海洋石油电力系统无功补偿应用研究

首先分析了目前海洋石油电力系统的特点及无功补偿现状。在此基础上以提高供电末端电压质量与节能减排为主要目标，探讨了海上石油电力系统无功补偿点优化配置与容量计算方案。然后，以某油田电网为实例进行了无功补偿优化配置分析，证明了方案的可行性。最后，对海洋石油电力系统无功补偿提出了几点建议。

“源热共控”中国近海盆地油气田“内油外气”有序分布

源热共控油气形成,烃源岩是油气形成的内因,热是油气形成的外因,内因和外因缺一不可,二者耦合作用控制了含油气区内油气的形成、资源潜力与分布模式。中国近海沉积盆地主要属于新生代伸展盆地或张扭盆地,古近纪发生裂陷,早—中中新世发生区域性热沉降,晚中新世以来新构造活动在多数盆地比较活跃。中国近海新生代盆地烃源岩主要形成于古近纪裂陷期断陷,根据沉积充填特征分为陆相断陷和叠合断陷,陆相断陷指断陷期地层完全为陆相地层充填的凹陷,叠合断陷指除陆相地层充填外,还存在海相或海陆过渡相地层充填的断陷。渤海海域、黄海海域、珠江口盆地北部坳陷带和北部湾盆地古近纪断陷都属于陆相断陷,处于克拉通内部或大陆架,称为内带;东海盆地、台西盆地、台西南盆地、珠江口盆地南部坳陷带、琼东南盆地及莺歌海盆地的古近纪断陷都属于叠合断陷,处在活动大陆边缘或被动大陆边缘陆坡区,称为外带。内带陆相断陷主要烃源岩为中深湖相源岩,分布时代包括古新世、始新世和渐新世,以始新世为主;外带叠合断陷烃源岩包括湖相烃源岩、海陆过渡相烃源岩和海相烃源岩,其中以海陆过渡相烃源岩为主,分布时代包括古新世、始新世、渐新世,以始新世—渐新世为主。内带湖相烃源岩倾向生油,外带海陆过渡相和海相烃源岩倾向生气。近海盆地内带热流值低—较高,外带热流值高—超高。烃源岩与热场耦合,内带倾油型烃源岩在相对较低的温度场作用下主要生油,外带倾气型烃源岩在较高的温度场作用下主要生气。因此,近海内带主要生油是找油的领域,外带主要生气是找天然气领域。中国近海石油的主要勘探领域在内带的渤海、南海北部北带和南黄海海域断陷,天然气主要勘探领域在外带的南海北部陆坡及东海海域。

南海北部深水区烃源岩形成和分布研究

南海北部深水盆地与大西洋被动大陆边缘盆地烃源岩存在明显差异,大西洋被动大陆边缘盆地以中生界裂陷期湖相和坳陷期海相烃源岩为主,有机质主要来源于水生低等生物。南海北部深水区裂陷期可能发育第三系湖相烃源岩,但油气源分析结果表明,第三系海陆过渡相煤系烃源岩为本区主力烃源岩。南海北部深水区煤系烃源岩和海相烃源岩有机质主要来源于陆生高等植物,河流—三角洲体系是控制陆生高等植物生长和有机质富集的重要因素,海相烃源岩的有机质丰度存在由陆向海降低的趋势。南海北部深水区高有机质丰度烃源岩主要分布于盆地或凹陷周缘,以煤系烃源岩为主,部分为海相烃源岩,但盆地或凹陷沉积中心主要为有机质丰度相对较低的海相烃源岩,烃源岩条件较盆地或凹陷周缘地区差。

浅海背景下大型浊积扇研究进展及堆积机制探讨:以莺歌海盆地黄流组重力流为例

围绕浅海背景下大型浊积扇的研究进展展开探讨,并以莺歌海盆地黄流组重力流为例研究其沉积特征及堆积机制。位于莺歌海盆地中央的东方区黄流组发育的大型高效储集体——浅海重力流沉积体的沉积特征和堆积机制具有其独特性。古生物研究表明,其沉积期的古水深为40~110m,属于陆架浅水沉积背景。其重力流特征表现为包卷变形层理、准同生变形构造等,主要发育鲍玛序列A段和AB段组合,缺失CDE段。对该重力流沉积体的初步研究表明,其具有大规模、多期次（浊积事件的垂向叠加序列组合）、持续性发育等特征。在浅海背景下形成大规模重力流沉积体的综合成因机制包括：（1）物源的持续供给;（2）同沉积期大规模海退作用;（3）陆架基底的幕式动态活动和差异性沉降。该重力流沉积体的发育受上述三大因素的联合控制。因此,本研究采取构造-层序地层学、沉积学与地球物理相结合的系列技术与方法研究其宏观、微观特征及堆积的控制要素与独特机制。该研究成果能丰富浅海区发育大型重力流沉积体的理论体系,对油气勘探新领域的拓展具重要的借鉴价值。

