈隆升剥蚀阶段、稳定埋藏阶段、川西前陆盆地发育阶段以及调整定型阶段,主要受基底和分层滑脱系统2方面因素的影响。
2014 Vol. 35 (1): 11-25 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 3086KB] ( )
26 王万春, 张晓宝, 刘若冰, 罗厚勇, 王国仓
川东北元坝与河坝地区陆相储层天然气成因
在川东北地区石油地质背景特征的基础上,探讨了元坝与河坝地区陆相储层天然气的成因。元坝地区侏罗系储层天然气重烃气体含量较高;多数样品甲烷δ13C和δD值分别在-42.2‰ ~-34.4‰ 和-208‰ ~-168‰ ,乙烷δ13C值在-31.4‰ ~-21.4‰ ,甲烷δ13C和δD值之间相关性好;天然气主要来源于侏罗系自流井组或千佛崖组陆相烃源岩。元坝地区须家河组储层天然气重烃气体含量低;甲烷δ13C和δD值分别为-31.7‰ ~-29.2‰ 和-170‰ ~-148‰ ,乙烷δ13C值在-27.7‰ ~-26.5‰ ;天然气主要来源于元坝地区上三叠统须家河组高—过成熟的腐殖型烃源岩。元坝地区陆相储层天然气成因的主控因素是陆相烃源岩发育及其成熟度。河坝地区陆相储层天然气重烃气体含量变化大;甲烷δ13C值大多重于-32‰ ,甲烷δD值分布范围较大,在-186‰ ~-122‰ ,乙烷δ13C值在-33.2‰ ~-29.6‰ ;甲烷δD与δ13C值之间相关性很差,部分样品甲烷与乙烷的δ13C值倒转,表明河坝地区陆相储层天然气成因复杂,有来源于陆相须家河组的天然气,也有来源于海相烃源岩的天然气,以及海相与陆相来源天然气的混合气。河坝地区陆相储层天然气成因的主控因素是海相与陆相多套烃源岩与不同级别断裂。陆相储层天然气中CO2的δ13C值多轻于-12‰ ,属于有机质热分解成因。稀有气体3He/4He比值在0.003 3Ra~0.018 1Ra,分布于地壳来源或放射性成因的范围内,表明天然气中没有幔源稀有气体的贡献。
2014 Vol. 35 (1): 26-36 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2965KB] ( )
37 杨波, 张昌民, 李少华, 杜家元, 秦成岗, 张忠涛, 朱锐, 余烨
珠江口盆地大型丘状地质体地震相分析及地质解释
珠江口盆地白云凹陷叠前深度偏移三维地震资料揭示了6个位于mfs18.5之上约250 m处的大型丘状构造,这些丘状地质体最显著的特征为剖面上不对称的丘形和平面上不规则的椭圆形态。丘状体底座直径为826~3 542 m,最大高度可达403 m,规模最大的丘状体体积可达0.53 km3。这些丘状地质体与国外报道的丘状砂岩侵入体有着相似的地震反射特征,在符合SEG标准的零相位正常极性地震资料中,其顶面和底面分别响应于连续性较好的中—强振幅正向和负向反射同相轴,其核部以杂乱反射为主要特征,与围岩地层平行—亚平行的席状反射相比具有明显差异;且丘状体内部速度较围岩地层速度高,综合分析判断为砂岩侵入体。该沉积体具有良好的生储盖组合条件,具有巨大的油气勘探潜力。
2014 Vol. 35 (1): 37-49 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 3415KB] ( )
50 谢其锋, 周立发, 刘羽
伊犁盆地二叠系烃源岩地球化学特征及其地质意义

虽然伊犁盆地在经历不同程度油气勘探后取得了一系列成果,但一直没有突破性进展,为此,在结合前人研究基础上,通过干酪根、饱和烃气相色谱、饱和烃质谱和碳同位素等分析技术,综合评价二叠系烃源岩有机质成熟度、有机质类型和沉积环境。研究表明:塔姆其萨依组烃源岩属于半深湖—深湖相沉积,具单一有机质来源,有机质类型以Ⅱ1型为主,有机质成熟度适中,为区内较有利烃源岩;晓山萨依组烃源岩属于海陆交互相沉积,具多种有机质来源,有机质处于高成熟—过成熟阶段,为区内有利烃源岩。

2014 Vol. 35 (1): 50-57 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1792KB] ( )
58 张建坤, 何生, 易积正, 张柏桥, 张士万, 郑伦举, 侯宇光, 王亿
岩石热声发射和盆模技术研究中扬子区西部下古生界海相页岩最高古地温和热成熟史

