鄂尔多斯盆地杭锦旗地区断控气藏差异

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区泊尔江海子断裂南北地区工业气流井分布与烃源岩演化程度不匹配,且该断裂南北地区天然气成藏期次存在差异。本文在烃源岩演化史和断裂发育史的基础上,结合天然气组分碳同位素、天然气干燥系数、流体包裹体特征以及断层在不同方向上的封闭性,对断裂南北地区天然气的来源、成藏期次、成藏时间以及运移通道进行对比。结果表明:天然气组分碳同位素符合“正碳同位素序列”特征,即δ^(13)C_(1)<δ^(13)C_(2)<δ^(13)C_(3),表明研究区的天然气是单一来源;断裂南部天然气干燥系数分布在0.85~0.96,平均值为0.91,断裂北部天然气干燥系数分布在0.95~0.97;断裂南部地区下石盒子组储层中与天然气共生的盐水包裹体主频温度主要分布区间为95~115℃与125~135℃,断裂北部地区下石盒子组储层中与天然气共生的盐水包裹体均一温度主要分布在75~155℃之间;结合研究区埋藏史得出断裂南部地区天然气为两期成藏,成藏时间分别是晚侏罗世—早白垩世(155~142 Ma)和早白垩世末(116~110 Ma),北部地区天然气为一期成藏,成藏时间为早白垩世末(128~117 Ma)。泊尔江海子断裂自古生代以来发生了多期活动,其在燕山期的活动是造成断裂南北地区天然气分布、热演化程度、成藏期次差异的主要原因。

储气库救援井磨料水射流管外开窗试验研究

针对井筒不完整和存在落鱼的废弃事故老井出现井下封堵困难和气窜问题,如何实现有效封堵已成为老井改造储气库的关键。为此开展了储气库救援井磨料水射流钻杆成孔试验。试验结果表明:随着喷射距离的增大,单位时间内钻杆成孔深度显著减小;随着喷射压力的增大,钻杆成孔所需的时间缩短;钻杆成孔所需的最佳磨料质量分数为6%~8%,磨料粒径分布在40~60目范围内,可实现较好的破坏效果。通过正交试验分析认为,钻杆成孔的极限喷距随着喷射压力的增大而增大,随着喷射距离增大而减小;为缩短作业时间,应调整参数为高喷射压力(>25 MPa)和短喷射距离(<20 cm)。所得结论可为现场作业提供技术借鉴。

基于指纹和相似性阈值方法的水力压裂过程微地震事件检测研究

在水力压裂过程中,常规微地震事件检测方法中基于能量的长短时窗能量比值(STA/LTA)方法检测精度低,而基于波形的模板匹配方法检测速度慢。为此,提出了以指纹和相似性阈值(FAST)方法为主,联合同态反褶积去噪、STA/LTA、带噪声的基于密度的聚类(DBSCAN)方法的一种检测精度高并且检测速度快的微地震事件检测方法。首先使用同态反褶积方法对微地震数据去噪;然后利用STA/LTA方法获取高信噪比微地震事件并作为模板,进一步利用FAST方法将模板和连续波形制作为指纹,再通过比较指纹的杰卡德相似度检测低信噪比微地震事件,得到各个台站的P波初至时间;最后利用DBSCAN方法将多个台站同一震相进行关联以去除错误检测。利用人工合成的171个具有不同信噪比的微地震事件,运用该方法能够检测到所有微地震事件,验证了方法的实用性。对四川盆地威远页岩气开发水平井2014年11月10号第19级压裂段的井下微地震数据集进行处理,并与模板匹配方法、STA/LTA方法进行了对比,结果显示该方法能够检测到STA/LTA检测不到的低信噪比微地震事件,检测结果与模板匹配方法相近,其计算效率比模板匹配方法高。

纳米流体提高稠油采收率实验分析

通过实验研究对比了三种纳米流体驱与水驱对稠油采收率的影响,同时研究了纳米流体对乳液界面张力和黏度的影响,实验结果表明,原油与纳米流体的界面张力随着纳米流体的浓度的增加而减小,质量分数为0.05%的Al2O3纳米流体能显著降低乳液的黏度,与其它纳米流体相比,0.05%的Al2O3纳米流体增加的采收率最大。

自修复凝胶堵漏技术研究

智能凝胶能够对外界环境作出响应,进行不同状态的转换,提高封堵效果,是一种新型的堵漏材料。为遏制井漏并防止复漏,通过自由基聚合方法制备了一种基于阳离子-π、静电力、氢键的自修复水凝胶用于地层堵漏。实验结果表明,该水凝胶在恶劣环境中的自修复效率达70%,具有较强的盐适应性和耐高温性;能有效封堵180 D砂盘孔隙,封堵率接近90%,对其他固结砂盘(渗透率2 D、5 D、20 D)和未固结砂床(20~40目、40~60目、60~80目)也表现出良好的堵漏能力。相比于常规材料,该水凝胶可通过降低作业压差实现自修复,达到高效封堵;可通过二次降低封堵层渗透率有效提高封堵层的致密性,提高了水凝胶的高温稳定性,高温老化后依然具备良好的封堵能力。水凝胶颗粒在盐水中分散良好,热滚后保持稳定的流变学性能,有利于钻井液循环。研究结果表明,自愈材料作为堵漏材料在石油钻井工业中具有应用潜力。

