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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 2期
刊出日期 2014-03-25

地质勘探
油田开发
石油工程
特约来稿
地质勘探
207 李江海, 王洪浩, 李维波, 周肖贝
显生宙全球古板块再造及构造演化

基于前人对全球古板块构造演化的研究成果、最新的古地磁数据库和ArcGIS方法,辅以洋壳扩张、俯冲带以及区域构造等研究成果,完成了对显生宙以来全球古板块的再造及构造演化探讨。相比前人研究,本系列图件采用了最新数据,加强了高质量数据在板块再造中的权重,并通过“幔源法”对部分板块的古经度进行了校正,同时细化了对中国3大陆块的研究。全球显生宙以来的构造演化涉及到潘诺提大陆、冈瓦纳大陆、劳俄大陆、泛大陆的聚合和裂解旋回及多个大洋盆地的扩张和闭合。中生代—新生代以来不同构造域的发育与消亡在时空上具有此消彼长的关系,造成洋陆格局的变迁和大陆面积的持续增加。不同板块的聚合过程常伴随长距离漂移、大幅度旋转运动以及聚合后的减速。新、老超大陆之间以翻夹模式裂解和聚合,即随着超大陆内部裂解、扩张,外侧聚敛、旋转,逐渐发生内、外板块边界的转折。泛大陆构造格局具有动态变化的特征,二叠纪规模最大,其形态不完整,有扇状洋盆缺口(古特提斯洋)持续扩张以及板内走滑运动调整。泛大陆聚合过程中至少出现4种板块汇聚碰撞方式:追尾式碰撞、侧向式碰撞、错车式碰撞和拥堵式碰撞。

2014 Vol. 35 (2): 207-218 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2996KB] ( )
219 李英强, 何登发
四川盆地及邻区早侏罗世构造-沉积环境与原型盆地演化

下侏罗统是四川盆地原油勘探的主力层系,研究其构造-沉积环境与原型盆地演化可为油气勘探奠定重要基础。从周缘构造环境、盆地构造沉降、盆-山耦合作用等出发,结合沉积相研究,将盆地沉积充填演化与周缘造山带演化有机结合,重建了四川盆地及邻区早侏罗世各沉积期构造-沉积环境,并探讨了盆地性质及演化规律。早侏罗世四川盆地构造动力学环境经历了强、弱伸展的交替变化,构造沉降经历了快速→缓慢→稳定的变化特征。自流井组珍珠冲段沉积期为强伸展期,于晚三叠世的断陷—坳陷盆地之上开始稳定的坳陷盆地沉积;自流井组东岳庙段沉积期为弱伸展期,盆缘隆升和基底沉降减慢,促进了岩相和岩性都比较稳定的大规模湖相沉积;自流井组马鞍山段沉积期为强伸展期,盆-岭、盆-山构造耦合作用加强,促进了盆地西缘、北缘以粗碎屑为主的辫状河和大型扇体的发育;自流井组大安寨段沉积期为伸展作用最弱、造山带活动最稳定的时期,盆地整体的拗陷速率远大于陆源碎屑的堆积速率,导致了四川盆地早侏罗世最大湖盆的形成。早侏罗世四川盆地及邻区主体为陆内弱拉张环境下的大型克拉通内坳陷盆地,周缘造山、造陆的间歇性活动,湖盆或快或慢的沉降以及局部的古隆起、古坳陷控制着沉积中心整体向盆地北部及NE方向迁移,其演化过程对油气聚集产生了深远的影响。

2014 Vol. 35 (2): 219-232 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 3418KB] ( )
233 曹晓萌, 于炳松, 李心童, 孙梦迪, 张玲
渝东南下寒武统页岩储层特征及测井评价——以渝科1井和酉科1井为例