中扬子地区西部下古生界海相页岩热演化程度高,有机显微组分中无镜质组,沥青反射率具有不确定性,故热成熟度较难确定。综合运用岩石热声发射实验与干酪根红外光谱,并结合盆地模拟技术对中扬子地区西部典型井下古生界海相页岩经历的最高古温度及热演化成熟史进行了恢复。样品的热声发射信号随温度的升高变化显著,热凯瑟尔(Kaiser)效应明显;下寒武统水井沱组经历的最高古温度范围为293~324℃,上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组为210~256℃。同时利用二次加温验证热Kaiser效应敏感,表明热声发射技术可用于岩石经历的最高古地温的测定。在对典型井的下古生界海相页岩热演化成熟史模拟中结合最高古温度作为约束条件所得结果表明,模拟计算的下寒武统水井沱组和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组镜质体反射率分别为4.0% ~4.5% 和2.6% ~3.2% ,处于高演化过成熟阶段,与干酪根红外光谱分析得出的有机质成熟度结果一致。

2014 Vol. 35 (1): 58-67 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2465KB] ( )
68 李谨, 李志生, 王东良, 李剑, 谢增业, 孙庆伍
天然气中CO2氧同位素在线检测技术与应用

氧同位素作为有效的地球化学参数,在同位素地质年代学、环境科学研究等许多领域得到广泛应用,CO2氧同位素也是一个非常有效的示踪剂,可用于判识气源,然而这一指标尚未应用于油气勘探领域。应用气相色谱-气体稳定同位素质谱联用技术,建立了天然气中CO2的氧同位素在线检测方法。在对松辽盆地、四川盆地、塔里木盆地天然气组分、组分碳同位素、稀有气体组成与稀有气体同位素等地球化学资料研究的基础上,对盆地天然气中CO2氧同位素进行分析,发现不同盆地、不同来源天然气中CO2的碳、氧同位素分布特征存在明显差异,表明CO2的氧同位素具有较好的成因指示意义。通过CO2的碳-氧同位素分布,可将气藏中CO2细分为上地幔来源、碳酸盐岩来源以及有机成因,为天然气成因及气源对比研究提供了新手段。

2014 Vol. 35 (1): 68-75 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2050KB] ( )
76 李雄炎, 秦瑞宝, 毛志强, 刘春成
高精度胶结指数模型的建立与应用

由于复杂孔隙结构和强非均质性,胶结指数(m)不再是一个固定常数,饱和度的定量计算成为一个难题。针对这一问题,探索了高精度m值模型的建立方法。基于疏松砂岩、中等砂岩、致密砂岩、砾岩、凝灰岩、角砾岩、玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩10种岩性,首先分析了m值、饱和指数(n)的变化给饱和度的计算带来的影响,得出m值的变化对饱和度的影响更大;其次,基于Maxwell导电方程,发现了m值与有效孔隙度和导电孔隙度差值之间存在强线性正相关的关系,而导电孔隙度与有效孔隙度之间的关系并不是一成不变的,其关系表现为线性、指数、乘幂和多项式,并建立了m值与有效孔隙度之间的通用表达式。采用伊拉克米桑油田AG-3井高精度m值模型,分别处理AG-3井的白云岩和石灰岩储层,通过与岩心分析的结果进行对比,可知高精度m值模型改进了碳酸盐岩储层饱和度的计算精度,并为复杂孔隙型储层饱和度的定量评价奠定了一定的理论和实践基础。

2014 Vol. 35 (1): 76-84 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1948KB] ( )
油田开发
85 杨正明, 张仲宏, 刘学伟, 田文博, 徐庆岩
低渗/致密油藏分段压裂水平井渗流特征的物理模拟及数值模拟
为了研究低渗/致密油藏分段压裂水平井的开采机理和渗流规律,通过建造高压仓、密封和改进多通道电阻率测量方法,研发了大型露头岩样高压物理模拟实验系统。通过分段压裂水平井物理模型的岩样筛选、模型的制作和封装、模型抽真空饱和以及有效驱动的物理模拟评价等方法的研究,建立了分段压裂水平井物理模拟实验方法。进一步结合低渗/致密油藏非线性渗流油藏数值模拟软件研究了低渗/致密油藏分段压裂水平井渗流规律。研究结果表明:在相同驱替压差下,分段压裂水平井的压力梯度值要比普通水平井的压力梯度值高,且随着压裂裂缝半缝长的增加,压力梯度值也增加;当水平井水平段长度一定时,储层渗透率越低,分段压裂水平井的最佳分段数越多;当储层渗透率一定时,水平井水平段长度越长,水平井压裂的最佳段数也越多,最佳裂缝半缝长反而呈现减小的趋势;对于低渗/致密油藏分段压裂水平井开采来说,对产量最为敏感的是压裂段数,其次是裂缝半缝长,而裂缝导流能力最为不敏感。
2014 Vol. 35 (1): 85-92 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1943KB] ( )
93 乐平, 陈小凡, 付玉, 刘峰
水平井井筒变质量流动压降计算新模型

