页岩油储层现今地应力场与裂缝有效性评价——以鄂尔多斯盆地延长组长7油层组为例

鄂尔多斯盆地是我国重要的非常规油气产区,其内延长组长7储层页岩油富集,勘探开发潜力巨大.查明延长组长7储层现今地应力特征,并分析在其作用下的天然裂缝有效性,对鄂尔多斯盆地页岩油勘探开发极为必要.本文综合利用多种方法分析延长组长7页岩油储层现今地应力状态及其影响下的裂缝有效性,认为延长组长7页岩油储层现今地应力场以正断机制为主,其内天然裂缝的有效性受地应力影响显著,裂缝开启压力与埋藏深度、裂缝产状以及现今地应力方向和大小等因素密切相关.研究结果表明:长7页岩油储层现今地应力方向呈现ENE-WSW—NE-SW的优势方位;现今地应力大小随埋藏深度的增加而增大,二者具有明显的线性关系.垂向主应力(S_v)、水平最大(S_(Hmax))和最小主应力(S_(hmin))之间遵循S_vS_(Hmax)S_(hmin)的规律.在现今地应力状态下,鄂尔多斯盆地延长组长7页岩油储层内的天然裂缝均为无效裂缝,随着流体注入,与现今水平最大主应力方向夹角较小、倾角较大的天然裂缝率先成为有效裂缝,其临界压力增值为14.1～36.5 MPa.延长组长7页岩油储层内天然裂缝的开启压力介于29.7～77.2 MPa,平均值为49.9 MPa.     

大北高陡构造地应力测井解释及致密砂岩储层有效性评价

塔里木油田库车前陆盆地地层高陡、地层异常高温高压、地应力分布复杂,储层具有基质孔隙度低、孔隙结构复杂、裂缝发育等典型非常规致密砂岩特征。现有研究资料表明,该区地应力大小和方向与储层有效性关系密切。利用常规测井和声电成像测井资料,基于岩石力学实验,结合压裂、地层测试等实测数据,建立了适合于大北地区致密砂岩储层的地应力计算模型,并提取储层有效性评价指标,为工区从地应力角度评价低孔低渗裂缝性致密砂岩储层有效性提供了重要的判据。     

深层致密砂岩储层现今地应力场预测及应用——以塔里木盆地克拉苏构造带克深10气藏为例

为建立一套适用于塔里木盆地复杂地质条件下深层致密砂岩储层的现今地应力预测方法,基于"单井地应力测井解释+三维地应力场模拟"开展三维非均质应力场研究,并将研究成果应用于勘探方面的井位部署、钻井工程中的井眼轨迹优化及完井工程的储层改造方式优选.本文以克拉苏构造带克深气田的克深10气藏为例开展研究,认为较宽的泥浆窗口(不低于0.3 MPa/hm)是钻井提速的安全保障,优选天然裂缝发育(裂缝密度大于0.3条/m)、水平应力低于平均值2～3 MPa、力-缝夹角小于45°且裂缝开启压力低(一般低于2.05 MPa/hm)的层位射孔是提产的关键.研究结果表明:克拉苏构造带深层致密砂岩储层现今应力场普遍属于走滑型(S_(Hmax)S_VS_(hmin),III类),现今地应力数值高,最小水平主应力普遍高于110 MPa,水平应力差多大于35 MPa,且分布离散;现今最大水平主应力(S_(Hmax))方向总体为近NS向,局部为NW或NE向;受强烈且持续的构造挤压和巨厚盐层的影响,库车山前现今地应力状态在纵向上可能发生4次转变,这种复杂应力环境、复杂构造和岩性对钻井的井壁稳定带来极大挑战;基于现今地应力研究评价井壁稳定性从而优化井眼轨迹减少了20%的钻井复杂事故,至少节约了15%的钻进时间,直接促进了钻井提速;考虑地应力因素优选射孔层位,为确定钻井揭开位置和最优储层改造方式提供直接参考.     