为了正确认识渝东南地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩储层特征与主控因素,对采自渝科1井和酉科1井的岩心样品,进行了系统的黏土矿物及全岩X-射线衍射分析、岩石常规物性分析、比表面和孔径分析、岩石有机碳分析、镜质体反射率(Ro)及显微组分测试。测试分析结果表明:牛蹄塘组页岩储层碎屑矿物含量平均为51.34%,黏土矿物含量平均为32.74%,有效孔隙度平均为1.2%,渗透率平均为8.0×10-3mD,属于特低孔、特低渗储层。孔隙以中孔为主,约占总孔体积的73% 。BET(Brunauer、Emmett和Teller)比表面积平均为7.75 m2/g,平均孔直径为5.3 nm。总有机碳含量(TOC)平均为2.29%,Ro平均为3.12%,属于过成熟阶段。进一步统计分析表明:TOC与微孔体积呈正相关,黏土矿物总量与之呈负相关;TOC、黏土矿物总量、碳酸盐矿物含量均与中孔体积呈正相关;TOC、碳酸盐矿物含量均与宏孔体积呈正相关,碎屑矿物含量与之呈弱的正相关,黏土矿物总量与之呈负相关。用常规测井方法对牛蹄塘组页岩的孔隙度和TOC进行了计算,发现利用中子曲线计算的孔隙度与岩心分析结果在两口井中均吻合较好,但浅层不含油气情况下,自然伽马曲线(GR)与岩心分析TOC之间无明显相关关系。

2014 Vol. 35 (2): 233-244 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2679KB] ( )
245 王森, 刘洪, 陈乔, 王莉莎, 姚光华, 杜宏宇, 谭彦虎
渝东南下志留统龙马溪组页岩理化性能实验

为了研究长水平井钻井中页岩储层井壁失稳的内在原因,采集渝东南下志留统龙马溪组露头页岩样品,进行了理化性能和页岩声波响应室内评价实验,并结合灰色关联度法分析了理化性能参数间的相关性。通过实验结果可以看出:1渝东南龙马溪组页岩孔隙度范围为1.5%~2.5%,平均值为1.9%,渗透率平均值为6.72×10-4mD,岩样层理、微孔隙和微裂缝发育;2页岩主要矿物成分为石英、斜长石、黄铁矿和黏土,脆性矿物含量高,石英平均含量超过45%,黏土含量约为22%,并以伊利石为主,含少量的膨胀性黏土伊/蒙混层;3实验样品阳离子交换容量CEC值均小于10 mmol/100 g,平均值为8.2 mmol/100 g,比表面积的平均值为18.39 m2/g,孔径分布平均值为3.76 nm,比表面积和孔径呈现出负相关性;4随层理与岩心轴向夹角的变大,波速呈现出减小趋势;5比表面积和孔径与波速关联度较好,分别呈正、负线性相关。

2014 Vol. 35 (2): 245-252 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1571KB] ( )
253 于兴河, 王建忠, 梁金强, 李顺利, 曾小明, 沙志彬, 匡增桂, 李文
南海北部陆坡天然气水合物沉积成藏特征

指示天然气水合物存在的重要地球物理标志——BSR(似海底反射)在南海北部陆坡晚中新世以来的地层中广泛分布。根据BSR在晚中新世以来3个三级层序地层内的分布特点,结合区域热动力背景、沉积特征(沉积相、沉积速率、含砂率、岩性特征等)和典型沉积体(构造坡折带、滑塌体、沉积物波)的综合分析,系统研究了南海北部陆坡天然气水合物的沉积成藏特征。研究表明,BSR的分布在满足温压、气源的基础上更明显地受沉积体系展布和所处构造部位的控制,气源和温压条件只是影响BSR分布的必要条件而非充分条件。建立了南海北部陆坡典型沉积成藏模式,总结了在陆架、陆坡、陆基上随着水深的增加各种沉积体的分布及其与BSR和水合物稳定带的关系,展示了水合物成藏的典型要素。BSR与构造坡折、深水重力流及等深流沉积密切相关,大多数BSR分布区均位于地貌变化陡峭、地形起伏较大、长期继承性隆升与沉降交汇的黏土质粉砂和粉砂等沉积物中。在陆架三角洲前缘,BSR侧向较连续但延伸距离短,水合物成藏的关键在于深部气源的沟通条件;在陆坡海槽与底辟发育区,BSR受断层与底辟切割往往呈断续分布,沉积物的快速卸载可为水合物的赋存提供较好的沉积储层条件;在陆基至深海区海底扇、浊流、等深流发育的位置,BSR侧向连续延伸距离远,气源主要为浅部生物气,以侧向运移为主。

