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2020年 第27卷 第1期    刊出日期：2020-02-25

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地质勘探

辽河断陷连续型油气聚集特征及聚集模式研究

李晓光, 刘兴周

2020, 27(1):  1-8. 

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为落实辽河断陷连续型油气的分布特点，运用层序地层学的研究方法，厘定了辽河断陷构造沉积演化的旋回期次以及在其控制下的生、储、盖组合特征，分析总结断陷盆地连续型油气聚集的规律：①三级层序下的低位、水进、高位体系域的优质烃源岩为连续型油气聚集提供油气供给条件；②主成盆期发育的连续型储层成为连续型油气聚集的载体；③每个三级层序中的高位体系域泥岩成为区域性盖层，为常规油气、非常规油气的形成提供良好的盖层。基于上述认识，构建了连续型油气聚集模式，并在雷家以及大民屯开展常规油气-致密油气-页岩油气的勘探研究部署，获得规模储量。连续型油气聚集模式研究为同类型断陷的油气勘探提供借鉴。

渤海湾盆地缓坡外带成藏特征与勘探潜力分析

汪少勇, 黄福喜, 宋涛, 吕维宁, 刘策

2020, 27(1):  9-16. 

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为了明确渤海湾盆地缓坡外带浅层油藏勘探潜力，利用已有的测录井、地震及分析化验资料，从烃源岩生烃与运移、储层类型及储盖组合、油藏类型及成藏模式等方面对冀中、黄骅坳陷6个典型缓坡外带的成藏特征进行剖析，并结合资源量估算结果，对其勘探潜力进行了研究。结果表明：渤海湾盆地富油气凹陷缓坡外带油源充足，纵向上发育新生界碎屑岩和中生界—前寒武系潜山两大类储层，可形成多种类型油藏。6个典型缓坡外带剩余地质资源量为4.3×10⁸t，其中,文安斜坡东营组、沙三段构造-岩性油藏和中生界、古生界潜山油藏勘探潜力最好，束鹿西斜坡、港北斜坡、蠡县斜坡、孔西斜坡、埕北斜坡构造-岩性油藏和潜山油藏也具有较大勘探潜力。从层系上看，6个缓坡外带构造-岩性油藏主要分布在馆陶组、东营组、沙二段、沙三段和孔二段；潜山油藏主要分布在石炭系—二叠系、奥陶系、寒武系和前寒武系。通过对缓坡外带勘探潜力的认识，可为渤海湾盆地相似领域油气勘探提供借鉴。

开江—梁平海槽西侧飞仙关组不同类型鲕滩储层特征及其控制因素研究

蒋裕强, 邓虹兵, 易娟子, 干华文, 张晶晶, 蒋增政

2020, 27(1):  17-24. 

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针对开江—梁平海槽西侧飞仙关组鲕滩储层特征及主控因素存在较大差异的问题,基于鲕滩沉积演化规律，结合物性与地球化学分析，对开江—梁平海槽西侧飞仙关组鲕滩储层进行了研究。结果表明:伴随区内飞仙关期高能坡折带不断迁移，对应形成三期鲕滩，发育鲕粒云岩和鲕粒灰岩2类储层，物性及孔隙结构以鲕粒云岩型储层最优，次为鲕粒灰岩型储层。在鲕滩沉积的物质基础上，轻度蒸发海水诱发的回流渗透叠加深部热液白云石化作用共同控制鲕粒云岩型储层的形成，而有机酸主导的埋藏期保孔-扩孔作用既进一步改善先期形成的鲕粒云岩型储层，又影响了鲕粒灰岩型储层的形成。该研究对鲕滩储层的差异性成储机理相关研究有很好的借鉴意义。

泌阳凹陷地层压力成因机制与预测方法

张永华, 陈祥, 张悦, 杜伟, 赵雨晴

2020, 27(1):  25-29. 