深井复杂地层钻前地应力不确定性的置信度分析

利用测井约束地震反演方法构建待钻井测井曲线,结合组合弹簧模型分析其水平主应力,并引入概率统计方法,提出了一定置信度水平下的深井复杂地层钻前地应力不确定性分析方法.以待钻深井MS1井为例进行复杂地层地应力的不确定性分析.结果表明:置信度水平为90%时的MS1井最大,最小水平主应力梯度区间为[2.89,3.05]MPa/100 m,[2.38,2.45]MPa/100m;MS1井4 000 m处的主应力实测值在置信度水平为90%的主应力分布区间内;置信度水平越高,地应力分布区间越大,其不确定范围越大;反之,地应力不确定范围缩小,其可信程度也随之降低.     

姬塬油田延长组致密油储层可动流体特征及水驱油微观机理

微观水驱油试验可以直观展示油水在致密储层中分布情况。以鄂尔多斯盆地西部姬塬油田T区块延长组致密油储层为例,利用该地区大量核磁共振、相渗及水驱油测试结果,对可动流体饱和度及水驱油微观机理进行了系统研究。根据T₂谱分布,研究区目的层致密油储层可分为4类：Ⅰ类(右偏双峰型)、Ⅱ类(单峰或不明显双峰型)、Ⅲ类(左偏双峰型,右峰不显著)、Ⅳ类(左偏双峰型,右峰显著)。油水相渗曲线类型被分为3类：Ⅰ类(K_w、K_o线下凹)、Ⅱ类(K_o线斜直下降、K_w线顶拐点斜直上升)、Ⅲ类(K_w线缓慢上升、K_o线陡直下降)。油水两相渗流区间内,油水两相含水饱和度宽度平均值为27.5%,样品呈现出较窄的油水两相渗流区;此外,共渗点处对应的平均值含水饱和度为49.5%,其相对渗透率平均值为0.138;当仅剩残余油时,样品平均含油饱和度为41.6%,高于束缚水饱和度。镜下观察结果显示,目的层中主要存在4类典型的残余油分布状态,即油膜态、角隅态、绕流态和孤岛态。根据驱油效...     

λ重完全二部3-一致超图的紧六圈分解

研究了一类特殊类型的超图分解问题，即λ重完全二部3-一致超图λK_n,n⁽(3))的紧6圈分解，记作S_λ(3,C₆⁽(3)),n,n)．首先，通过计算得到其分解存在的必要条件为λn²(n-1)≡0(mod 6)，且n≥3．故对于λ=1的情况，只需考虑n≡0,3,4,7 (mod 6);对于λ=3的情况，只需考虑n≡5,8(mod 6)．然后，建立递归构造，找到递归构造中所需要的小阶数设计，针对阶数比较大的超图，可以由一些阶数较小的设计递归生成．最后得到S_λ(3,C₆⁽(3)),n,n)存在的必要条件也是充分的，即存在S_λ(3,C₆⁽(3)),n,n)当且仅当λn²(n-1)≡0 (mod 6)，且n≥3.     

基于压汞实验的致密油储层孔隙分形特征分析——以鄂尔多斯盆地定边油田延长组长 ７油层为例

为准确评价致密油储层参数,为资源量评价及有效开发方式制定提供依据,以鄂尔多斯盆地定边油田延长组长 ７致密油储层为例,利用高压压汞实验和分形原理分析了目的层砂岩的分形特征,探讨了岩石分形特征参数对岩石渗透率的影响。结果表明：砂岩样品的分形维数（Ｄ_ｆ）分布在 ２.７５９～２.９８７,平均２.８９０;毛细管平均迂曲度分维值（D_Ｔ）分布在 １.１９４～１.５５３,平均 １.３９１,Ｄ _ｆ＞Ｄ _Ｔ。Ｄ _ｆ与 Ｄ _Ｔ 与岩样的渗透率间均存在较好的负相关性,致密砂岩的 Ｄ_ｆ和 Ｄ_Ｔ 值要大于中砂岩,表明与中砂岩相比,致密砂岩内部微孔的分布较为杂乱,孔隙间的连通性差,且其毛细管迂曲度较大。因此,致密砂岩中流体渗流所需通过的路径更长,这是造成其渗透率低的重要原因。利用分形模型对砂岩岩样的渗透率进行了预测,预测效果非常好,表明利用分形理论预测致密油储层渗透率是有效的。     