2014 Vol. 35 (2): 253-264 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2806KB] ( )
265 杨柳, 李忠, 吕修祥, 刘嘉庆, 于洲
塔中地区鹰山组岩溶储层表征与古地貌识别——基于电成像测井的解析

针对塔中地区鹰山组顶部风化壳的储层特征,以成像测井为手段,研究了岩溶古地貌表征和识别方法。利用成像测井进行单井岩溶要素表征,可精细识别的要素包括:基岩、古土壤层、裂缝、溶孔以及洞穴等;对岩溶要素进行二维和三维空间配套,综合划分了古土壤层、垂直淋滤带、水平潜流带等结构单元;根据现代岩溶发育知识,以岩溶带划分结果为依据,刻画和解释了古地貌。研究结果表明:研究区内鹰山组顶部发育岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地3种地貌单元,整体表现为由SW向NE渐低的古地貌形态,其中十号带的西部单元为高地,垂直淋滤带发育;十号带与一号带之间为斜坡,水平潜流带发育;一号带为洼地,岩溶不发育。基于以上认识构建了塔中地区鹰山组顶部风化壳储层地质模型,进一步研究表明,绝大多数油气井位于岩溶高地及其周边的岩溶斜坡带,水井多位于远离高地的东部斜坡带或洼地,这表明塔中地区鹰山组顶部岩溶古地貌对成藏具有明显的控制作用。

2014 Vol. 35 (2): 265-275,293 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2986KB] ( )
276 朱世发, 朱筱敏, 刘学超, 李超, 王星星, 谈明轩, 耿名扬, 李艳平
油气储层火山物质蚀变产物及其对储集空间的影响——以准噶尔盆地克-夏地区下二叠统为例

通过镜下观察(岩石、铸体薄片和扫描电镜)与岩心分析,结合地层水分析结果、岩矿组成和物性数据等,以准噶尔盆地克-夏地区下二叠统为例,系统研究了含火山物质油气储层中不同自生矿物成因机理、自生矿物对油气储集空间的影响、孔隙演化及其控制因素,对储集空间具有重要影响的自生矿物主要有绿泥石、沸石(包括方沸石、片沸石和浊沸石)、方解石、钠长石和自生石英。研究表明,酸性水的加入促使早期碱性条件下析出的沸石、钠长石和方解石易于溶蚀;钾长石或斜长石溶蚀后,非等体积矿物转化析出钠长石。早期适量的绿泥石衬边和包膜对储集空间有保护意义,但成岩后期大量的绿泥石胶结破坏孔隙。与基性岩相比,中酸性熔岩和火山碎屑岩未见大规模绿泥石胶结,储层物性较好。NaHCO3型地层水和有机酸影响下的方沸石胶结砂(砾)岩中,次生溶孔发育,为有利的碎屑岩储层。总体上,火山物质的成岩作用及蚀变演化很大程度上改善了中深层油气储层质量。

2014 Vol. 35 (2): 276-285 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2547KB] ( )
286 于雯泉, 陈勇, 杨立干, 刘喜欢, 王路
酸性环境致密砂岩储层石英的溶蚀作用

