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石油学报 2017年第09期杂志 文档列表

石油学报杂志地质勘探

沉积盆地超压成因研究进展973-998

摘要：近十多年来,超压成因研究在国际上取得了重要进展,主要表现在5个方面。（1）将超压按照成因分为5种类型：不均衡压实、流体膨胀、成岩作用、构造挤压、压力传递;其中流体膨胀超压的成因包括生烃作用、油裂解气、水热膨胀等,成岩作用则包括蒙脱石—伊利石转化作用等。（2）总结提出了6种超压成因判识方法,包括测井曲线组合分析法、鲍尔斯法（加载-卸载曲线法）、声波速度-密度交会图法、孔隙度对比法、压力计算反推法以及综合分析法。（3）随着实证超压成因研究方法的逐渐广泛应用,许多被普遍认为属于不均衡压实成因的超压已被完全或部分否定,生烃作用作为超压成因的重要性和普遍性正在得到愈来愈多证实,黏土矿物成岩作用特别是蒙脱石—伊利石转化作用对超压形成的重要性也已受到重视,构造挤压和压力传递成因的超压得到进一步确认,而且现已发现许多盆地或地区的超压可能为复合成因。（4）不同的岩性其超压成因往往有别：就泥质岩而言,烃源岩与非烃源岩的超压成因常常不同,通常烃源岩内发育的超压大多与生烃作用密切相关,有时成岩作用也具有重要贡献;非烃源岩内所发育的超压多与不均衡压实、成岩作用或压力传递等有关;砂岩等渗透性岩层的超压则多为压力传递成因。（5）对于烃源岩层段的超压成因分析而言,由于有机质含量对密度、声波等测井参数具有明显影响,因此在运用这些测井资料分析烃源岩层段的超压成因时,需要进行有机质含量校正,校正前后超压成因的分析结果往往不同。

鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳古地貌特征嬗变及地质意义999-1009

摘要：鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳气藏的发育与前石炭纪古地貌格局密切相关,目前主要认为发育西高东低的古地貌格局,自西向东依次发育岩溶高地、岩溶斜坡及岩溶盆地的古地貌单元。但随着勘探的深入,在盆地东部地区奥陶系早期认为的岩溶盆地区已经发现了大量代表了较强岩溶作用的岩溶角砾岩等地质现象,因此有必要从古地貌动态演化角度重新认识影响岩溶古地貌发育的内外因素,研究地质历史中奥陶系风化壳古地貌的性质嬗变,指导对区域储集空间发育规律的进一步研究与预测。以盆地东部奥陶系顶部风化壳古地貌恢复为目的,综合研究了古地理背景、残留地层厚度、古岩溶特征等因素。认为早期在盆地中东部存在一个大范围的岩溶古高地,形成了岩溶型储集空间,但后期盆地东部逐渐演变为古岩溶盆地,形成了现今的前石炭纪古地貌格局,并造成早期形成的溶蚀类储集空间被大量充填,整体储层较致密,但由于溶洞塌陷形成的裂缝网络沟通了白云岩晶间孔储集空间,局部仍然可以保留有较好的储层,是值得重视的勘探目标。

东濮凹陷古近系致密砂岩气成因与充注差异1010-1020

摘要：中国东部深层古近系致密砂岩气是今后油气勘探的重要接替领域。以东濮凹陷深层古近系致密砂岩气为例,根据天然气组分、碳同位素及储层沥青等分析了天然气成因,从储层致密化及油气充注期等方面,研究了深层洼陷带、斜坡带致密砂岩气充注差异,并划分了气藏成因类型。结果表明,东濮凹陷洼陷带以腐泥型干酪根裂解气为主,并混有原油裂解气,储层在东营组沉积期和明化镇组沉积中期均演化为致密储层,普遍存在东营组沉积中后期—东营组抬升初期、明化镇组沉积后期—第四纪2期油气充注;东濮凹陷斜坡带以原油裂解气为主,储层在明化镇组沉积中期演化为致密储层,以东营组沉积中后期—东营组抬升初期油气充注为主。根据天然气成因、储层致密化进程及其与油气充注期的关系,将东濮凹陷深层古近系致密砂岩气藏划分为2种成因类型：洼陷带2期致密混合型气藏,斜坡带晚期致密原油裂解型气藏。