致密油藏CO2 吞吐数值模拟研究新进展

CO₂ 吞吐作为常规油藏的一种有效增产方式,在致密油藏中尚未普及。为研究CO₂ 吞吐在致密油藏的新特征,采用数值模拟的方法,对扩散系数、渗透率、储层非均质性及吞吐周期进行了研究。研究表明,CO₂ 扩散系数在致密油藏中不能忽略,扩散系数的大小影响了最终采收率。对于渗透率越低,储层非均质性越强的致密油藏,采用CO₂ 吞吐增油效果更加明显,而随着吞吐轮次增加,增油效果逐渐减弱。研究新进展对致密油藏优选CO₂吞吐增油措施具有一定参考价值。     

阵列感应测井在红河油田油水层识别中的应用

为了提高红河油田致密砂岩(低孔低渗)储层含油性的判别精度,引入阵列感应测井资料识别油水层。首先对比双感应和阵列感应测井资料,分析二者的异同点,充分利用阵列感应测井侧向探测深度大和分辨率高的优势,结合声波孔隙度、补偿中子测井曲线,构建识别油水层的敏感参数,进而确定该区域低孔低渗致密砂岩储层的油水层识别标准,新的识别标准能够提高测井解释符合率,为油田后期的勘探开发提供技术支撑。     

偶氮苯顺反异构化机理的理论研究

探索了偶氮苯顺反异构化机理,为新型光响应材料的开发提供思路。通过理论计算的方法进行,计算过程采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP/G,基组为def2-tzvp。通过DFT计算,找到了偶氮苯在基态时发生顺反异构化反应的过渡态(TS)。分别扫描了偶氮苯基态(S₀)、第一激发态(S₁)和第二激发态(S₂)的势能面(PES),发现偶氮苯基态时发生异构化反应的机理是通过旋转协助的反转路径实现,该结论与TS的计算结果相一致;当偶氮苯分子处于激发态时,其异构化路径通过旋转路径实现。     

复杂断层构造区地应力分布规律及其影响因素

准噶尔盆地西部车排子地区石炭系火成岩储层断层多,且走向多变,复杂程度高,亟需开展地应力分布规律及其影响因素研究.本文以苏13井三维区石炭系火成岩储层为例,基于盒维数法,用分维值D对研究区构造复杂程度进行了表征;基于BP神经网络方法,通过MATLAB实现了边界约束的优化反演;利用COMSOL Multiphyics软件模拟分析了渗流-应力耦合作用下地应力分布规律及其影响因素,认为研究区地应力分布受断层数量、断层走向和石油开采的影响较大;考虑渗流-应力耦合作用后,地应力值增大,而地应力方向基本保持不变或发生微小偏转.研究结果表明:研究区发育三级、四级、五级及五级以下逆断层,断层相互切割,断层分布的分维值为1.811 1,分维值较大,研究区整体构造复杂.随着断层数量的增加,地应力值呈减小趋势;走向与荷载作用方向平行的断层内部最大水平主应力值较其余走向断层小,对附近应力场影响作用也较小;走向与荷载作用方向垂直的断层对附近应力场影响范围最大;考虑石油开采的影响后,最大水平主应力值增大;随着石油开采的深入,井口附近的地应力持续增大,但单井开采对地应力的影响范围有限.未考虑渗流-应力耦合作用,研究区...     