利用溶蚀作用正演模拟实验与镜下图像分析系统,并结合实例探讨了致密砂岩储层中石英的溶蚀作用。溶蚀模拟实验与油田实例表明,铁离子的加入让石英与有机酸更易发生络合反应,并释放出H+,从而增强体系酸性,进一步溶蚀致密砂岩中的酸溶性矿物,从而改善致密砂岩储层的物性,将其变为相对有效的优质储层。通过镜下图像分析系统对苏北盆地金湖凹陷阜宁组二段(阜二段)的致密砂岩储层进行溶蚀计算,结果表明,致密砂岩储层中含油层段的石英溶蚀基本都达到了15% 以上(面孔率),仅石英的溶蚀就能够提供1.5%~3% 的次生孔隙。说明石英的次生溶蚀孔隙能够有效改善致密砂岩的储集性能,达到让油气进入其中的程度。对于一些盆地深部的致密砂岩来说,中基性侵入岩的存在能够提供大量铁离子,这对致密砂岩的后期溶蚀作用十分有利,可以作为致密砂岩油气勘探的一个有利因素。

2014 Vol. 35 (2): 286-293 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2003KB] ( )
294 邹娟, 戴俊生, 张丹丹, 伍亚, 张艺, 田博
构造活动强度划分断陷盆地构造区划——以饶阳凹陷为例

为了直观、准确、定量地描述断陷盆地各个时期的构造活动强度,选取了底面曲率、地层厚度变化率导数、断层密度、断层落差面密度和不整合面剥蚀率5个表征参数,并将其对构造活动强度的显示结果叠加,从而提出了以构造活动强度为依据的构造区划。以饶阳凹陷为例,确定了构造活动强度定量划分标准:将饶阳凹陷整体划分为5个强构造活动区、3个中构造活动区和3个弱构造活动区,发现斜坡基本为弱构造活动区,背斜构造带为强构造活动区,断裂构造带为强构造活动区或中构造活动区,洼槽多为弱构造活动区;通过对各个时期进行构造活动强度区划,总结出弱—中—弱、弱—强—弱、中—弱、强—中—弱、强—弱及持续弱6种演化模式,同时结合研究区实例发现,先变强后变弱构造区发育古近系油气藏,变弱构造区发育潜山油气藏、古近系油气藏,持续弱构造区油气藏较为少见。

2014 Vol. 35 (2): 294-302,384 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2287KB] ( )
303 王德营, 李振春, 黄建平, 杨璐, 陈鹏
一种分尺度的面波压制方法

面波是陆上地震勘探中的主要干扰波之一,常规的面波压制方法仅从面波与反射信号在某一方面的差异进行压制,会在一定程度上造成有效信号的损伤。利用不同尺度面波与有效信号的差异,提出一种分尺度分级压制面波的方法。对地震数据的高尺度部分在Shearlet域进行反射波与面波的分离,对地震数据的低尺度部分在S域采用经验模态分解(EMD)的方式进行信噪分离。将该方法用于模型及实际资料处理,处理结果表明了该方法的正确性与有效性;并与Curvelet域的阈值法进行了对比,结果表明此方法在保持反射信息的同时面波压制更彻底。

2014 Vol. 35 (2): 303-309 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1367KB] ( )
油田开发
310 程杰成, 吴军政, 胡俊卿
三元复合驱提高原油采收率关键理论与技术

三元复合驱是比聚合物驱提高采收率幅度更高、技术更复杂的驱油技术,中国适合于三元复合驱的地质储量约为83×108 t,仅大庆油田就有近14×108 t的储量,其潜力巨大,但由于很多关键技术问题没有得到有效解决,因此未能进入工业应用。通过多年的研究与实践,突破了大庆油田低酸值原油无法形成超低界面张力的技术界限,发明了三元复合体系新配方;研制出了烷基苯磺酸盐表面活性剂,并实现了工业化生产;优化确定了适合于三元复合驱的井网井距、层系组合和注入参数;攻克了防垢举升、采出液处理等关键配套技术,整体上达到了工业化应用条件。现场应用实践表明,三元复合驱可在水驱基础上提高采收率20% 以上,比聚合物驱提高采收率多10% 。三元复合驱技术作为大庆油田持续稳产的战略接替技术正在工业化推广,并可以为其他高含水开发阶段的老油田挖潜和陆相砂岩油田的高效开发提供技术支持。