咸化湖盆混积岩分类与混积相带沉积相特征——以准噶尔盆地南缘芦草沟组与吐哈盆地西北缘塔尔朗组为例1021-1035

摘要：通过露头精细观察、薄片鉴定与X射线衍射等方法,对具有咸水沉积背景的准噶尔盆地南缘芦草沟组与吐哈盆地西北缘塔尔朗组的混积特征进行研究,提出＂混积相带＂的概念来表征＂湖盆中发育混积岩和混积层系的相带＂,并厘定了研究区＂混积岩＂的定义,建立一种新的混积岩分类命名方案,进而系统研究了混积相带的岩相、沉积相特征,并预测了有利相区。＂混积岩＂为＂陆源碎屑与内源非后期成岩作用形成的碳酸盐组分在同一岩层内混合形成的沉积岩＂,陆源碎屑与碳酸盐组分的含量不存在一个具体的下限标准。研究区混积相带内大部分粉砂岩、碳酸盐岩与泥页岩和少部分砂岩主要由陆源碎屑颗粒、碳酸盐组分和黏土矿物构成,属于混积岩,以三组分的相对含量50%为界将混积岩划分为（粉）砂岩、碳酸盐岩和正混积岩3大类,进一步划分为9小类。在此基础上,根据露头的岩性、粒度、沉积构造和颜色等特征在混积相带内共识别出21种岩相类型和9种岩相组合,依此将混积相带划分为近岸水下扇外扇、扇三角洲前缘、浊积扇和半深湖—深湖。综合露头观察、有机碳测试、物性测试及扫描电镜观察等方法,认为半深湖—深湖与浊积扇为混积相带内的有利相区,二者内部的烃源岩、储集岩条件相对较好,可形成良好的生储组合。

陆相与过渡相煤系页岩孔隙结构及分形特征对比——以鄂尔多斯盆地东北缘延安组与太原组为例1036-1046

摘要：基于低温氮气吸附分形几何学研究方法,对鄂尔多斯盆地东北缘陆相延安组及海陆过渡相太原组富有机质煤系页岩进行孔隙结构和分形特征研究,运用分形FHH模型计算了大孔隙（4.34~100nm）和小孔隙（〈4.34nm）对应的分形维数D_1与D_2,对比讨论了孔隙结构参数与分形维数的关系,以及TOC、矿物含量对两者的影响。研究结果表明：（1）延安组孔径分布在1.8~59nm,呈＂双峰型＂,以墨水瓶状、狭缝状和平行板状孔为主;太原组孔径主要分布在3~4.5nm,呈＂单峰型＂,以墨水瓶状孔为主。（2）煤系页岩具有双重分形特征,D_1与D_2正相关,且D_1〉D_2,表明大孔隙空间结构更加复杂。延安组两类孔隙空间结构均比较复杂,太原组大孔隙空间结构非常复杂,而小孔隙均质性强。（3）煤系页岩平均孔径越小,微小孔隙越多,比表面积越大,总孔体积越大,分形维数越大,即孔隙结构越复杂,孔表面越不规则;延安组D_1、D_2和太原组D_1均可反映各自孔隙结构特征。（4）太原组孔隙结构参数和分形维数受TOC及矿物成分含量影响较延安组明显。（5）延安组页岩储层优于太原组,更利于煤系页岩气的吸附、赋存、扩散和渗流。

东非鲁伍马盆地渐新统深水水道-朵体沉积特征及控制因素1047-1058

摘要：近年来在东非鲁伍马盆地深水区古近系深水沉积砂体中连续发现大型天然气藏,该盆地已成为全球天然气勘探热点地区。但是鲁伍马盆地勘探程度低,深水沉积砂体研究相对滞后,严重制约了下一步油气勘探工作。基于岩心、测井及三维地震资料,建立了东非鲁伍马盆地陆坡深水区渐新统层序地层格架,通过分析水道-朵体沉积特征,并结合区域地质资料,探讨了水道、朵体等富砂深水沉积的控制因素,并建立了相应的沉积模式。鲁伍马盆地渐新统自下而上划分为SQ1、SQ2和SQ3共3个三级层序,水道-朵体沉积发育在每个层序的低位域。研究区SQ1和SQ2层序发育水道、朵体沉积,SQ3层序以水道沉积为主。受始新世末东非大陆抬升及全球＂冰室＂气候影响,盆地物源供给增加,三角洲向海进积,引发陆坡水道-朵体等重力流沉积。向北流动的南极底流改造水道-朵体沉积,通过淘洗重力流沉积提高水道和朵体的砂地比,并在水道北侧形成侧积砂体和漂积体,限制了后期重力流沉积,导致水道向南侧向迁移、朵体向南延伸。研究结果可以为鲁伍马盆地乃至整个东非陆缘盆地深水储集砂体预测及油气勘探提供一定理论依据。

石油学报杂志油田开发

倾斜裂缝水平井非稳态压力模型1059-1065

摘要：由于地层各向异性以及地应力分布不均匀等因素影响,导致水力压裂裂缝与水平井筒之间并不是垂直关系,但目前压裂水平井非稳态压力模型大部分都是在垂直裂缝前提下建立的。为解决现场实际问题,基于Gringarten源函数应用坐标旋转以及坐标平移原理,建立了任意裂缝与水平井筒夹角的分段压裂水平井压力模型。经计算可知分段压裂水平井油藏渗流过程可分为4个流动阶段,即线性流、第一径向流、双径向流以及拟径向流。计算结果表明,裂缝与水平井筒之间的夹角越小,第一径向流持续时间越短,进入拟径向流时间则越早。裂缝穿透比主要影响压裂水平井早期渗流,当裂缝穿透比小于特定值时会出现纵向径向流,裂缝穿透比越低,则纵向径向渗流持续时间越长。裂缝均匀分布且垂直井筒的压裂水平井,开发后期裂缝之间的产量两两相等。但在含有倾斜裂缝的分段压裂水平井中,由于与水平井筒夹角的影响,开发后期每条裂缝的产量互不相等。