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为研究泌阳凹陷地层压力的成因机制，利用地层压力信息寻找油气藏的分布,评价岩性油气藏含油气性，从沉积、油气形成与构造作用等方面分析了研究区地层压力的形成机理。利用单井的测井信息与高精度三维地震的速度信息，在精细的合成记录标定的基础上，通过地震波形指示反演的方法，获得高精度的地层层速度信息；应用Fillippone 法将获得的层速度数据体转化为地层压力数据体；利用高精度三维地震资料解释的层位数据，制作目的层段地层压力的地层体切片，实现地层压力的定量预测，预测结果与实测地层压力的误差小于3%。预测目的层段的异常压力分布区与岩性油气藏的富含油气性相关性较好，有效地评价了岩性圈闭的含油气性。该方法在研究区具有较好的适应性，对其他地区的地层压力预测有一定的借鉴作用。

渤南洼陷古近系—新近系砂岩储层地层水特征及成因演化过程

安天下

2020, 27(1):  30-39. 

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含油盆地中地层水的形成演化贯穿油气生成、运移、聚集及保存的全过程，明确地层水的来源及演化过程对预测盆地油气藏分布具有重要的实际意义。为研究渤南洼陷古近系—新近系砂岩储层中地层水的地球化学特征及分类，运用各类流体的离子蒸发浓缩线分析方法，利用砂岩薄片鉴定手段，研究不同类型地层水的来源、演化过程及其地质意义。结果表明，渤南洼陷古近系—新近系砂岩储层中地层水主要可以分为3类：Ⅰ类地层水为主要赋存于馆陶组及明化镇组的NaHCO₃型水，Ⅱ类地层水为主要赋存于东营组和沙河街组一、二、三段的CaCl₂型水，Ⅲ类地层水主要为赋存于沙河街组三、四段的CaCl₂型水。Ⅰ类地层水为湖水与大气降水的混合成因；Ⅱ类地层水为Ⅰ类地层水经历蒸发浓缩、方解石的溶蚀沉淀、长石溶蚀、斜长石的钠长石化等水-岩改造的产物；Ⅲ类地层水为Ⅱ类地层水经历各类蒸发岩溶蚀、白云石-铁白云石沉淀、SO₄^2-还原及黄铁矿沉淀等水-岩改造的产物。不同层系砂岩储层与赋存地层水之间的水-岩反应过程控制了储集空间发育机制及特征，因此，明确砂岩储层中地层水的地球化学特征及演化过程有利于指导优质储层的预测。

牛庄洼陷砂岩透镜体成藏关键因素与富集条件研究

刘明洁, 季永承, 刘震, 张旺, 渠芳

2020, 27(1):  40-46. 

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针对牛庄洼陷洼槽带浊积砂岩体油气成藏与富集区域存在较大差异的问题，从断层输导、成藏期储层古孔隙度及砂体-断层配置关系入手，对区内沙三中亚段砂体成藏与富集规律进行分析。研究结果表明：仅被单断层切穿的砂体油气无法成藏，只有同时被2条或多条断层切穿的砂岩体才能使油气有效成藏。具备成藏条件的砂岩透镜体，其成藏期古孔隙度越大越有利于油气富集。因此，至少被2条断层切穿且成藏期古孔隙度较大的砂岩体是研究区的有利勘探目标。该研究成果为牛庄洼陷洼槽带砂岩透镜体进一步勘探提供理论指导。

新疆三塘湖盆地低煤阶煤层气成因探讨

吴斌, 周龙刚, 潘新志, 张耀选, 杜世涛

2020, 27(1):  47-54. 

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针对新疆三塘湖盆地煤层气生产试验井产量较低的问题，通过对煤层特征分析、含气量测试、甲烷同位素化验等实验数据进行分析，结合盆地煤及煤层气成因模板及数值模拟，根据煤层气地质理论、结合地质分析，对盆地汉水泉、条湖、淖毛湖三大凹陷煤层气成因类型进行了判别分析。结果表明：汉水泉、条湖凹陷深部煤R_o为0.80%，其中，1000m以浅9号煤层生烃强度为18.6m³/t，26～35号煤层R_o平均为0.52%，生烃强度平均为39.2m³/t，主要为热成因气；淖毛湖区块R_o为0.26%～0.50%，平均为0.34%，含气量为4～10m³/t，以生物成因气为主，背斜轴部附近为高含气区。该研究可为该区块进一步科学高效开发提供参考。

远源水下扇内部夹层识别与展布规律研究

巩强, 李胜利, 刘圣, 王珏, 黄晓娣

2020, 27(1):  55-61. 