含聚油泥处理技术及研究进展

油泥是石油开采中伴随着油水一起从地层带出的,随着采出程度的提高,油泥的累积量越来越多,已经成为油田开发中的主要污染源之一。我国每年得到的含油污泥总量很大,按其来源分为三种类型,分别是：油田开采,特别是油井采油生产和井下作业过程中产生的含油污泥,比较典型的有落地油泥和钻井泥;油气储运过程产生的含油污泥;炼厂污水处理场产生的含油污泥,一般称为＂炼油厂三泥＂。所谓含聚油泥,顾名思义,就是含有大量聚合物和原油的污泥。海上注聚油田开发过程中,含聚油泥随采出液系统排出量逐渐增大,影响到流程的正常运行。含聚油泥一般含油约30%~50%,成分复杂,黏度更大,乳化程度更高,固相难以彻底沉降,处理起来更加困难。处理含聚油泥的工艺技术主要有调质-机械分离处理技术、高温处理技术、萃取处理技术、化学处理技术、生物处理技术以及电处理技术等。对各种技术原理、特点及适用情况进行分析,对含聚油泥处理技术的研究进展给予展望。

南海地热研究综述

作为南海形成与演化地球动力学背景研究的一部分,南海大地热流测量一直是一项重要的工作.现有数据分析表明,南海热流值分布总体上反映了其区域大地构造背景.随着深水区油气勘探的重大发现,南海现今地温场的研究正不断深入,研究的区域亦从浅水区扩展到深水区,同时,基于油气勘探的需要,盆地热史恢复的工作逐步展开,热史恢复也得以进行.相关的地热研究成果已被用于预测构造带分布、约束构造演化史、探索深部地球动力学机制、评价油气生成潜力等诸多方面.然而,由于地理位置的特殊性以及原始资料的缺乏,南海地热研究还存在热流数据分布不均,岩石圏热结构及热史研究不深入,系统的区域对比研究缺少等问题.本文综述了国内外近些年关于南海地热研究的进展,并在此基础上对未来的研究提出了一些建议与展望.

非烃气体置换CH_4水合物的实验研究

在自行设计的反应装置中,以石英砂和质量分数3.5%的NaCl溶液模拟海底环境,选取南海北部高含N2和高含CO2天然气藏两组气样组成,分别在温度277.15K、初始压强6.37 MPa和温度275.15K、初始压强4.30MPa条件下进行了混合气置换CH4水合物实验,模拟高含非烃组成天然气渗漏对CH4水合物矿藏的影响。结果表明,CO2量变化最大,在置换CH4水合物过程中起主导作用,N2量变化较小。两种气样在不同实验条件下,反应时间140h时的置换效率分别达到8.64%和20.71%。基于实验结果,简单分析了多孔介质体系CO2置换甲烷水合物中CH4的机理。

新概念多筒式FPSO设计及幅频特性研究

在总结分析传统船形FPSO特点的基础上,提出了一种多筒式FPSO的概念设计。多筒式FPSO整体采用钢筋混凝土结构具有造价低和抗腐蚀等优点,并可以钻井和安装干式井口。针对多筒式FPSO,计算分析了该结构的完整稳性和破舱稳性。考虑南海海域100米水深海洋环境条件,进行了新型多筒式FPSO的频域响应分析,得到了多筒式FPSO运动和波浪载荷响应幅值算子(RAOs),以及运动响应的短期统计。研究表明新型多筒式FPSO具有良好的稳性和水动力性能。

