油气田开发工程学科研究生的启发式教育

油气田开发工程作为传统工科专业,急需大量高素质的创新性、应用型人才,而启发式教育是培养此类人才的关键点。以油气田开发工程专业为例,从实验教学、实习基地教学、理论教学和导师示范作用四个方面深入探讨如何启发研究生的科研创新能力,提出充分利用现有实验设备和设立多种实验教学模式,充分发挥校内校外实习基地的引导作用,以及结合学生特点强化理论教学的引导作用和导师的示范作用。

柴达木盆地英雄岭构造带油气藏地质特征

为总结柴英雄岭构造带油气藏地质特征和主控因素,以该区深层和浅层油气藏为研究对象,对油气藏的构造、储层、油气源和成藏演化模式等方面进行了对比研究。结果表明:(1)英雄岭构造带构造样式自西向东变化显著,英西—英中纵向上表现为“双层结构”,而英东构造样式相对简单;(2)英西—英中碳酸盐岩储层主要储集空间为白云岩晶间孔,局部发育溶蚀孔和裂缝集中区,英东碎屑岩储层,主要发育粒间孔、少量粒间溶孔和裂缝;(3)油源对比表明,下干柴沟组上段为区内主力烃源岩;(4)天然气组分及同位素指标表明英西和英中的CH4主要来源于原油伴生气,而英东为凝析油伴生气;(5)由于岩盐层封盖作用,英西—英中深层形成自生自储的异常高压油气藏,而英东虽缺乏盐岩盖层,由深至浅地表现为幕式充注成藏。

碳酸盐岩凝析油气藏超低含水饱和度及其对开发动态的影响

油气藏含水饱和度认识直接影响油气藏储量评价及开发决策。哈萨克斯坦M碳酸盐岩凝析油气藏密闭取心含水饱和度为1．6％～19．9％，平均为6．1％，通过室内建立束缚水饱和度实验得到平均含水饱和度为27．7％-42．5％。这说明该油气藏初始含水饱和度低于束缚水饱和度，即存在超低含水饱和度现象。文章对形成超低含水饱和度的可能原因，即油气藏沉积史、温度、润湿性、距离自由水接触面的高度以及孔隙大小的分布进行了分析，厚的砂泥岩层和膏盐层的封隔作用使油气藏超低含水饱和度最终得以保存。开发生产中所呈现的见水便停喷、停产或间开等问题是超低含水饱和度油气藏的特殊动态行为。在钻井完井及开发过程中防止水相圈闭损害，提高水驱效率具有重要意义。

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组一段—三段构造沉积演化及其油气地质意义

基于测井、岩心、薄片、地球化学分析,重建鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组一段—三段(简称马一段—马三段)构造-岩相古地理格局,探讨构造沉积演变特征及其油气地质意义。研究表明:①马家沟组底部稳定发育一套穿时的、高自然伽马值段、边缘相泥质白云岩,分布于怀远运动期构造不整合面之上,具有与早奥陶世弗洛期全球海侵可对比的δ13C正漂移特征;②奥陶系马一段—马二段沉积期全球海平面上升、古陆淹没为水下隆起,形成一隆两坳构造格局,中央隆起首次接受沉积;随后马三段沉积期盆外俯冲挤压、盆内隆坳分异,乌审旗—靖边凸起活化;③构造格局演变对沉积古环境产生显著影响,马一段沉积期向西超覆,东部坳陷内海侵封隔形成大规模盐质蒸发潟湖;马二段沉积期持续海侵并沟通广海,环东部坳陷发育大规模颗粒滩,晚期干化收缩形成小规模蒸发潟湖;马三段沉积期受高地封隔影响,向东侧水体渐次分异分别形成云膏质和盐质蒸发潟湖,同时颗粒滩环凹沿高地展布;④马家沟组底部发育烃源岩,马二段和马三段滩相储层环坡展布,源储配置良好,有利于天然气成藏,具有一定勘探潜力。