2014 Vol. 35 (2): 310-318 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2033KB] ( )
319 侯健, 邱茂鑫, 陆努, 曲岩涛, 李奋, 孟小海, 施晓乐
采用CT技术研究岩心剩余油微观赋存状态

油层孔隙中剩余油的微观赋存状态是指导剩余油挖潜的重要依据。借助CT微观驱替实验系统,获得了水驱不同驱替时刻岩心模型的CT扫描图像,利用图像处理技术实现了岩心模型图像信息向三维数据体的转化。在此基础上提取剩余油的信息,提出了剩余油块数、平均体积、接触面积比、形状因子等指标对孔隙尺度下剩余油的微观赋存量、赋存位置及赋存形态进行定量表征。实验结果表明:随着驱替的进行,岩心模型中剩余油块数增多、平均体积减小,尺寸小于20倍平均孔隙体积的剩余油在数量上占绝对优势,该类剩余油所占的体积比例逐渐增大;剩余油逐渐从岩石表面剥落下来,水驱至残余油时刻水湿岩心中仍有约1/3的剩余油与岩石表面接触;剩余油形态由网络状向其他类型转化,驱替至残余油时刻以网络状和多孔状为主,结构相对复杂的网络状及多孔状剩余油是注水开发后期的主要挖潜对象。

2014 Vol. 35 (2): 319-325 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1505KB] ( )
326 钱根葆, 程宏杰, 张勇, 刁长军, 王波生
不同碳原子数烃类对火驱燃烧效果的影响

利用火驱技术进行油田开发,保持高温燃烧前缘稳定推进对开发效果至关重要,而在地下多孔介质中维持火驱前缘稳定燃烧的地层燃料,是由不同碳原子数烃类构成的,火驱开发效果的好坏则主要取决于原油中是否有足够的燃料维持燃烧。不同类型油藏由于烃类含量不同,能够为火驱燃烧提供的燃料量差异也较大,从而使最终开发效果的差别也较大。为了分析在火驱过程中不同烃类的燃烧性能,通过一维物理模拟实验研究了不同烃类对燃烧效果的影响。实验结果表明:碳原子数为C5—C16的烃类是主要的被驱替组分,碳原子数为C17—C23的烃类部分可以充当燃料提供能量,碳原子数为C24+以上的烃类是火驱的主要燃料。

2014 Vol. 35 (2): 326-331 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1068KB] ( )
332 鹿腾, 李兆敏, 李松岩, 刘尚奇, 李星民, 王鹏, 王壮壮
稠油溶解气驱渗流特征物理模拟和数值模拟

为了改善稠油冷采开发效果,通过物理模拟实验和数值模拟方法研究了稠油溶解气驱渗流特征。首先测定了稠油和气体在不同压力下的界面张力,然后通过微观可视化实验和填砂管驱油实验研究了溶解气驱不同阶段渗流特征,最后对室内实验结果进行了数值模拟。研究结果表明:溶解气驱过程中气体逐渐由分散相聚并形成连续相;泡沫油会增大流体的弹性能量,有利于维持溶解气驱地层压力和增大生产压差,从而改善稠油溶解气驱开发效果。在室内实验的基础上,通过3种气体组分(溶解气、分散气和连续气)的转化来描述稠油溶解气驱渗流过程,数值模拟值和物理实验值拟合效果较好。

2014 Vol. 35 (2): 332-339 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1638KB] ( )
340 胡向阳, 袁向春, 侯加根, 权莲顺
多尺度岩溶相控碳酸盐岩缝洞型油藏储集体建模方法