旋流气浮工艺接触区气泡-颗粒碰撞理论研究

为了对旋流气浮过程中的动力学行为和气浮分离效率进行准确预测,在借鉴重力场下气泡-颗粒碰撞模型建立方法的基础上,考虑旋流气浮的特点,首次将表征流态的雷诺数引入到各种碰撞过程中,推导建立了旋流气浮接触区的气泡-颗粒碰撞效率模型.理论模型显示:低强度旋流气浮工艺中气泡-颗粒的各种碰撞效应主要与雷诺数、气泡和颗粒直径有关.当颗粒直径接近于分子直径时,即直径为1nm时,碰撞主要受扩散碰撞所控制;当颗粒在1-10nm之间时,碰撞主要受扩散碰撞和离心沉降效应的共同作用所控制;当颗粒在10nm-1μm时,碰撞主要受离心沉降效应所控制;当颗粒大于1μm时,碰撞将受截留效应、离心沉降效应和惯性效应联合作用.该模型能够准确预测旋流气浮过程中的动力学行为和分离效率,为旋流气浮工艺的实际应用提供一定的理论依据.

North Carnarvon盆地Exmouth低隆起成藏条件及勘探潜力研究

近年来,随着勘探技术的革新,North Carnarvon盆地Exmouth低隆起深水区的油气勘探获得了巨大突破。Exmouth低隆起主要发育一套遍及全盆地的优质烃源岩,即中上三叠统Mungaroo组浅水辫状河三角洲相的暗色泥岩夹薄煤层,其有机质丰度较高(平均质量分数为4.61%),有机质类型为Ⅱ2—Ⅲ型,以生气为主,成熟度适中(0.46%<Ro<1.89%),有较强的供烃能力。晚三叠世开始的构造隆升作用使得上覆侏罗系与下白垩统厚度均较薄,机械压实作用较弱,使中上三叠统水道砂体储集性能较好;晚侏罗世—早白垩世期间,Exmouth低隆起同样发育牛津组大型滩坝砂体与Barrow三角洲优质储层。Exmouth低隆起发育了自生自储式和下生上储式2套成藏组合,其中自生自储式成藏组合以Mungaroo组水道砂体为储集层,以Mungaroo组暗色泥岩为烃源岩和局部盖层,勘探潜力最好。综合考虑Exmouth低隆起的烃源岩条件、储集条件及成藏组合条件,避开油气渗漏带展布范围,预测油气勘探有利区带位于其东部及西南部。

电潜泵式水下采油树油管挂工程设计方法研究

针对300 m水深,设计压力为34.5 MPa,设计温度为-18℃～121℃的电潜泵式水下采油树中的油管挂。考虑油气介质流动阻力、水合物产生条件及介质腐蚀的影响,遵循API 17D/ISO 13628-4《水下井口装置和采油树系统》及ASMEⅧ-1《锅炉与压力容器规范》、GB150-98《钢制压力容器》中高压容器的设计要求,设计电潜泵式水下采油树油管挂的结构,形成电潜泵式水下采油树油管挂生产通道直径、名义壁厚的工程设计方法。利用ABAQUS软件,对所设计的油管挂在正常生产工况下的整体结构强度进行校核,校核结果表明此方法设计的油管挂强度满足设计要求。

临兴区块石盒子组致密砂岩气储层压裂缝高控制数值模拟研究

对含上下隔层的致密砂岩进行水力压裂增产作业时,储隔层间应力差、物性差异等地质因素和压裂液黏度、施工排量、射孔位置等工程因素对水力裂缝延伸规律影响显著。针对鄂尔多斯盆地东缘临兴区块石盒子组致密气砂岩储层,基于ABAQUS有限元计算平台,建立三维层状介质的压裂缝高数值模型,研究各因素对裂缝高度控制的影响规律。研究结果表明:临兴区块石盒子组储层压裂施工产生垂直形态的水力裂缝,储隔层应力差是最关键控制因素,当大于4 MPa时可以有效控制缝高;弹性模量低的隔层对控制压裂缝高有利;泊松比对于压裂缝高几乎没有影响;高储隔层应力差(>4 MPa)下施工排量小于6 m^3/min时,裂缝延伸抑制作用明显;低储隔层应力差下(<2 MPa)施工排量越大,裂缝在隔层内延伸程度越大;压裂液黏度低于10 m Pa·s时对压裂缝高影响很小;射孔位置的不同对于裂缝起裂阶段影响显著,储层上部射孔时裂缝最终形态和压裂缝高较储层中部射孔和全井段射孔差异很大。开展室内试验研究施工排量、射孔位置等工程因素对裂缝穿层扩展的影响,试验结果与数值模拟结果吻合良好。研究结论可为油田现场预测裂缝形态,选择合适层位,优化压裂参数提供借鉴。