为了使水平井变质量流压降模型更具合理性和准确性,更有效地分析油井产能和生产动态,通过回顾和分析以往关于水平井筒压降模型的计算理论与方法,利用现有实验数据回归分析建立了一种新的射孔完井压降计算回归模型,该模型能够实现射孔完井孔密、相位角连续变化时综合摩擦系数的求取和井筒压降的计算。通过实例对比分析可以看出,该模型和目前常见模型的计算精度较为接近、计算结果较为合理。该模型的提出可以为进一步改进油藏渗流与井筒流动耦合模型的理论研究提供参考。

2014 Vol. 35 (1): 93-98 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1501KB] ( )
99 乐建君, 刘芳, 张继元, 柏璐璐, 王蕊, 刘晓波, 侯兆伟, 伍晓林
聚合物驱后油藏激活内源微生物驱油现场试验
针对聚合物驱后油藏内源微生物的生长特点,对大庆油田萨南开发区南二区东部聚合物驱后典型油藏开展了激活内源微生物驱油现场试验。通过优选由玉米浆干粉、硝酸钠和磷酸氢二铵构成激活剂,与保护剂聚合物交替注入,并运用分子生态学末端限制性片段长度多态性方法分析了内源微生物激活前后群落结构的变化规律,研究了利用内源微生物驱油技术的可行性。现场试验结果表明:聚合物驱后油藏中有明显的产气增压效果;油藏驱动压力的动态变化及代谢产物气体组分CH4和CO2的δ13C同位素含量波动,验证了激活剂的加入促使油藏内源微生物微氧和无氧代谢交替进行;产出液的各项生化监测指标均有明显变化,激活后优势菌群为Pseudomonas、Thauera和Arcobacter,且丰度增高;试验区阶段累计增油3 068.13 t,含水率下降2.2% ,驱油增产效果明显。该试验的成功实施证明了聚合物驱后油藏采用激活内源微生物驱油的工艺方法是可行的,并为同类油藏进一步提高采收率提供了可借鉴的方法和途径。
2014 Vol. 35 (1): 99-106 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1913KB] ( )
107 王洪关, 何顺利, 冯爱丽, 程中疆, 白胤杰
插层聚合物凝胶深部液流转向剂的研制与性能评价
为了开发出一种新型低成本、高性能的深部液流转向与调驱剂,利用现代插层复合技术,对目前调剖调驱中常用的聚丙烯酰胺进行聚合物合成改性,采用原位聚合合成方法,研制了一种新型插层聚合物凝胶转向剂,其插层聚合物、交联剂和助剂的浓度分别为0.15% ~0.35% 、0.15% ~0.22% 、0.005% ~0.220% ,其成胶时间为6~100 h可调。实验研究表明,该插层聚合物凝胶转向剂具有较好的抗剪切性、与油田水的配伍性、热稳定性及封堵性能,可满足油田条件下的深部调驱和改善水驱开发效果的需要。其与现有的常规聚合物体系相比成本可降低10% ~15% ,表明该体系具有良好的应用前景。
2014 Vol. 35 (1): 107-113 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1787KB] ( )
114 倪红梅, 刘永建, 范英才, 李盼池
基于改进粒子群算法的蒸汽驱注采方案优化
针对蒸汽驱注采方案优化问题,以累积油汽比为优化目标,建立了以注汽速率、蒸汽干度和注汽压力等为约束条件的蒸汽驱注采方案优化数学模型,采用改进粒子群算法对该模型进行了求解,并优化了蒸汽驱的主要注采参数。改进粒子群算法以进化停滞步数为依据,对个体历史最优值和邻域内粒子的最优值实施随机扰动,并且只接受使个体适应度增加的随机扰动操作,使记忆中的最优粒子跳出局部最优解,保证了种群的多样性,提高了算法的精度和稳定性。实例计算证明,该优化模型计算结果准确,优化算法有效。通过该优化方法可快捷准确地进行蒸汽驱动态优化和方案调整,以便于指导蒸汽驱高效运行。
2014 Vol. 35 (1): 114-117,140 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1271KB] ( )
118 田子朋, 张斌, 崔海清, 张淑云
黏弹性流体分形多孔介质渗流数学模型及计算方法