以塔河油田为代表的碳酸盐岩缝洞型油藏是中国近年来投入开发的大型油藏,其储集空间类型主要为大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝,且尺度大小悬殊,形态不规则,分布不连续。定量表征孔、洞、缝在三维空间的分布一直是该类油藏开发的技术难题,目前尚缺乏有效的储层建模方法。以塔河油田4区碳酸盐岩缝洞型油藏为原型,研究并提出了多尺度岩溶相控缝洞储集体建模方法,即在古岩溶发育模式控制下,根据缝洞尺度的差异,采用两步法建模:第1步建立4个单一类型储集体离散分布模型,即利用地震识别大型溶洞和大尺度裂缝,通过确定性建模方法,建立离散大型溶洞模型和离散大尺度裂缝模型;在岩溶相控约束下,基于溶洞发育概率体和井间裂缝发育概率体,采用随机模拟多属性协同模拟方法,建立溶蚀孔洞模型和小尺度离散裂缝模型。第2步采用同位条件赋值算法,将4个单一类型储集体模型融合成多尺度离散缝洞储集体三维分布模型。该模型的建立定量表征了缝洞储集体在三维空间的展布特征,可以为油田开发奠定坚实的地质基础。

2014 Vol. 35 (2): 340-346 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1198KB] ( )
347 盛茂, 李根生, 黄中伟, 田守嶒
考虑表面扩散作用的页岩气瞬态流动模型

针对甲烷气在页岩孔隙中的流动规律问题,建立了考虑孔内扩散、孔壁表面扩散、黏性滑脱流动和气体解吸附等多种流动机理的瞬态流动毛管束模型,并采用有限差分法的三层隐式差分格式离散控制方程对模型进行了数值求解。该模型考虑了“表面扩散”和吸附层对气体滑脱速度的影响,其预测产气量高于以往模型预测值。实例计算结果表明,孔壁表面扩散是页岩孔隙中不可忽略的传质方式,且表面扩散通量对总流动通量的贡献随孔径减小而增强,孔径小于5 nm孔隙中表面扩散通量占总流动通量百分比可超过50% ;黏性流动通量所占百分比随孔径增大而增加,孔径大于50 nm孔隙中黏性流动通量所占百分比接近100% ;孔内扩散通量相比于表面扩散通量和黏性流动通量可忽略不计。

2014 Vol. 35 (2): 347-352 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2026KB] ( )
石油工程
353 沈跃, 张亨, 张令坦, 苏义脑, 盛利民, 李林
基于自适应滤波的钻井液连续压力波信号噪声抑制

根据钻井液连续压力波信号频带传输特性及自适应滤波器数学原理,针对钻井液连续压力波信号的宽带特征,基于钻井液压力相移键控(PSK)信号数学模型,以最小均方误差(LMS)为评价标准构建自适应滤波器算法,从理论上研究了采用自适应滤波方法实现钻井液连续压力波信号噪声消除及信号重构的可行性。建立了以载波信号作为输入及含噪声井下信号为期望输入的适于宽带信号处理的自适应滤波器结构及数学模型,在自适应控制算法作用下,通过自适应地调整滤波器权系数,以载波延迟采样值的加权线性叠加来逼近井下连续压力波信号;通过建立滤波器权系数的自适应控制算法,分析了滤波器的自适应步长因子对重构信号信噪比及失真度的影响。数值计算及仿真结果表明,基于该数学模型的自适应滤波器可以有效消除进入信号频带的各种随机噪声并实现钻井液压力相移键控信号的重构,通过合理选择自适应步长因子可以降低重构信号的波形失真度,获得较高质量的重构信号。

2014 Vol. 35 (2): 353-358 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1445KB] ( )
359 滕学清, 李宁, 狄勤丰, 陈勉, 王文昌, 王明杰, 沈子俊
塔里木盆地超深井311.2 mm井眼钻柱动力学特性及参数设计

当前超深井钻柱安全性评价仍采用静力学方法,无法合理描述钻柱的动态安全性。通过建立超深井钻柱的动力学模型,并利用节点迭代方法和Newmark方法对其进行离散和求解,随后在分析钻柱动力学特性的基础上,利用动态应力求得钻柱的动态安全系数。通过不同钻压、转速条件下计算钻柱的动态安全系数,较好地确定了钻柱的合理工作参数范围。以塔标1井身结构三开井眼为例,得到了塔里木盆地超深井311.2 mm井眼所用钻柱的合理工作参数。