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针对远源水下扇内部储层非均质性严重的问题，综合运用测井物性解释、对子井等方法，对远源水下扇内部夹层进行识别分类，精细刻画夹层的分布特征，系统地分析水下扇内部夹层的展布规律。研究结果表明：歧五断块远源水下扇砂体内部发育泥质夹层与物性夹层；夹层顺物源方向呈“低角度顺流加积式”展布，垂直物源方向呈“U”型或上拱式展布；厚度特征表现为内扇至外扇增加的趋势；分支水道末端与分支水道间夹层发育程度较高，对剩余油的遮挡较好。该研究结果可为油田后期剩余油的分布与预测提供借鉴和指导意义。

黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩特征研究

宁凡, 邹妞妞, 张大权, 王甘露, 牟雨亮

2020, 27(1):  62-67. 

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通过对永凤1井牛蹄塘组页岩进行岩心观察、场发射扫描电镜（FE-SEM）、全岩矿物X衍射定量分析等实验测试，研究了牛蹄塘组岩性、矿物组成、有机地球化学、孔隙类型及页岩脆性特征。研究结果表明：牛蹄塘组上段岩性以碳质页岩为主，下段以硅质页岩为主；页岩矿物主要由石英和黏土矿物组成，含少量碳酸盐、长石及黄铁矿；总有机碳（TOC）平均含量为5.97%，有机质成熟度高（R_o平均为1.99%），含气量平均为0.99 m³/t；页岩孔隙类型为微孔隙-裂隙型，孔径主要为纳米孔（0.1～350.0nm）。该井初步揭示了黔北地区下寒武统牛蹄塘组具有良好的页岩气资源勘探和开发潜力，且页岩脆性指数大于60%，有利于后期压裂开采。

塔里木盆地顺北5断裂带储集体地震反射与产能特征分析

瞿长, 赵锐, 李慧莉, 孔强夫, 邓尚

2020, 27(1):  68-74. 

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塔里木盆地顺北油气田是当前超深层碳酸盐岩勘探领域的热点，沿顺北5断裂带部署的多口钻井揭示出缝洞型储集体，具有极强的物性非均质性，且不同钻井产能差异性大。基于钻井靶点的地震、测井和生产动态资料等，利用井震标定的手段，分析该地区储集体地震反射与产能特征，探讨井轨迹对产能的影响。结果表明，工区内储集体发育有两类地质模式：第一，断面加优势缝洞型，由贯穿或逼近断面加优势缝洞型的钻井揭示，钻井的靶点为依附于断面的地层强烈破碎体系，裂缝发育密集，产量高；第二，远离断面加优势缝洞型，钻井靶点多夹持于两个远距离断面之间，地层破碎程度弱，裂缝稀疏，产量低。该研究明确断面与其控制的优势缝洞是工区钻井高产的保障，为今后钻井部署与井轨迹调整提供新思路。

JZ气田湖底扇岩性砂体沉积模式研究与应用

文佳涛, 吕坐彬, 韩雪芳, 房娜, 严皓

2020, 27(1):  75-81. 