为了研究黏弹性流体在多孔介质中的渗流规律,将分形理论应用于黏弹性流体的渗流模拟中,通过推导黏弹性流体有效黏度关系式,得到了多孔介质的分形孔隙度和分形渗透率表达式,进一步建立了黏弹性流体分形多孔介质渗流数学模型。使用有限差分方法对黏弹性流体分形多孔介质渗流数学模型进行了数值求解,并利用拉格朗日插值法求得了稳定流状态不同压力下的流量。通过对大庆油田采油四厂5口复合驱井进行实例计算的结果表明,黏弹性流体分形多孔介质渗流数学模型计算所得产液量与实测产液量之间的平均相对误差较小,该模型具有一定的实用价值。

2014 Vol. 35 (1): 118-122 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1139KB] ( )
123 王珂, 戴俊生, 张宏国, 张丹丹, 赵力彬
裂缝性储层应力敏感性数值模拟 ——以库车坳陷克深气田为例

针对裂缝性储层应力敏感性的常规研究方法难以做到与实际相符且不能定量分析的问题,采用储层裂缝数值模拟方法,对克深气田裂缝性储层的应力敏感性进行了研究,并分析了应力敏感性的影响因素。研究结果显示:随着有效应力的增加,裂缝的孔隙度和渗透率均随之下降,表现出较强的应力敏感,且裂缝渗透率的应力敏感程度强于裂缝孔隙度,并可采用指数函数对应力敏感曲线进行拟合;储层裂缝孔渗参数的初始值越高,其应力敏感性越强,即相对高渗储层的应力敏感性要强于相对低渗储层;对于低渗透的裂缝性储层,储层岩石塑性越强其应力敏感程度越高;不同充填程度裂缝的应力敏感性由强到弱依次为未充填缝、半充填缝和全充填缝。

2014 Vol. 35 (1): 123-133 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2620KB] ( )
石油工程
134 刘修善, 王超
空间圆弧轨迹的解析描述技术
空间圆弧作为一种典型的井眼轨迹组件,广泛应用于三维井眼轨道设计、实钻轨迹监测和滑动导向钻井轨迹控制等领域。分别基于井眼曲率及初始工具面角和井段两端点的基本轨迹参数来表征空间圆弧轨迹的形状和摆放姿态,建立了空间圆弧轨迹的两种描述方法即坐标转换法和矢量分析法,提出了两套空间圆弧轨迹参数的计算公式。这些计算公式在数学上是精确解,可计算空间圆弧轨迹上任一点的井斜角、方位角、空间坐标、工具面角、定向方位角等参数,并且它们都是井深或弯曲角的单值解析函数。对空间圆弧轨迹模型进行了系统地描述,形成了普遍适用的井眼轨迹内、外插值计算方法,可直接用于计算井眼轨迹的分点参数、外推预测井眼轨迹等,具有形式简明、方法实用等特点。此外,应用此研究成果,还可简化三维井眼轨道设计、邻井防碰扫描等设计与计算方法。应用实例验证了研究结果的科学性和适用性。
2014 Vol. 35 (1): 134-140 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1681KB] ( )
141 汪跃龙, 费汪浩, 霍爱清, 程为彬, 汤楠
旋转导向钻井工具涡轮电机电磁转矩前馈控制

钻井液流量的大范围变动容易导致旋转导向钻井工具空间角度位置控制的适应性差,具体表现为系统在某钻井液流量条件下整定的控制参数,在其他流量条件下常常是不稳定的,出现角度的振荡摆动、控制失稳。通过对涡轮电机电磁转矩与钻井液流量和控制信号动态关系的分析,建立了涡轮电机的动力学模型,模型表明电磁转矩的大小与流量和控制作用的乘积有一定比例关系,电磁转矩随钻井液流量呈动态变化,从而导致了控制的失稳。基于此提出了一种乘积型电磁转矩电压前馈补偿方法,经过前馈补偿后的电机电磁转矩的大小只与控制作用相关,而与钻井液流量无关,从而将一个非线性时变环节变换成了一个线性时不变环节;通过仿真分析与台架试验均验证了该方法的有效性,为实现平台系统在钻井液流量宽范围变化条件下的稳定控制提供了一种简便有效方法。