川东—川北地区二叠系茅口组沉积演化及其油气地质意义

近年来,四川盆地二叠系茅口组的勘探思路和布井原则由原来的“占高点、沿长轴”转变为以寻找滩相孔隙型规模储层为目标,并取得了新突破,使其成为了勘探热点层系,这就需要详细的沉积演化研究来支撑。川东—川北地区是茅口组构造—沉积分异最为明显,也是勘探潜力较大的区域。对茅口组386口钻井的测井资料进行系统梳理,并利用野外剖面和钻井取心进行沉积相分析,结合测井曲线与沉积相,分析研究区茅口组的沉积演化。研究认为,川东—川北地区茅口组一段到茅口组二下亚段总体为碳酸盐缓坡,地层厚度和沉积相总体受川中古隆起的影响,局部发育低能滩;茅二上亚段到茅三段转变为具有镶边性质的碳酸盐台地,地层厚度和沉积相带展布转变为北西—南东向,自西向东依次发育台地相、台缘带、斜坡和陆棚相,台缘带发育高能滩相。研究区茅口组沉积期相对海平面总体经历了两次升降过程,对应地层分别为茅一段到茅二下亚段和茅二上亚段到茅三段。受区域海平面升降、区域构造活动以及碳酸盐台地类型的控制,茅一段到茅二下亚段缓坡发育具有岩溶和云化的滩相储层;茅二上亚段到茅三段海槽内发育潜在烃源岩,是非常规油气勘探潜在有利区,而海槽西侧则发育具重要勘探价值的规模性台缘带高能滩。

四川盆地南部中二叠统茅口组古岩溶地貌恢复及其石油地质意义

中二叠统茅口组是四川盆地南部重要的天然气产层之一。在中二叠世末期由东吴运动引起的地层暴露和风化淋滤的影响下,茅口组海相碳酸盐岩发育了风化壳岩溶型储层,但其岩溶古地貌迄今未得到准确恢复,影响了对茅口组碳酸盐岩储层分布的正确认识。本文以录井、测井及岩心等资料的综合分析为依托,通过地层精确划分、对比以及等时地层格架的建立,在茅口组顶部侵蚀面上、下地层中优选并确定了长一段顶面和茅三段底面两个全区稳定分布的、近等时的地层界面作为恢复岩溶古地貌的基准面。在分别编制研究区残余地层等厚图和印模地层等厚图的基础上,采用残余地层厚度法和印模地层厚度法,运用Surfer软件分别恢复了研究区龙潭组沉积前的岩溶古地貌和长一段沉积后茅口组顶部潜山地貌。这两种方法恢复的茅口组顶部古地貌所反映的地形起伏变化和总体格局基本一致,可以划分出岩溶台地、岩溶斜坡和岩溶盆地3个二级地貌单元以及溶丘、残丘、丘丛、浅洼、浅谷等次一级地貌单元。指出岩溶台地主要以泸州古隆起为核心向四周展布,整体地势较平缓,山体多呈圆丘状,低矮坡缓,不发育峰丛地貌;岩溶斜坡分布于岩溶台地外围,其中的岩溶缓坡主要展布于研究区北部和东部,岩溶台地西缘则表现出岩溶陡坡地貌;岩溶盆地分布于研究区西南部的宜宾、沐川、绥江等地区,地势平坦,以平原地貌为主。茅口组岩溶古地貌单元与大型储集空间及油气产出状况关系的分析表明,岩溶古地貌控制了岩溶型储层的发育与分布,进而控制了天然气产量的分布。指出岩溶缝洞型储层在岩溶台地和岩溶斜坡上基本同等发育,岩溶台地为重点勘探的有利区带,岩溶陡坡带则是最有利的勘探区带。