酯类化合物降低原油与二氧化碳体系最小混相压力实验1066-1072

摘要：针对试验区近井地带达到混相驱、远井地带尚未达到混相驱的问题,通过注入油溶性表面活性剂（柠檬酸异丁酯或柠檬酸异戊酯）来降低原油与二氧化碳体系的最小混相压力,该表面活性剂既能够溶于原油中降低原油黏度,又能够溶解在超临界二氧化碳中降低原油与二氧化碳之间的界面张力,从而降低原油与二氧化碳之间的最小混相压力。采用长细管驱替实验的方法,测定了2种油溶性表面活性剂对试验区原油与二氧化碳体系的最小混相压力的影响。实验表明,注入的油溶性表面活性剂能够明显降低试验区原油与二氧化碳体系的最小混相压力,2种表面活性剂降低的最小混相压力值分别为7.2 MPa和6.6 MPa,并且随着表面活性剂注入段塞的增大,测得的原油与二氧化碳体系的最小混相压力逐渐降低,但是降低幅度越来越小,结合表面活性剂制备价格,得到最经济的表面活性剂注入段塞量为0.003 PV,并建议选择柠檬酸异丁酯作为试验区降低最小混相压力的化学试剂。

石油学报杂志石油工程

抽吸式微取心PDC钻头的研究与应用1073-1081

摘要：常规PDC钻头切削产生的粉状或片状岩屑颗粒不便于地质录井,对此提出了一种新型抽吸式微取心PDC钻头。该抽吸式微取心PDC钻头取消了常规PDC钻头心部的主切削齿,设置特殊的水力结构,使钻头心部在钻进过程中形成一定直径的竖直岩心并适时折断,通过负压抽吸作用将断的微岩心从钻头体内部流道带离井底。结合破岩仿真与液固两相流理论,研究了在岩心、岩屑与钻井液混合流动的流场中,射流喷嘴直径的大小对取心通道中抽吸效果的影响规律。数值模拟结果表明,对于拟定条件下钻头直径为215.9 mm的微取心PDC钻头,当射流喷嘴直径为8 mm时,从排心孔排出的岩心、岩屑和钻井液的质量较高,其负压腔的抽吸效果较好。室内及现场试验表明：采集的岩心以柱状为主,岩心完整性和采集率高;在磨溪111井位嘉陵江组二段3亚段至长兴组上部地层,获总进尺805.65 m,平均机械钻速为4.57 m/h,最高机械钻速可达7.4 m/h;该钻头在嘉陵江组二段3亚段至飞仙关组一段（总进尺742 m）的机械钻速比该区块同层位的其他常规PDC钻头高出了50%以上。

井筒内气体扩散侵入定量计算模型1082-1090

摘要：油基钻井液中更易发生气体扩散侵入,伴随油基钻井液使用的增多,有必要研究气体扩散侵入的机理并建立气体扩散侵入定量计算模型。将气体扩散侵入通道划分为气体与滤液界面、滤液滞留区、内滤饼区、外滤饼区、外滤饼区内壁与钻井液界面5个部分,在分析气体扩散侵入机理的基础上,推导了井筒内气体扩散侵入控制方程及解析解。基于解析解,给出了气体扩散侵入参量（循环工况气体侵入速率、循环工况井筒内气体总量、静止工况气体最大浓度、静止工况井筒内气体总量）的定量计算公式。结合算例分析,得到了储层长度、储层孔隙度、钻井液滤失对气体扩散侵入的影响规律。除了静止工况最大气体浓度外,气体扩散侵入参量与储层长度成线性关系。储层孔隙度的增加会促进气体的扩散侵入,但这种促进作用非常弱,低孔隙度储层和高孔隙度储层的扩散侵入参量没有数量级的差别。钻井液滤失对气体的扩散侵入具有非常明显的抑制作用,无滤失时的气体扩散侵入参量显著大于滤失时的情况。

海洋浮式钻井液压绞车升沉补偿系统设计1091-1098

摘要：为了降低海洋钻井电动绞车补偿系统的能耗、实现升沉补偿运动与自动送钻运动的解耦控制,开展了补偿绞车的节能方法及控制策略研究。针对系统大惯性、大负载的特点,提出一种基于混合动力与液压能量回收的新型液压绞车补偿系统,通过被动液压马达承担钻柱的部分静载荷,通过液压二次调节元件克服运动过程中的其余载荷,同时利用液压蓄能器实现对系统位能与动能的周期性回收与再利用。提出一种基于升沉-送钻双位移闭环控制的软件解耦控制策略;设计了液压绞车补偿系统的串级控制结构;建立了补偿系统的仿真模型并研制了一套补偿绞车原理样机。仿真与实验结果表明,液压绞车补偿系统的解耦控制效果良好,相对于电动绞车补偿系统的节能效果明显。