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JZ气田是渤海油田的一个典型的湖底扇沉积气田，目前处于开发前期阶段，湖底扇内部储层横向变化快，砂体分布范围和沉积模式认识不清，给储量计算和开发方案研究带来了严峻挑战。为解决上述问题，在探井资料少，井距大的条件下，充分利用地震沉积学方法，通过地震分频解释技术和方差体地震属性刻画湖底扇砂体平面分布范围；以单井相、测井相和地震相标志为基础，结合地震属性优选优势频带下的平均瞬时频率属性和地层倾角属性，进而刻画出湖底扇内扇、中扇和外扇亚相分布范围，建立了湖底扇精细沉积模式。结果表明:JZ气田在勘探阶段初步认为是一个连片分布、稳定沉积的湖底扇砂体，其实是由2个相互独立不连通的岩性砂体组成，其中，主力湖底扇砂体的内扇亚相位于构造高部位的陡坡带，地震相较为杂乱，连续性差；中扇亚相面积相对较大，储层横向展布较为稳定，为气田有利储层发育区，开发潜力大；外扇亚相面积相对较小，储层整体不发育。研究成果为JZ气田的储量计算和开发方案编制提供了可靠地质依据。

油藏工程

川西窄河道致密砂岩气藏井型井网设计

刘成川, 杨建, 卜淘, 曹廷宽, 王勇飞

2020, 27(1):  82-88. 

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川西坳陷中江气田为窄河道致密砂岩气田，具有河道薄窄、发育分散、物性差、非均质性强等特点，针对气田开发边际不明、井型适应性不清、储量动用程度低、规模建产难度大、开发效益不突出等问题，采用数值模拟及经济评价等方法，优选建产河道，开展井型井网优化研究。研究结果表明：I-A类河道采用混合井型线状井网，水平井水平段长为600~800m，井距为700~800m，直井井距为600~700m；I-B类河道采用水平井线性井网，水平段长为1000m，井距为500~600m；II-A类河道采用混合井型线状井网，水平井水平段长为1000~1200m，井距为400~500m，直井井距为300~400m。通过研究成果的推广应用，中江气田年产气量达到10×10⁸m³，储量动用程度提高了36.3%，单井产量平均提高了1.9倍，低效井比例降低了25.8%，实现了高效开发。研究成果对中国分散型致密砂岩气藏的经济、高效开发具有重要的指导意义。

考虑变启动压力和压敏效应的蒸汽吞吐产能计算新方法

张宇, 李承龙

2020, 27(1):  89-95. 

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低渗透油藏受压敏效应影响，启动压力、渗透率及孔隙度发生变化,严重影响低渗透稠油油藏产量，目前已有吞吐产能预测模型未考虑压敏效应的影响，计算结果与实际情况偏差较大，适用性较差。针对上述问题，基于低渗透稠油油藏流体渗流理论，结合平面径向流压力分布规律及地层温度分布规律，应用压敏效应公式，推导了考虑变启动压力和压敏效应的低渗透稠油油藏蒸汽吞吐直井和水平井产能预测模型，并将研究成果应用于胜利油田A区块。结果表明：试验区3口水平井实际累计产油量为4695t，计算累计产油量为4893t，误差为4.22%；12口直井实际累计产油量为3868t，计算累计产油量为4080t，误差为5.46%，模型精度较高。研究成果可用于评价低渗透稠油油藏区块产能，为油藏有效开发提供理论基础。

缝洞型火成岩油藏注水提高采收率研究

卢异, 夏国朝, 吕栋梁, 成亚斌 , 宋舜尧, 何江, 王延奇

2020, 27(1):  96-101. 

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火成岩油藏受裂缝发育影响，注水提高采收率效果不佳，针对该问题，通过建立火成岩岩相模型，基于岩心、测井及地震多尺度裂缝描述的裂缝模型，采用“岩相展布+裂缝模型”双重约束，建立高精度缝洞双重介质地质模型，准确描述储层与裂缝分布。以此为基础结合渗流规律，利用机理模型流线模拟指导注采井网设计，再利用三维数值仿真模拟进一步优化注水开发方案，形成一套缝洞型火成岩油藏注水开发方案优化设计方法。研究成果应用于大港枣园油田枣1508区块，现场初步实施后，稳产期超过1.5a、综合含水维持在5%，采收率预计提高10个百分点以上。研究成果对类似火成岩油藏效益开发具有重要借鉴意义。

一种改进的乙型水驱特征曲线研究及应用

谷建伟, 任燕龙, 张以根, 崔文富

2020, 27(1):  102-107. 