2014 Vol. 35 (1): 141-145 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1193KB] ( )
146 畅元江, 杨焕丽, 刘秀全, 刘康
深水钻井隔水管-井口系统涡激疲劳详细分析
提出基于威布尔分布的隔水管-井口系统涡激疲劳详细分析方法,根据海洋环境条件的长期统计分布特征,采用随机变量的威布尔分布理论划分涡激疲劳详细分析的工况,得到具有不同超越概率的流剖面。在此基础上,应用涡激振动疲劳分析程序SHEAR7计算各个流剖面对应的涡激疲劳损伤,按照其发生概率折算得出隔水管系统总的疲劳损伤。算例结合南海某油井隔水管系统设计和具体海况参数,给出了上述方法的具体应用。研究表明,采用常规三种单一流剖面计算得到的涡激疲劳寿命分别为1.95年、0.039年和0.012年,而采用基于威布尔分布的涡激疲劳详细分析得到的疲劳寿命约为40年。两种方法相比,由于后者更符合实际的海洋环境条件,预测隔水管-井口涡激疲劳损伤更为合理,从而可以避免过于保守的隔水管钻前设计。推荐涡激疲劳详细分析工况数量为20~28个。
2014 Vol. 35 (1): 146-151 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1312KB] ( )
152 朱本瑞, 陈国明, 刘康, 林红, 陈维杰
深水导管架平台抗台风极限承载能力
针对台风引起的甲板上浪问题,采用API模型与Stokes 5th波原理确立上浪载荷计算方法与流程,基于Pushover分析原理,提出广义储备强度系数GRSR以用于服役平台环境条件改变时的承载能力评估。在此基础上,以某深水导管架平台为研究对象,考虑固支与桩-土非线性作用两种边界约束,计算得到平台设计载荷下端向、斜向与侧向3种方向的承载能力曲线与塑性应变分布,并对其极限承载能力与失效模式的内在关系进行深入探讨;进一步考虑甲板上浪载荷作用对平台进行推覆分析,研究不同上浪高度下平台极限承载与失效模式。结果表明,上浪载荷导致平台极限承载能力降低,当上浪高度达到一定值时,平台塑性区集中于导管架顶部,主控失效模式演变为上部组块侧翻倒塌,这与台风后观察到的平台失效模式一致。研究成果可为中国深水导管架平台抗台风工程提供参考。
2014 Vol. 35 (1): 152-158 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1556KB] ( )
159 王明杰, 狄勤丰, 王文昌, 陈锋, 沈子俊
气体钻井钻柱动态应力特征
气体钻井的循环介质为气体,黏滞效应远小于泥浆,因此气体钻井钻柱的失效情况比较严重。针对具有超细长比特征的全井钻柱,加入钻柱与井壁的碰撞模型,运用有限元节点迭代法,通过对碰撞冲击应力条件下气体钻井与泥浆钻井的动力学特性分析对比,探讨了气体钻井钻具的失效机理。分析表明,气体钻井的涡动频率和涡动速度明显高于泥浆钻井,气体钻井时钻柱与井壁的碰撞更为频繁且冲击应力比泥浆钻井更大,成为导致其钻柱失效的主要因素之一。
2014 Vol. 35 (1): 159-165 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1434KB] ( )
166 魏纳, 孟英峰, 李皋, 李永杰, 徐朝阳, 李红涛
欠平衡钻井正气举过程井筒瞬态流动数值模拟
正举法气举作业的实施效果直接决定着欠平衡钻完井施工的成败,特别是气举过程中的井下压力动态演变,关系到整个作业过程中的井控安全。正举法气举作业的实质是在井下停止循环的初始条件下氮气连续气举作业,井下流体由静止状态到气体穿越液体滑脱至井口的不同于常规稳态流动的瞬态气液两相流动。针对这一特殊流动研究,完成了停止循环开井条件下气举时井下瞬态气液两相流动特征参数变化数值模拟计算方法和数学求解模型的建立,通过实际井数值计算连续气举时井下瞬态气液两相流特征参数变化得出规律性认识,如氮气沿井眼滑脱上升运动速度逐步加大、顶出钻井液随时间的增多、井底流压瞬时波动在初始阶段最大等。研究成果丰富了欠平衡氮气钻完井施工正举法气举作业的井筒流动模型体系和压力控制方案,增强了该特殊流动规律的认识,为井控安全提供了理论保障。
2014 Vol. 35 (1): 166-171 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1264KB] ( )
172 金浩, 张来斌, 梁伟, 叶迎春, 丁其坤
天然气管道泄漏声源特性及传播机理数值模拟