珠江口盆地A油田低阻低渗油层主控因素分析及开发前期评价

位于珠江口盆地的A油田在新近系韩江组和珠江组中发育了低电阻率低渗透性的油层,这些油层具有较浅的埋藏深度和较大的储量占比。为了推动油田的整体开发和利用,本研究选取了具有代表性的低阻低渗油藏HJ6,并从岩性、孔隙结构及其物理性质、电学性质、含油情况等多个维度进行了深入分析。分析结果揭示,在微观层面,泥晶碳酸盐岩(富含灰质)的发育及粒度较细是油层特征;而在宏观层面,沉积环境和水动力条件的强弱是导致低阻低渗油层形成的主要控制因素。在油田开发的前期评估阶段,应充分考虑这些主导油层特性形成的因素,并进行细致的分段产能研究,以便更有效地开发利用这些油层。

深海管柱式气液分离器结构优化模拟研究

针对深水的管柱式气液分离器(GLCC),基于CFD方法优化了其主要结构尺寸,确定了最佳入口位置、最优入口角度和最适宜的筒体长径比等。针对优化结构,进一步考察了操作液位对GLCC分离性能的影响。通过研究发现:在较低入口速度时,操作液位对分离效率影响不大;而当入口速度较高时,操作液位对分离效率有很大影响且存在最优液位值。当入口油相体积含量较低时,较低的液位对分离更有利;而当入口油相体积含量大于6%、液位在h=500mm^700mm时,均能保持较高的分离效率。

GE平台在海外低勘探区前期研究中的应用

海外低勘探区块具有资料少、周期短、潜力大和风险高的特点,在较少的先验信息和有限的勘探周期的条件下勘探研究人员难以对研究区进行全面深入和细致的评价。此外由于区块地处海外,路途遥远、地表地质条件复杂,对于陆上低勘探区研究初期的地质勘查设计、地震采集设计和地表作业设计等各种前期工作往往需要较长的时间且成本高昂。谷歌地球能提供全球陆地地貌、高程和海洋陆架、水深等资料,能够有力辅助低勘探区前期研究中的地质、物探和工程设计工作。作为一个通用的地学应用软件,GE平台还可以加载研究区的多种资料,操作简单、精确度高、实用性强,已在多领域多地区开展应用,能够有效缩短研究设计周期,提高研究设计质量,减少操作和作业成本,具有较好的推广应用价值。

地震地貌学研究的现状及展望

地震地貌学是通过三维地震资料平面及空间特征,结合地震地层学理论,来解读和还原古地貌、古沉积和其他地质信息的一门综合性学科,其核心技术是通过快速浏览三维地震资料主测线、联络测线及时间切片等来识别"特殊地质体"。该学科的建立,在真正意义上实现了地震解释从二维到三维的跨越,已在指导勘探和储层预测上发挥了巨大作用。从层位解释、平行解释层位切片或地层切片、振幅属性提取和分析、地震信号体素追踪、特殊属性数据体分析以及多数据体属性叠加显示等六大方面介绍了地震地貌学分析技术的应用实例。地震地貌学还处在起步阶段,未来的发展趋势将会主要集中于:(1)海相和陆相背景下碎屑岩和碳酸盐岩沉积演化研究;(2)基于地震资料的生储盖层及源岩岩性的精确预测,如深水沉积环境下河道砂体精细追踪及河道内部沉积结构划分等;(3)层序地层学理论与模式的改进与发展;(4)储层物性定量化研究、储层非均质性研究以及更加先进的分析技术手段等。

