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。     

渤海湾盆地渤南洼陷古近系沙河街组二段沉积相特征及演化

为了查明渤海湾盆地渤南洼陷沙河街组二段沉积相分布与演化规律,为油气勘探寻找接替区,在岩心、测井、录井及地震综合研究的基础上,对沙河街组二段进行了砂层组划分与对比,进而圈定了各个时期沉积相的展布范围并总结了沉积演化规律。研究结果表明：渤南洼陷沙二段可划分为4个砂层组,各砂组依次向南逐层超覆,沉积范围不断扩大。洼陷周缘凸起带附近主要发育扇三角洲前缘沉积,以水下分流河道微相为主;其次为河口砂坝与水下分流间湾。洼陷内部以滨浅湖滩坝为主,按其成因可分为正常砂质滩坝、砂岩-碳酸盐岩混积型滩坝以及风暴成因滩坝三类,不同类型砂坝分布规律各不相同。沙二段整体呈湖盆不断扩张、沉积范围不断扩大、扇三角洲分布减少而滩坝沉积规模不断扩大的沉积演化特征。     

漠河冻土模拟岩样三轴力学试验及强度多元回归分析

在冻土地层钻探过程中,不合理的作业方案可能引发井壁坍塌、井口沉降等一系列工程问题,而弄清深层冻土力学演化规律是施工设计的基础.为此,用漠河冻土重塑了不同深度冻土的模拟岩样,开展了不同围压、温度条件下的冻土三轴力学试验,分析了不同条件下的冻土应力–应变曲线特征.通过多元回归方法对冻土强度进行了统计分析,进一步构建了冻土强...     

基于超声回波特性的湿气集输管线积液检测技术

针对目前高含硫湿气集输管线中积液严重的现状,对气-固界面和液-固界面的超声回波特性进行了研究,提出了一种非介入式管线积液检测方法,通过数值模拟可准确实现定量分析。超声波在气-固界面和液-固界面的超声回波特性差异明显,随着反射回波次数的增大,两种界面回波特性差异越来越显著,选取第5次回波信号作为界面特性判断依据。实验表明：利用超声波可以准确地检测到管线内的气-液界面,测量精度可达±3 mm;该检测方法应用简单、不破坏管道结构,不受管内温度、压力的影响,检测结果准确可靠,可为工艺运行和管线清管提供依据。     

吸附水膜厚度确定致密油储层物性下限新方法——以辽河油田大民屯凹陷为例

伴随着致密油开采工艺技术的提高,其储层的可采物性下限也正逐渐降低,开采极限越来越接近致密油的成藏物性下限。引用水膜厚度理论,采用实验分析和理论计算相结合的方法,确定了辽河油田大民屯凹陷致密油储层物性下限。研究表明：大民屯凹陷沙河街组四段致密储层以油页岩为主,在相同地质条件下颗粒表面吸附的一层水膜（由强结合水和弱结合水组成）与储层喉道同处纳米级别。当喉道半径小于水膜厚度,相应孔喉及其所控制的微小孔隙则被束缚水所饱和;当喉道半径大于水膜厚度,喉道才能成为致密油有效的充注通道。通过对水膜厚度的受力分析,根据力平衡关系,可建立不同地层压力下水膜厚度与喉道半径的关系,进而求取致密油充注的临界喉道半径。通过借鉴土壤学中水膜厚度与孔隙度、比表面积及束缚水饱和度关系,又可把临界喉道半径下限值转化为适用范围更广的孔隙度下限值。该方法不仅理论依据强,又有实验数据支撑,具有一定的推广性。     

支撑剂返排控制优化

在压裂过程中,支撑剂起着保持裂缝高导流能力的重要作用,同时支撑剂的回流也会影响压裂井的正常生产,损坏井下和地面设备,增加生产成本和修井费用。为保持支撑剂在裂缝中形成有效支撑,文中根据支撑剂在幂律流体中的沉降规律,结合颗粒干扰和壁面效应对沉降速度的影响,对沉降速度进行了修正,从而建立了支撑剂沉降距离的计算模型;根据临界流速,计算出支撑剂的临界返排量。应用该理论模型,结合实例进行优化设计分析,针对不同的井口压力选择对应的油嘴直径。计算结果表明,该模型对指导现场施工具有积极意义。     