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针对特高含水开发阶段经典水驱特征曲线无法准确刻画水油比变化特征的问题，在重新改进油水相对渗透率表征形式的基础上，运用渗流力学理论和油藏工程方法推导了改进的乙型水驱特征公式，并给出了采出程度与水油比的变化关系式；采用最小二乘法和穷举法解决了多参数拟合困难的问题，实现了曲线的自动拟合。通过公开文献资料验证表明，新油水相对渗透率曲线表征方法更加准确，改进的乙型水驱曲线拟合精度更高，可较好地反映油田特高含水阶段水驱特征曲线的“上翘”特征，适用于特高含水阶段生产开发动态的预测。

高温高压气藏应力敏感表征及矿场应用

鲁瑞彬, 胡琳, 王雯娟, 杨柳, 张骞

2020, 27(1):  108-113. 

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针对南海西部高温高压气井应力敏感认识与实验结果不一致的问题，开展高温高压气藏应力敏感研究。通过对比分析大量应力敏感实验，最终优选变内压、建立束缚水实验方法精确模拟实际气藏开发，同时明确了高压气藏“两段式”应力敏感变化规律，得到研究区应力敏感实验幂律系数。对比应力敏感实验与气藏生产实践，认为应力敏感实验放大了气藏真实应力敏感程度，实际应力敏感幂律仅为实验值的79%，结合大量实验及高温高压气井历次试井解释结果，推导得出南海西部高温高压气井应力敏感校正系数。研究成果进一步应用到高温高压气井配产、试井解释、数值模拟等开发实践中，使高温高压气藏衰竭开发过程中指标预测更加科学合理，指导气田合理开发。

聚合物驱油体系高效络合剂研究

吴鹏, 宋考平, 张跃, 蒋莹, 牛玉萍

2020, 27(1):  114-120. 

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针对部分水解聚丙烯酰胺在高矿化度条件下增黏能力下降的问题，采用仪器检测和物理模拟等方法，对具有能够去除或屏蔽水中Ca²⁺、Mg²⁺的络合剂进行筛选、复配和评价，并在此基础上，进行流动性实验和驱油效果实验研究。结果表明，10种络合剂中，氨基三甲叉膦酸与羟基乙叉二膦酸对部分水解聚丙烯酰胺具有很好的增黏效果，增黏率达到了30%左右。综合考虑增黏效果、稳黏效果、反应时间和成本等方面因素，将10种络合剂复配，其中，“SY-Ⅰ”络合剂提高初始黏度效果明显，“SY-Ⅱ”络合剂提高黏度稳定性效果明显。与未加络合剂的聚合物溶液相比较，加入络合剂的聚合物溶液分子线团尺寸更大，黏弹性更好，阻力系数和残余阻力系数更大，驱油效果更好。矿场试验表明，加入络合剂的聚合物在驱替过程中注入压力明显提升，采油井的含水明显下降，产油量明显增加，增油降水效果显著。该研究对提高聚合物驱技术经济效益、指导矿场实践应用具有重要意义。

基于流固耦合的变质岩潜山裂缝型凝析气藏数值模拟研究

高振南, 耿志刚, 张风义, 余元洲, 吴婷婷

2020, 27(1):  121-128. 

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BZ气田为渤海最大的变质岩潜山凝析气田，具有储渗类型多样、特高含凝析油、应力敏感性强的特点，目前尚无类似开发实例。通过网格之间流体渗流的等效方式建立砂砾岩、半风化带、潜山内幕三类复杂储层并存的油藏模型，利用应力敏感实验获得BZ气田渗透率残余系数表达式，结合反凝析特征规律开展流体渗流-多孔介质变形动态耦合及评价。研究表明：多渗流系统精细表征及耦合是精细油藏数值模拟基础，流固耦合效应是影响开发效果影响的关键；考虑BZ气田裂缝发育，构造高部位注气易形成气顶驱，扩大波及体积；考虑反凝析特征，保持地层压力高于露点压力能最大限度降低凝析油的损失；按冬季供气需求阶段性循环注气有利于形成压力脉冲，扩大波及体积，提高凝析油采收率。研究成果对类似复杂裂缝性凝析气藏开发具有重要的指导意义。

海上油田储采比变化规律研究

姚靖婕, 李彦来, 闫建丽, 王欣然, 李展峰

2020, 27(1):  129-135. 