“源热共控论”:来自南海海域油气田“外油内气”环带有序分布的新认识

南海海域新生代经历印支—南海地台裂谷期、陆间裂谷期和区域沉降阶段,形成大陆架、大陆坡和洋壳区三大区域构造单元。围绕洋壳区,大陆坡和大陆架呈准环带状分布格局。沉积盆地主要分布在大陆架和大陆坡上,亦环绕中央洋壳区呈环带状分布。南海油气勘探活动于20世纪60年代末期开始,截至目前已发现数百个油气田,这些油气田主要分布在南部、北部和西部等大陆边缘。油气田分布主要呈大陆架或其近陆部分以油田为主、大陆坡(也包括邻近大陆架部分区域)以气田为主的"外油内气"特征。油环区凹陷烃源岩以中深湖相泥岩或深海相泥岩为主,沉积有机质以Ⅰ、Ⅱ1型干酪根为主,地壳相对较厚、热流值相对较低、烃源岩主要处在生油窗以内,烃类产物主要是原油。气环区生烃凹陷烃源岩以海陆过渡相泥岩和海相烃源岩为主,沉积有机质主要是Ⅱ2—Ⅲ型干酪根,地壳厚度相对较薄,热流值高,具"超热盆"特征,烃源岩以生气为主。油环区主力储层是砂岩,形成于湖相到浅海环境,存在多套储盖组合。气环区内带存在浅水沉积和深水沉积两套储盖组合,以深水扇和生物礁储层为主,盖层主要为海相泥岩。以300m水深为界,油环带主要位于浅水区,勘探程度较高;内带气环主要位于陆架下部及陆坡区,勘探程度较低。南海海域勘探领域正在由浅水区向深水区发展。南海油气资源丰富,有望成为我国新的大油气区。

尼日利亚海上区块近海底深水水道体系地震响应特征与沉积模式

利用高分辨率三维地震资料,对西非尼日利亚海上OML130地区近海底深水沉积进行了研究。剖析了深水水道体系各沉积单元地震反射特征,详细论述了水道与堤岸单元的外形几何特征及内部充填特征,即单一水道在剖面上为V字型,下部地震反射为强反射、低连续,代表相对粗颗粒碎屑沉积,顶部为中强振幅、连续性强、水平层状地震反射特征,反映了水道发育晩期废弃充填的特点,平面形态为高弯度条带状。在分析水道下切侵蚀与充填特征的基础之上,总结了水道体系内水道之间的3种叠置样式,研究表明平面上类似曲流河沉积体系的水道体系内,后期单一水道的发生不一定是在前期水道基础之上直接侧向迁移与顺流演化,而可能是另一个新的沉积过程,因而在不同位置展现不同的水道叠置样式。通过分析水道体系形成演化的主要影响因素,结合研究区浅层与深层资料,提出了被动大陆边缘深水水道体系的沉积模式。研究认为,在陆坡上某一区域,在物源供给及海平面变化,尤其是流域地形(构造或沉积所致)影响下,使得水道体系、朵叶体系既可以同时出现,也可以在顺流方向交替出现。借助近海底的高分辨率三维地震资料对深水沉积进行研究,可以揭示沉积单元特征,从而建立研究区内适性强的沉积演化模式,为深水油气勘探与开发提供更为成功的服务。

利用动态资料计算大孔道参数的方法

针对油田注水开发中后期大孔道普遍存在、注入水利用率低等问题,在充分考虑油田静态资料和动态资料的基础上,结合渗流理论和数学手段提出了用过量水—模糊评判识别和定量描述大孔道的方法。该方法既考虑了注入井的注入情况,又考虑了生产井的生产动态,并用模糊数学的方法将过量水劈分到各注采井间,然后计算出大孔道渗透率等物理参数和喉道半径等几何参数,为大孔道的精确计算提供了良好的理论基础。根据该方法编制了大孔道定量描述软件,并利用该软件对海上某油田试验井组内的大孔道进行了识别和描述,验证了该方法的准确性。结果表明,该方法简单实用、经济有效,可为封堵大孔道等工艺措施提供数据支持,具有较强的矿场应用价值。

琼东南盆地梅山组泥岩盖层封闭性综合评价

通过单井资料统计和沉积相研究,对琼东南盆地梅山组泥岩盖层进行宏观评价,认为盖层岩性以浅海—半深海相泥岩为主,主要发育于北部隆起带与中央坳陷带,侧向连续性好。其最大单层厚度、累积厚度以及含砂量等宏观参数显示,优质泥岩呈现沿北西—南东方向展布的特征。利用测井声波时差和实测岩石样本排替压力之间的关系,计算三亚组一段砂岩和梅山组泥岩的排替压力差,并进行微观评价,认为单井上排替压力差呈凸起高、凹陷低的特点。选取岩性、沉积环境、最大单层厚度、累积厚度、含砂量以及储层与盖层排替压力差作为参数,分别赋予相应的权值和权重,对泥岩盖层封闭性进行综合评价,认为梅山组泥岩盖层综合品质呈规律性变化,表现为北部坳陷低、中部隆起和中央坳陷高的特点,对三亚组发育于北部隆起带周缘的滨海相砂体和发育于中央坳陷带附近的浊积砂体起到了良好的封盖作用。