管道泄漏声源特性和传播机理决定了音波法在管道上的可检测性,管道泄漏引发的音波能量大小和其沿管道传播的衰减程度分别与泄漏口径大小、管道内压和管道长度等因素有关。以天然气管道泄漏时的气动噪声为研究对象,采用适用于高马赫数流场的MÖhring声类比对其进行模拟计算,建立了不同压力、不同泄漏孔径条件下的天然气管道泄漏噪声仿真模型,得到了天然气管道泄漏声源的相关特性,利用试验数据验证了计算模型的准确性。以该声源模型为基础,建立了音波在管道内的二维传播模型,通过模拟结果与现场试验的比较分析,表明天然气管道泄漏音波的超低频段(低于5 Hz)可在管道内传播较远距离并能被声波传感器所探测,从理论上验证了音波法在天然气管道泄漏检测领域的良好应用前景。

2014 Vol. 35 (1): 172-177 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1393KB] ( )
178 马纪伟, 王芝银, 郑雅丽, 赵艳杰
层状盐岩蠕变变形差异性及附加应力

基于伯格斯(M-K)蠕变模型,根据三维压缩蠕变实验条件,建立了层状盐岩轴向蠕变本构方程;推导出各单层岩性蠕变参数与整个层状盐岩样的蠕变参数关系表达式;同时,在建立层状盐岩径向蠕变本构方程的基础上,推导出层状盐岩各岩层由于蠕变变形差异产生的附加力求解公式;依据淮安库区某层状盐岩蠕变实验数据对所得到的结果进行了部分验证。研究表明,层状盐岩的蠕变破坏是岩层由于蠕变变形差异产生附加力与其作用方向上应力共同作用的结果,只有当其合应力超过夹层抗拉强度时,才会使盐岩夹层发生张拉破坏。研究结果为层状盐岩体中地下盐穴储气库的长期稳定性评价提供了理论分析基础。

2014 Vol. 35 (1): 178-183 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1440KB] ( )
184 姜在兴, 张文昭, 梁超, 王永诗, 刘惠民, 陈祥
页岩油储层基本特征及评价要素
页岩油是指以游离、溶解或吸附状态赋存于有效烃源岩泥页岩中的液态烃类,是泥页岩生排烃后的残余滞留聚集,基本未经历运移或仅在源岩内短距离初次运移。目前,国内外对"页岩油"概念的界定不统一,对储层控制因素及评价要素的研究仍相对薄弱。明确了页岩油储层为泥页岩,不包括烃源岩内的其他岩类夹层及邻层,并依据储集机理差异将页岩油储层分为裂缝型和基质型。富含有机质、以Ⅰ型和Ⅱ1型干酪根为主、Ro值介于0.6% ~1.2% 、有机碳(TOC)值大于2.0% ,矿物组成复杂、发育纹层结构,储集空间细小,低孔特低渗、储层需要改造是页岩油储层的基本特点。重点揭示了有机质在页岩油储层形成及评价中的重要作用,有机质含量影响页岩的生油潜力、储集能力并进而决定了页岩储层的含油量及产能,提出一套以有机碳含量为核心的储层分级评价标准,以TOC为2% 、4% 为界,同时综合考虑有机质类型及成熟度、富有机质页岩厚度、矿物组成及岩石类型、孔渗特征及岩石可压裂性等指标,将页岩油储层分为3级:Ⅰ类目标储层、Ⅱ类有利储层及Ⅲ类无效储层。
2014 Vol. 35 (1): 184-196 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 3233KB] ( )
来稿选登
197 查全衡, 毕海滨, 姚爱华, 李淑珣, 袁自学, 周明庆
中国石油上游业的回顾与展望
中国石油上游业过去的60多年,油气快速"增储上产",未来20年将持续增长。2030年,石油产量预计达到(2.5~3.0)×108t,天然气产量预计达到(2 500~3 000)×108m3,煤层气和页岩气产量将突破1 000×108m3,均具有资源基础。认真汲取历史经验教训,勇于实践、及时总结,遵循"阶段不可逾越,节奏可以加快"原则,坚持科技进步、科学决策,及时改进经营管理方式,保证足够的实物工作量投入,传承和发扬"爱国、奉献"精神等,是实现上述目标的前提和保证。
2014 Vol. 35 (1): 197-206 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2421KB] ( )