2014 Vol. 35 (2): 359-364 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1232KB] ( )
365 任美鹏, 李相方, 李莹莹
动态置换法压井参数计算

通过研究气液两相泛流现象,提出了一种压井液注入和气体排出同时进行的动态置换法。通过理论分析得出,动态置换法压井过程中应满足井底压力恒定,气体排出过程应满足物质守恒,压井液全部下落到井底应满足泛流条件,从而建立了动态置换法压井参数计算模型。模型计算得到的气液注入速度比和最大压井液注入速度与Ramtahal实验数据比较接近,可应用到现场动态置换法的压井参数计算。通过对比动、静态置换法压井曲线,得出动态置换法在压井排量比较低情况下,压井时间比静态置换法短,井口压力比较低,从井控设备安全及井控工艺角度来说,动态置换法优于静态置换法。给出了动态置换法压井施工工序,对现场的压井施工有一定的指导意义。

2014 Vol. 35 (2): 365-370 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1337KB] ( )
371 程小伟, 黄盛, 龙丹, 李早元, 郭小阳
等离子改性废旧橡胶颗粒增强固井水泥石性能

废旧橡胶颗粒属于憎水有机材料,与水泥浆相容性差。采用低温等离子体表面处理仪,对橡胶颗粒进行表面改性,通过红外分析、XPS分析,研究改性后橡胶颗粒表面基团的变化。将改性后的橡胶颗粒,加入到水泥基体中,通过力学性能测试、渗透性试验、微观形貌(SEM)观察,研究橡胶颗粒对水泥浆体性能的影响和橡胶颗粒与水泥基体的黏结情况。结果发现,通过等离子体处理180 s之后,橡胶颗粒的亲水性得到显著改善,分散性很好。通过红外光谱分析发现,等离子改性后,对应于C=C键的1 400~1 600 cm-1 位置处的4个吸收峰强度显著增强,说明橡胶颗粒表面形成了C=C键。通过X射线光电子能谱分析,证实了橡胶颗粒表面含氧极性基团的存在。通过三轴应力测试得出表面改性后水泥石强度大幅度提高。通过压汞仪测试孔径分布可知,掺入橡胶颗粒后,水泥石内部孔径变小,结构更密实。通过SEM观察也发现,等离子改性后,橡胶颗粒与水泥基体黏结增强。

2014 Vol. 35 (2): 371-376 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1292KB] ( )
377 徐加放, 孙泽宁, 刘洪军, 付显威, 孙中富, 李小迪
分子模拟无机盐抑制蒙脱石水化机理

井壁不稳定是油气勘探开发过程中最为复杂的技术难题之一,而井壁的稳定性在很大程度上取决于岩石中黏土矿物的含量和特性,尤其是蒙脱石的水化膨胀特性。为深入了解无机盐稳定井壁的微观作用机理,利用分子模拟软件Material Studio(MS)建立了Na-蒙脱石的晶体模型,并对其水化过程、水化机理以及水化造成的强度参数变化进行了动力学模拟研究。模拟结果表明,Na-蒙脱石晶体层间距随晶体表面吸附水分子个数的增多而逐级增大,当水分子数达到48、72、96时,分别形成1、2、3层饱和水合层;加入无机盐后,蒙脱石晶体的力学参数有一定程度的提高;KCl和CaCl2具有较其他无机盐更好的提高Na-蒙脱石晶体弹性模量、减小膨胀的效果。通过KCl、NaCl和CaCl2 3种无机盐在不同质量分数条件下对Na-蒙脱石晶体弹性力学性质影响的研究,给出了Na-蒙脱石晶体达到最佳稳定状态性时3种无机盐的质量分数范围。膨胀实验结果很好地证明了蒙脱石具有一定盐敏特性,在高质量分数无机盐条件下,膨胀率反而增加。该结果对于强水敏性地层防塌机理研究和抑制性钻井液体系的研究开发具有重要的理论指导意义 。