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储采比是评价油田开发程度的重要指标之一，预示着油田是否可以持续稳定开发，陆上油田对储采比的研究比较成熟，但海上油田相关理论研究较少。针对该问题，运用油藏工程和油藏数值模拟方法，得到储采比与储量替代率、递减率、开发时间、累计产量、采出程度和采油速度之间的关系式。将研究成果应用于渤海J油田，结果表明油田实际变化规律与理论研究一致：海上油田储采比与储量替代率成正相关，与递减率呈倒数关系。储量替代率不变时，稳产期末储采比越高，初始递减率越小；递减率不变时，储采比随储量替代率增长而升高。储采比与开发时间、累计产量、采出程度之间呈双对数直线关系；与采油速度呈反比关系。研究成果对油田寻找新的储量资源、确定挖潜时机、制定开发技术政策具有指导意义。

页岩气低速渗流特征分析及影响因素研究

王程伟, 李蕾, 苏玉亮, 曾旭智, 盛广龙, 郝永卯

2020, 27(1):  136-141. 

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针对页岩气低速条件下渗流特征及基质页岩应力敏感性特征不明确的问题，通过自主开发的页岩气低速渗流装置进行实验，获得不同气体、不同孔隙压力条件下页岩气低速渗流规律及基质页岩应力敏感性特征。研究结果表明：基质页岩岩心吸附能力较强，由吸附作用造成的无回压条件下氦气的流动能力为甲烷的1.5～2.0倍；随着孔隙压力的升高，吸附气与自由气共同作用造成甲烷流动能力呈现先上升后下降的趋势；随有效应力增加，基质页岩岩心渗透率呈指数式下降，且孔隙半径逐渐减小，气体滑脱效应增强，气体流动能力在总体稳定的基础上略有升高。研究成果对基质页岩中气体渗流规律的研究及页岩气藏的开发生产具有重要的指导意义。

大庆西部斜坡稠油地层流动性影响因素实验研究

钟立国, 刘冰岩, 李大勇, 张海龙, 林庆祥, 文强

2020, 27(1):  142-147. 

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针对大庆西部斜坡稠油在开采过程中与地层水和注入水乳化生成高黏的油包水型乳状液降低地层流动性的问题，通过流变性实验和岩心流动实验，研究了乳化、温度及地层渗透率对稠油黏度和地层流动性的影响规律，明确了原油在地层中流动困难的原因及改善流动性的技术方向。结果表明：含水乳化和温度是影响其黏度的主要因素，温度由30℃上升至120℃，脱水稠油黏度降低了95.5%；当含水率低于70%时，原油与水形成油包水型乳状液，含水率越大黏度越大，含水率为70%的稠油的黏度是脱水黏度的30倍左右；地层渗透率、温度及含水乳化对原油地层流动性具有显著的影响，地层渗透率越低、温度越低、含水乳化越严重，原油流动性越差，不同温度和含水率下的采油指数相差可达10倍以上。因此，促使含水稠油乳状液转相是油田降黏增产的有效途径。研究成果对同类油藏开发具有重要的指导意义。 

四类渤海S油田化学驱驱油体系渗流机理及提高采收率特性

兰夕堂, 赵文森, 刘长龙, 张璐, 符扬洋

2020, 27(1):  148-154. 