特二粉面筋蛋白聚集特性与面筋聚集仪转速关系分析

探究面筋聚集仪转速与特二粉面筋蛋白聚集特性之间的关系,旨在为采用加工方法改善面团特性和提升面制食品品质提供技术支撑。以特二粉为材料,利用面筋聚集仪分析转速500～3 000 r/min与峰值扭矩(BEM)、峰值时间(PMT)、启动能量(S₁)、稳定能量(S₂)和聚集能量(S₃)之间的关系。结果表明,较低转速(500～2 000 r/min)时转速与BEM为简单线性关系;较高转速(1 500～3 000 r/min)时转速与BEM为修正的Logistic关系;转速与S₁为多项式关系;转速与PMT、S₂、S₃均为幂指数关系;转速越高面筋网络结构形成和破坏的时间越短,而转速对网格结构破坏后扭矩的影响差异不显著。理论上,转速在2 100 r/min附近面筋聚集存在转速与能量的最优组合,不仅消耗的机械能量少,而且形成的面团品质较好。     

河谷坡度对岩体地应力场影响的数值模拟

通过选取河谷坡高及谷宽作为引起坡度变化的主要因素,采用FLAC3D计算程序,并结合河谷发育演化史,研究了坡度变化对河谷岩体地应力的大小、方向及分布的影响。研究结果表明：(1)谷底应力集中现象明显,呈现河谷区典型的“应力包”分布特征,应力集中区范围及最大主应力量值均随坡度的增加而增大;(2) 谷坡上方浅部属于低应力区,最大主应力值随坡度的增加而减小,而谷坡下方靠近坡脚附近的最大主应力值随坡度的增加而增大;(3) 主应力方向分布特征在河谷不同部位存在明显的差异,且坡度越大,差异越明显。最后,以南水北调西线工程阿达坝区为例,对坝区地应力场分布特征进行分析,进一步验证了数值模拟结果的正确性及合理性。     

准噶尔盆地车排子凸起东翼石炭系火山岩储层主控因素定量评价

以准噶尔盆地车排子凸起东翼石炭系火山岩储层为研究对象,利用测井、录井、钻井、试油、岩芯、岩屑、薄片等资料,分析研究区火山岩储层主控因素。在此基础上,运用灰色关联分析对储层主控因素进行定量评价;选用油气累积产量作为母因素,与油气累积产量相关性较高的主控因素作为子因素,衡量火山岩储层质量。结果表明:影响车排子凸起石炭系火山岩储层形成的主控因素包括岩性和岩相类型、裂缝发育程度以及风化淋滤作用;通过对各评价参数权重系数计算,风化淋滤作用权重系数最大,为0.271,其次为裂缝密度,权重系数为0.261,最后是岩相和岩性类型,权重系数分别为0.247、0.222;根据储层综合评价指标(I_REI)结果,将I_REI≥0.6定为Ⅰ类储层,0.3≤I_REI＜0.6定为Ⅱ类储层。运用该储层定量评价标准对单井储层进行综合评价验证,结果与实际油气累积产量吻合率高达90%;单井储层定量评价分类结果与实际油气累积产量及研究区有利储层平面分布预测吻合度较高,评价结果可靠。     

潜江凹陷储层地震响应特征及分布规律研究

潜江凹陷潜江组沉积时期发育三角洲-盐湖体系潜3⁴、潜4⁰等油组在洼陷带发现多个岩性油藏，具备广阔的勘探潜力。分析了潜江凹陷蚌湖向斜地区的沉积背景和储层特性，结合地震反射特征、属性分析、正演模拟和地震反演描述总结了储层分布规律。利用测井资料、地震资料进行储层精细标定和识别追踪，预测有利砂体展布区，半干旱期成藏主控因素为储层和油源距离，预测结果与钻井和地质规律相符。     

河谷坡度对岩体地应力场影响的数值模拟

通过选取河谷坡高及谷宽作为引起坡度变化的主要因素,采用FLAC3D计算程序,并结合河谷发育演化史,研究了坡度变化对河谷岩体地应力的大小、方向及分布的影响。研究结果表明:1)谷底应力集中现象明显,呈现河谷区典型的"应力包"分布特征,应力集中区范围及最大主应力量值均随坡度的增加而增大;2)谷坡上方浅部属于低应力区,最大主应力值随坡度的增加而减小,而谷坡下方靠近坡脚附近的最大主应力值随坡度的增加而增大;3)主应力方向分布特征在河谷不同部位存在明显的差异,且坡度越大,差异越明显。最后,以南水北调西线工程阿达坝区为例,对坝区地应力场分布特征进行分析,进一步验证了数值模拟结果的正确性及合理性。     