青东凹陷新生代构造应力场特征及其与油气运聚的关系

运用二维有限元方法对青东凹陷新生代构造应力场进行数值模拟,分析了新生代不同阶段构造应力场的差异性和空间分布的规律性,探讨了构造应力特征与油气运聚的关系。研究指出,古近系孔店组—沙河街组沙四下段沉积期为构造转型期,青东凹陷处于北北东—南南西拉张应力场作用下,以北西向断裂体系发育为主,郯庐断裂左旋走滑作用较弱,拉张作用强于走滑作用;沙河街组沙四上段—沙二段沉积期,青东凹陷处于北北西—南南东的拉张应力场作用下,郯庐断裂转为右旋走滑,走滑和拉张作用均较强;沙河街组一段—东营组沉积期,青东凹陷整体处于右旋剪切构造应力场作用下,盆地所受区域拉张应力减弱;东营组沉积末期,青东凹陷整体处于右旋挤压构造应力场作用下,郯庐断裂带由右旋张扭运动转化为右旋压扭运动;新近系馆陶组—明化镇组沉积期,郯庐断裂带右旋剪切作用和拉张应力均较弱。青东凹陷成藏关键时期有利生烃区带产生的油气在北南、北北西—南南东最大主应力作用下沿北西—南东方向分别运移至西部斜坡带、过渡带及东部的走滑带,现今盆地最小主应力低值区和剪应力高值区为油气有利运聚区带。     

ROV硬件在环仿真用四维力传感器设计

为了满足水下机器人(ROV)硬件在环仿真多维力测量的需要,设计了一种四维力传感器。根据目标量程和有效载荷,选用十字梁式弹性体结构,利用拓扑优化方法,获得了应变梁的最佳截面形式和尺寸,提高了传感器的测量精度。采用惠斯登(Wheatstone)电桥搭建传感器测量电路,并应用基于线性标定的静态解耦算法对传感器进行标定。标定实验证明,该四维传感器具有高灵敏度、高分辨率和低维间耦合的特点。十字梁式四维力传感器在ROV硬件在环仿真中满足多维力的测量需求,取得了良好的试验效果。     

一种计算底水油藏水锥形态与见水时间的新方法

目前多数针对底水锥进的研究其基本假设为油水界面至井底的压力梯度是一定值,即垂向单位距离的地层压降相同,不符合主要压降存在于井底周围的实际认知。为了准确计算底水油藏生产中实际压力分布规律及油井见水时间等问题,针对底水油藏部分射开井生产特征建立了数学模型,采用拉普拉斯变换和分离变量法等方法进行求解,得到了部分射开井的真实压力分布,准确计算了水锥形态和见水时间,并分析了油井产量以及垂向渗透率对底水油藏见水时间和水锥形态的影响。通过实例验证该方法计算所得油井见水时间误差更小,并分析发现油水界面至井底的压力梯度变化整体呈“L”型;随着油井产量的减小,油井见水时间延长,水锥变“窄”;垂向渗透率越小,相同产量下水锥锥进速度越慢,水锥锥体变小,该方法对底水油藏高效开发具有一定意义。     

耐温耐盐酚醛冻胶研制及性能调控机理

注水油藏控水稳油过程中最常用的堵剂之一是聚合物冻胶,而存在高温高盐苛刻条件的油藏中冻胶应用的关键是其耐温抗盐性能。因此分别评价了在盐含量为25×10⁴mg/L的模拟盐水中,110℃和155℃条件下不同分子结构的丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)二元共聚物和AM/AMPS/N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)三元共聚物与对苯二酚、六亚甲基四胺交联制备的冻胶成胶性能,明确了以AMPS含量为30%的AM/AMPS共聚物做主剂更容易形成稳定冻胶。通过分析不同脱水程度冻胶的固体核磁共振碳谱(C-NMR)谱图发现,耐温耐盐冻胶的重要特征是长期热处理后仍保持一定含量的酰胺基甲基丙磺酸。在此基础上综合冻胶的冷冻扫描电镜(Cryo-SEM)和红外光谱(FTIR)分析结果认为,选择高AMPS含量的聚合物,调控交联剂的用量,可以优化冻胶中伯酰胺、酰胺基甲基丙磺酸等盐敏基团的存在状态,由此有效抑制酰胺基甲基丙磺酸的内催化水解,从而调控冻胶的耐温耐盐性能。