2014 Vol. 35 (2): 377-384 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1692KB] ( )
385 程烨, 王智明, 陆庆超, 瞿逢重, 王赤忠
往复式泥浆脉冲发生器转子水力转矩

往复式泥浆脉冲发生器是随钻测量(MWD)、随钻测井(LWD)系统的重要组成部分,其转子的水力特性研究对于节约钻井系统能源消耗、提高信号质量、丰富调制方式具有重要意义。由于转子附近机构复杂,湍流现象明显,给研究带来较大困难。利用稳态水力转矩、瞬态水力转矩的相关理论,对发生器中转子水力转矩进行理论分析,利用CFD数值仿真和水力转矩原理实验结果进行验证。研究结果表明,转子在往复式运动中水力转矩基本沿同一方向分布,在10 Hz摆动频率下水力转矩与转子转角密切相关,而与转子角速度及角加速度关系较小,最大水力转矩出现在接近闭合位置。通过加装机械辅助装置,脉冲发生器对电机功率和转矩的需求得到了大幅度的降低。

2014 Vol. 35 (2): 385-389 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1655KB] ( )
390 龙盛蓉, 钟毓宁, 刘莹, 宋小春, 李志农
偏置磁场均匀性对磁致伸缩导波传感器输出特性的影响

磁致伸缩式导波检测传感器(MsS)作为一种新型的超声波检测装置可应用于管道的健康监测,但其较低的能量转换效率却限制了其进一步的应用。为提高MsS能量转换效率,从偏置磁场均匀性角度出发,分析了偏置磁场均匀性对传感器输出特性的影响。采用有限元方法分析磁化装置个数与放置方式对管道内部磁场分布状况的影响,分析表明,适当增加磁化装置个数可以有效提高偏置磁场的均匀性;同时在磁场装置个数一定时,均布的放置方式将有助于形成均匀的偏置磁场。以有限元计算结论为基础,理论推导了偏置磁场与检测效率的关系,并通过实验研究揭示了磁场分布不均匀性对MsS输出的影响。通过改善偏置磁场的均匀性可以有效地提高磁致伸缩导波传感器的检测效率。

2014 Vol. 35 (2): 390-394 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1071KB] ( )
特约来稿
395 胡文瑞, 何欣, 鲍敬伟, 张洋
美国低产油井产量变化规律与中国提高单井产量的实践

美国低产井数量庞大,其平均单井日产量仅为整体平均单井日产量的1/6,80% 的低产井生产了20% 的原油,但对美国原油产量具有重要意义,美国低产井管理经验值得借鉴。中国同样面临多井低产的挑战,低产井可分为3种类型:1低品位储量低产井;2高含水低产井;3低产不出液井。预测当中国石油天然气股份有限公司可采储量采出程度上升到90% 时,低产井井数比例将增至2/3,产量将占29%~35%,合理利用和保护低产井对于保障中国能源安全具有重要意义。中国稳定及提高单井产量的主要措施包括:重大开发试验转变开发方式提高稠油、滩海等低品位油田单井产量;老油田二次开发和注水开发专项治理工程提升高含水油田单井产量;水平井规模应用与储层改造技术突破提高低渗透油田单井产量等。

2014 Vol. 35 (2): 395-401 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1849KB] ( )
402 王才志, 李宁, 刘英明
组件开发技术在大型测井软件平台研制中的应用

组件式开发是中国石油新一代测井软件CIFLog研制中所运用的一项关键技术,可极大提高平台扩展的能力和灵活性,在油田属地化应用模块集成和二次开发中发挥了重要作用。根据组件概念和设计思想,制定了测井专用组件开发规范,重点介绍了组件的设计和实现方法,包括注册基类的设计、MVC模式组件结构设计方法和组件事件分发机制实现方法。最后给出了利用Lookup机制对组件进行注册和调用组件的方法和过程。了解和掌握这一技术,对指导当前正在大规模开展的CIFLog现场推广应用具有重要意义。

2014 Vol. 35 (2): 402-406 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1172KB] ( )