中国致密砂岩气藏勘探开发关键工程技术现状与展望

中国致密砂岩气藏具有低孔低渗、裂缝发育、局部超低含水饱和度、高毛管压力、地层压力异常、高损害潜力等工程地质特征。经过10多年持续攻关,已经形成了裂缝性致密砂岩气藏保护屏蔽暂堵技术系列、气体钻井及全过程欠平衡完井保护技术系列,成功试验了CO2泡沫压裂液体系、N2增能压裂液体系和低摩阻高黏度瓜胶有机硼冻胶压裂液大排量套管注入的大型压裂工艺。实践证明,贯彻储集层保护与改造并举的方针,实现全过程储集层保护是致密砂岩气藏及时发现、准确评价和经济开发的重要保证。建议加强致密砂岩岩石物理学基础研究,重视水平井及特殊工艺井的钻井及完井储集层保护配套技术应用,大力提高增产改造技术的适应性,形成针对不同类型致密砂岩气藏的配套技术系列。

油气井工程中地应力场反演研究的发展

在石油勘探开发中,地应力研究区块较大,而测量的已知参数信息量少,直接用有限元数值模拟所得的结果往往与实际情况有较大的偏差,这些问题成为地应力理论分析和数值模拟的"瓶颈"。为此提出将反演理论引入油气勘探开发的"深部"复杂地层地应力研究,并详细论述了地应力场反演研究在油气井工程中的应用和发展。将岩土工程反演理论和有限元数值模拟相结合,引入油气井工程深部地层中地应力分布与勘探井、开发井准确定井位以及生产井中套管损坏机理的研究中,将在该领域突破理论和方法上的研究"瓶颈"。最后对于推动地应力场反演理论在油气井工程深部地层中的应用与发展,提出了研究中应解决的关键技术问题。

再论CO2驱提高采收率油藏工程理念和开发模式的发展

自上世纪70年代以来,CO2驱提高采收率技术在油藏工程理念上已形成连续CO2注入、恒定比例C-WAG(Constant Water-Alternating-Gas)注入、梯度/混合-WAG注入(Tapered/Hybrid WAG Injection)以及SWG(Simultaneous Water and Gas)或SSWG(Simultaneous Separated Water and Gas)注入等多种开发模式。CO2之所以成为极具活力的提高采收率注入气,得益于其所特有的超临界流体特征和显著的溶剂化能力。在对CO2主要的具有优势的驱油机理以及国内外典型CO2驱提高采收率油藏工程理念和开发模式分析基础上,结合国内外不同类型油气藏的开发特征,特别是水平井技术、低渗油气藏体积压裂技术的成功应用经验,以及与CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage)一体化的CO2 CCUS-EOR(Carbon Capture,Utilization and Storage-Enhanced Oil Recovery)的综合利用理念,进一步对国内CO2驱提高采收率油藏工程开发模式的发展提出建议,以期能为促进国内CO2驱提高采收率技术的规模化发展提供启示。

轮南古潜山碳酸盐岩油气藏重复酸压理论与技术研究

酸压技术是轮南古潜山碳酸盐岩油气藏建产、增储上产的主要手段,在过去的大规模化应用中获得良好效果。但是部分酸压后的井,在生产过程中由于种种原因导致酸蚀裂缝失效,也有部分井由于作业和工艺方面的原因未能有效投产。对于这类井,重复酸压是其获得产能和达到经济开采的重要措施。文章主要从重复酸压的方式、造缝酸蚀机理以及重复酸压的测试与评价等方面进行了理论分析与研究,并结合轮南油田的储层特征及以往酸压的具体情况,阐述了轮南油田重复酸压的技术难点、选井原则、适宜的重复酸压工作液体系以及工艺设计方法,并提出了相应的建议和措施。对该区碳酸盐岩油气藏改造具有很好的指导和借鉴意义。