[Ir(ppy)2(X- ppz)]+配合物结构和光谱性质的量子理论研究

从理论上研究了一系列[Ir(ppy)₂(ppz)]⁺ (1),[Ir(ppy)₂(ph-ppz)]⁺ (2),[Ir(ppy)₂(ph-ppz)]⁺(3)（3与2的区别在于苯环的连接位置不同）[ppy=苯基吡啶,ppz =2-吡啶基吡唑,ph=苯基]配合物的几何构型和光谱特征。采用B3LYP泛函和单激发组态相互作用(CIS)方法计算了基态(S₀)和最低能三重激发态(T₁)结构,用含时密度泛函方法结合PCM溶剂模型计算三个分子在二氯甲烷溶剂中的吸收和发射光谱。研究结果表明,Ir-N3和Ir-N4优化结构数据与相应的实验值近似相同。配合物1-3的最低能吸收在447.91 nm、456.52 nm和516.90 nm,磷光发射在512.02 nm、501.14 nm和562.29 nm。它们的最高占据轨道(HOMO)主要由金属Ir和配体ppy占据,而最低空轨道(LUMO)均为占据在ppz配体上的π*型轨道,因此该跃迁属于金属到ppz配体和ppy配体到ppz配体的(MLCT/LLCT)电荷转移跃迁。并且,此类配合物的吸收和发射受ppy和ppz配体影响较大。     

利用NMRI技术研究致密储层静态渗吸机理

全球能源紧缺迫使人们将注意力转移到潜力巨大的致密油上。但是其低孔、低渗的特点使其在开发过程中面临诸多挑战,以毛管力为基础的静态渗吸作用成为开采这类储层的有效方式。为了更清楚地了解流体在致密岩心孔喉中的静态渗吸过程,将核磁共振可视化技术与静态渗吸实验相结合,阐述了核磁共振成像和T₂ 谱图测试致密岩心静态渗吸排驱效果的原理。核磁共振成像技术能够给出岩心孔隙中流体的二维空间分布,有助于直观了解不同时刻下各孔喉中的静态渗吸排驱效果。T₂ 谱图能量化体现出致密岩心的静态渗吸排驱效果与机理。T₂谱图所预测的采收率与质量法渗吸实验所测的采收率一致,从而验证了核磁共振成像技术评价致密储层静态渗吸采收率的可行性。该研究旨在为致密储层的开发和评价奠定重要的理论基础。     

三肇地区扶余油层致密油形成条件及分布规律

综合利用地质、钻井、测井及地球化学等方面资料,系统分析了松辽盆地三肇地区扶余油层致密油的形成条件和分布规律。结果表明,研究区具备形成致密油的4个有利条件：原油性质好,可流动性强,致密油形成条件优越;广覆式大面积分布的优质烃源岩与致密储层紧邻,为致密油形成提供了充足的油源基础;大面积广泛分布的致密储层为致密油藏形成提供了有效储集空间;地层超压与油源断层有机匹配,为致密油向下运移提供了充足的动力。最后指出,三肇地区扶余油层致密油具有大面积（准）连续分布特征,含油非均质性极强,存在局部“甜点”富集区,河道砂体控制致密油局部“甜点”富集区。     

基于水压致裂法的隧道围岩地应力试验研究与岩爆预测分析

本文在分析水压致裂法测试地应力原理的基础上,结合隧道工程实际,采用水压致裂法进行隧道围岩地应力的测试研究分析工作,获取了隧道围岩的最大、最小水平主应力量值及最大水平主应力的方向,以及岩体破裂压力、岩体抗拉强度、岩体瞬时闭合压力、破裂面的重张压力等地应力及岩体力学参数,并根据隧道区的地应力资料,和岩石参数进行了岩爆预测分析,为隧道工程的设计、施工提供科学依据和技术支撑。