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为筛选出最适合渤海S油田的驱油体系，采用不同实验方法对渤海该油田目前使用的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）、疏水缔合聚合物（AP-P4）、交联聚合物（HPAM+Cr³⁺）、新型聚表剂（JBJ-1）驱油体系进行对比研究，的分析4类驱油体系的分子结构形态、分子线团尺寸、流变性、注入运移能力和驱油效率等方面进行对比研究。结果表明：在水溶液中JBJ-1具有明显的网络结构，且降解前、后JBJ-1均具有相对较大的水动力学半径，表明其良好的抗剪切性能，同时JBJ-1还表现出最大的表观黏度和弹性模量以及优异的微观和宏观驱油性能，在水驱基础上可进一步提高采收率19.88个百分点。新型聚表剂具有比普通化学驱体系更好的增黏能力和抗剪切性，在有助于改善地层中的可建立更好的渗流阻力和驱油能力，可进一步推动化学驱石油储量动用，满足目前渤海S油田的生产需求。但在矿场试验中，应考虑其浓度的优化，以保证其注入性的问题。

钻采工程

裂缝性碳酸盐岩微细观组构及力学性能研究

刘厚彬, 崔帅, 孟英峰, 邓虎, 韩旭

2020, 27(1):  155-161. 

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针对川西马鞍塘—雷口坡组碳酸盐岩地层多口井发生不同程度井壁坍塌和掉块的情况，开展了该地区碳酸盐岩被钻井液浸泡前后微细观组构及力学性能变化研究，分析了井壁失稳原因。结果表明：马鞍塘—雷口坡组碳酸盐岩主要以方解石和白云石为主，膨胀性能较弱；该地区碳酸盐岩微裂缝、孔洞十分发育，相对于基岩，渗透率沿裂缝发育方向有显著提高，但裂缝的存在和走向对孔隙度无明显影响；钻井液浸泡效应对碳酸盐岩的力学性能影响不是特别明显，裂缝走向及力学弱面效应对碳酸盐岩力学性能影响最为显著，当裂缝倾角为60°时力学强度降至最低。该研究为评价裂缝性碳酸盐岩井壁稳定性提供了理论依据。

超临界二氧化碳+水交替驱注入井极限关井时间计算

白玉杰, 曹广胜, 杜童, 王哲, 杨婷媛

2020, 27(1):  162-168. 

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针对超临界CO₂+水交替驱注入井在关井之后形成水合物冻堵段的问题，采用数值模拟和室内实验方法，计算了注入井的极限关井时间。结果表明：在后注水的情况下，地层内CO₂会向注入井端发生反向扩散，CO₂反向扩散到井底的时间为1.6～32.3d，射孔孔眼内的扩散时间为1.0～4.5d；后注气时，极限关井时间主要受渗透率、累计注气量、地层深度影响，极限关井时间为20.0～30.0d；CO₂水合物生成的诱导时间一般低于30min，远低于后注水和后注气时井筒内CO₂和水进入到冻堵位置的时间。该研究结果对CO₂驱的广泛应用具有重要意义。

应急放喷工况井下管柱冲蚀行为研究

樊艳芳, 李少安, 曾德智, 刘冰, 张恩搏

2020, 27(1):  169-174. 

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钻遇高产气层时，气体大量侵入井内，应急放喷施工使得井下管柱面临严重冲蚀。为分析大放喷量、高携砂率下井下管柱的冲蚀情况，开展了应急放喷工况井下管柱冲蚀行为研究。应用有限元法，利用ANSYS-Fluent数值模拟软件，针对钻杆水眼和钻杆-套管环空内的流场特性、颗粒轨迹和冲蚀行为开展了模拟分析，得到了日放喷量和日出砂量对冲蚀的影响规律。结果表明：当通过钻杆水眼放喷时，冲蚀薄弱点位于钻杆接头内壁缩径面；当通过环空放喷时，冲蚀薄弱点位于钻杆接头外壁迎风坡；从环空放喷时的冲蚀程度比从钻杆水眼放喷时更为严重。基于研究结果，建议通过钻杆水眼进行放喷，在放喷初期采用小排量放喷，待井筒内泥浆、岩屑和砂粒几乎放喷完后再增大放喷量，可有效降低管柱冲蚀。该研究成果为高压高产气井应急放喷施工方案的制订提供了依据。