冀中坳陷潜山内幕油气藏钻井井壁稳定分析

冀中坳陷潜山内幕油气藏钻井过程常面临恶性井漏、井塌和卡钻等复杂情况。通过对华北油田冀中坳陷20余口井的地质工程等资料进行分析,总结了潜山内幕油气藏影响井壁稳定因素:下第三系地层稳定性差(硬脆性泥页岩易垮塌,微米级微裂缝极为发育,岩性复杂多变和地层存在多套压力系统),潜山内幕碳酸盐岩储层孔洞裂缝极为发育,断层和潜山风化壳形成破碎带以及深层井底高温影响。针对井壁稳定影响因素提出相应技术措施:增强钻井液对下第三系硬脆性泥页岩的抑制和封堵性,其中对微裂缝的封堵是关键,异常压力和复杂岩性段要合理设计井身结构,优化钻具组合;碳酸盐地层重点是强化裂缝封堵,且密度是防漏控制因素,与地层压力近平衡的低密度水包油乳化钻井液防漏效果好;利用软化点适当及粒度分布合适的可变形封堵材料对破碎地层形成快速封堵并适当提高钻井液密度有利于井壁稳定;对井底高温情况要选用合适的抗高温钻井液体系,关键要维护好高温高压条件下钻井液的性能,提高其抗温能力,维持高温高压下胶体稳定,稳定流变性能和滤失量。

新工科背景下材料学科实验室建设的研究

新工科是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求提出的工程教育改革方向。“新工科”建设对材料学科实验室建设和人才队伍建设提出了新目标和新要求。该文阐述了新工科历史缘由、内涵特征,探讨了以新工科为契机的材料学科实验室建设理念和思路,提出了建设新工科背景下材料学科实验室的措施。基于当前材料学科实验人才队伍存在问题,凝练出适合新工科背景的实验人才队伍建设方法,旨在为高等教育改革、传统工科实验室改革、新工科建设实践提供理论基础和参考价值,为加强实验室建设和落实新工科人才队伍建设提供策略。

高压油气藏对砂岩力学特性影响的试验研究

首先采用声波纵、横波测量方法,进行岩样筛选。然后根据高压油气藏地质构造特征,设计模拟高压油气藏内部孔隙压力变化条件下岩石力学特性测试的方案。在GCTS-1000型三轴压缩试验机上进行高温高压三轴岩石力学测试,结果表明:随着砂岩内部孔隙压力增加,外部围压保持不变的条件下,岩石的强度与围压不呈单调上升的变化趋势,而是随着孔隙压力的增加,净围压减小,岩石强度先随净围压减小而逐渐减小,之后则表现出反常的增大现象。在地压梯度为2.20MPa/(100m)时,产生最低强度值。随着地压梯度的增大,岩石强度值反而升高,形成一个V形曲线。砂岩的弹性模量为一波浪形曲线,上下波动范围最大差值为2909MPa。泊松比的值从低向高;在地压梯度大于2.00MPa/(100m)时,泊松比接近0.5。重复试验揭示了岩石三轴强度特性的这一特殊现象。该结果对于高压油气藏、水泥环和套管系统的真三维套管变形与损坏的模拟有着重要的参考价值,而且是必不可少的基础数据。

用地震属性技术识别构造岩性物性复合油气藏

地震属性分析技术主要是借助各种数学分析方法,从地震数据中拾取有关岩性及含油性等多种属性的信息,同时结合工区内测井资料进行储层参数转换,进而直接指导油气勘探与开发。文章在地震属性认识的基础上,介绍了准噶尔盆地西北缘拐16井油气藏地震属性识别技术的应用,分析研究了该油气藏属于构造岩性物性复合油气藏类型的例子。拐16井区油气藏最初被作为构造圈闭,随后被预测为岩性圈闭,但后期的钻探结果表明这都是不正确的。利用均方根振幅、瞬时相位、反射能量等地震属性并结合沉积、构造等储层信息,对拐16井油气藏的岩性、物性、构造和含油气性进行研究,其研究结果表明该油气藏为构造岩性物性复合油气藏,所提出的滚动勘探开发建议已通过专家评审,并被生产管理部门所接受。

多种勘探技术在飞雁滩油气藏研究中的综合运用

运用以地震信息为主的相分析、地震属性分析、测井约束反演三维可视化、聚类分析等技术对飞雁滩地区馆陶组河流相砂体开展了勘探和滚动勘探研究,取得了较好效果。应用合成地震记录标定和测井约束反演技术进一步对砂体进行了描述,使用聚类分析技术判断了砂体的含油性;利用相分析技术发现了埕118-34、埕118-40块,振幅值对砂体的追踪预测表明埕118-21等3口井表现为薄层、低阻,其他井同样钻遇了该套层系,这进一步验证了储层预测的准确性。研究还发现一种技术只能解决油气勘探中的某一个方面的问题,对于该区曲流河砂岩储层,综合运用多种技术是研究馆陶组河流相砂体的有效手段。理论试验和实际应用表明,地震属性参数提取和测井约束反演技术在该类砂体的描述中最为成熟,多种技术的综合运用提高了勘探的精度和储层预测的准确性,具有较高的推广价值。

正峰油气藏概述(Ⅰ)

正峰油气藏概念的提出,开启了对油气藏属性与结构的新认识,以及对其勘探开发的一套新观念。正峰油气藏的属性之一就是它的储量是动态的,最终储量大于容积、产量大于可采储量,其结构不是单一的“藏”,而是由“油气藏”、“油气场”、“油气源”组合而成的有机统一体。正峰油气藏结构的优质与否决定了其藏续能力(藏续能力是指油气藏继续捕获油气的能力)。文章分别简单分析了准噶尔盆地中拐凸起的油气场结构、鄂尔多斯盆地延长油矿的复苏原因和渤海湾盆地东营凹陷所存在的正峰油气藏实例,从我国西、中、东部的实例选择性地说明了我国存在着这种油气藏。

基于OBE理念的《海洋采油气工程》课程改革实践

针对《海洋采油气工程》教学过程中,学生学习积极性不强,课程教学目标的达成度不高,教学效果还不够理想等问题,提出了基于OBE理念的教学模式改革。通过探索实施混合式教学模式、建立立体化的优质工程教学资源、进行课内外一体化设计、开发与专业紧密联系的创新性实验项目。教学实践表明,改革促使学生成为了课堂的主体,有效激发了学生的学习兴趣,海洋采油气工程学习效果明显提升。

“双一流”背景下基于创新创业为导向的石油工程培养方案改革探究

社会的快速发展以及时代的变迁,使得我国不同的事业领域都面临着因时代变化而需改革的难题。"双一流"背景下高校教育的进步目标指明了我国高校教育领域未来发展的战略方向,同时,提出了将创新创业与专业教育的融合视为高校教育的这一发展策略。我校开展石油工程专业教育与创新创业教育融合的问卷调查,分析数据结果,了解专业教育与创新创业教育融合的现状。在此基础上,研究两者的融合方式,提出实现创新创业教育与专业教育有机融合的有效途径,并指出我校在创新改革过程中的创新特色。

提高《石油工程概论》教学效果的探讨

《石油工程概论》是主要针对非石油工程专业学生开设的一门专业课,融合了石油工业的各个子系统,内容广泛交叉,知识点多,学生反映难学难懂。要提高该课程的教学效果,需要从更新教学内容、改革教学方法与手段和融入工程案例着手。

不同储层渗透率下稠油油藏火驱开发特征

储层渗透率直接影响火驱过程中的驱替压差、油墙的形成与聚集速度,明确渗透率对稠油火驱开发的影响规律十分必要。采用自主开发的燃烧管装置和多孔介质热效应监测装置,开展了火驱实验,分析不同渗透率下辽河稠油油藏火驱特征。结果表明:储层渗透率为650×10^(-3)μm^(2)时,火驱过程中各热电偶峰值温度达到550℃,燃烧前缘推进中温度没有下降,说明该渗透率下燃烧过程放热效率高,能够解除燃烧初期的油墙封堵;热效应监测装置能够高效快速地监测由于原油氧化燃烧反应所导致的温度变化,储层渗透率为480×10^(-3)μm^(2)时庙5区稠油燃烧峰值温度比储层渗透率为300×10^(-3)μm^(2)时高107℃,说明渗透率的提高增强了燃烧初期的放热,从而缓解了油墙的封堵效应。研究结果对不同渗透率稠油油藏火驱开发具有理论指导意义。