储气库救援井水力喷砂定向射孔封井技术及应用

针对储气库老井改造中井下落鱼水眼封堵的难题,提出了救援井与水力喷砂定向射孔相结合的封井技术。首先,救援井须在落鱼层段与老井眼伴行,然后利用水力喷砂射孔工具在伴行井段对井下落鱼实现定向射孔,从而为后续挤注水泥封堵水眼作业提供良好的流体通道。文章以M215井为例开展现场试验,阐述了救援井水力喷砂射孔封井工艺,设计研制了井下装置,制订了水力参数,并通过现场试验验证了水力喷砂射孔工具的适用性。试验结果表明:施工过程中地面监测到储层气和铁屑的返出,施工后工具存在明显反溅痕,环空挤注水泥后整体承压能力及封固性得到提升,证明工具喷射方位正确,可有效实现落鱼开孔,解决了老井眼封堵前落鱼水眼不通的问题。该技术为处理老井眼井下落鱼封井和储气库发生气窜的问题提供了新途径。

Kaiser效应点识别方法及储层地应力预测

在储层岩心Kaiser实验中,声发射累积曲线通常出现多个突变点,导致常规Kaiser效应点识别方法不精确,甚至存在无法读取Kaiser点的问题。为此,提出将声发射能量图谱与声发射累积曲线结合的Kaiser效应点优化识别方法,并用于某油田X区块储层地应力预测。岩心单轴加载实验结果表明:加载初期,岩心处于压缩阶段,声发射数量较多,声发射能量值波动范围较大;加载中期,岩心处于弹性形变阶段,声发射数量较少,声发射能量值较低,变化幅度均一;加载后期,应力达到储层岩心破裂压力,岩心发生破裂,声发射数量急剧增加,声发射能量值达到峰值。加载中期阶段,当轴向应力达到储层岩心承受的历史最大应力时,岩心突然释放大量能量,声发射数量和能量值均突增,随后迅速降低,该现象与Kaiser现象相吻合,因此通过声发射能量图谱与声发射累积曲线结合的方法能够识别Kaiser效应点。利用优化后的Kaiser效应点识别方法,分析某油田X区块地应力分布,计算结果与现场测试结果吻合。

基于井地一体化测量的近地表品质因子Q值估算与应用

疏松的近地表介质对地震波的吸收衰减作用是导致地震记录分辨率降低的重要因素,准确求取近地表地层Q值可为地震波能量和频率的补偿处理提供确切参数。针对常规微测井近地表Q值估计时面临的激发与接收耦合的一致性、虚反射以及近场问题等,提出了一种深井激发、浅井和地面短排列联合接收的井地一体化测量的近地表Q值估算方法。该方法避免了低速层底部界面虚反射对子波的干涉,最大限度保证激发和接收的耦合一致性。大港探区实际应用结果表明,深井激发、浅井和地面短排列联合接收的井地一体化测量方法能获得稳定可靠的近地表低、降速层品质因子Q值,为近地表吸收衰减补偿处理奠定了基础。经补偿处理后的叠加剖面不仅拓宽了目的层频带,提高了地震资料分辨率,而且极大地增强了地震数据分辨薄互储层和特殊岩性边界的能力。

低孔低渗储层物性下限确定方法及其适用性

低孔低渗油气储层存在巨大的开发潜力,而物性下限是评价低孔低渗储层的一个重要参数。针对低孔低渗储层的物性下限,国内外专家学者进行过诸多研究,但缺乏方法对比分析及适用性研究。鉴于此,在阅读大量国内外文献的基础上,概述了储层物性下限这一概念的来源及定义;结合实例归纳了低孔低渗储层物性下限的影响因素;总结了3类确定方法:以岩芯资料为基础的方法、岩芯与试油资料相结合的方法、以测井资料为基础的方法,阐述了每种方法的适用性,建议根据研究区地质背景、资料占有情况选择适当方法,并且要多种方法相互结合验证。在此基础上,分析了储层物性下限研究的发展趋势,以期对低孔低渗储层物性下限更进一步的研究提供支持。

生物礁、滩、灰泥丘沉积特征及地震识别

通过对国内外典型的生物礁、滩及灰泥丘实例分析,寻求三者的识别方法,建立地震识别标志。依据生物礁、滩及灰泥丘沉积特征及其地球物理响应,提出"三角分类"方案,相应归纳出"点、线、面、体、时"综合地震识别法,其中"点"即分析单个地质体的地震反射结构和构型,"线"即分析地质体的沉积环境,"面"即刻画地质体的平面分布,"体"即刻画地质体的空间分布,"时"即解剖地质体的纵向旋回性。应用该方法在南海西北部深水区共识别出了5类生物礁、3类滩和2类灰泥丘。其中生物礁具有低频、中—强振幅、中连续反射结构,丘状反射构型,内部具有海侵—海退旋回,位于构造高部位,沉积于高能环境;滩呈低频、中连续、中—强振幅地震反射结构,席状地震反射构型,位于构造斜坡带,形成于高能环境;灰泥丘具有低频、强振幅、非连续反射结构,丘状地震反射构型,位于斜坡相对底部位,沉积于低能环境。"点、线、面、体、时"识别方法将沉积特征、环境能量、地球物理响应及旋回分析有机结合,能可靠地识别生物礁、滩及灰泥丘,揭示出南海西北部深水区局部发育生物礁,广泛发育碳酸盐滩。

卵磷脂对sⅠ型甲烷水合物晶体分解的抑制作用分子动力学模拟

海洋天然气水合物层钻进过程中有效抑制水合物分解是确保安全钻进的重要保障,化学稳定剂可防止水合物分解,但目前缺少作用机理方面的研究报道。利用分子动力学模拟技术模拟了NVT系综,277 K条件下卵磷脂和PVP在sⅠ型水合物表面的吸附特征,对比了两者在单分子吸附和多分子共同吸附条件下平衡态的构象、吸附能和分子间作用能,结果表明:卵磷脂-水合物体系总势能更低,结构更稳定;卵磷脂分子吸附在水合物晶体时会与其附近的其他卵磷脂分子相互作用,碳链之间相互交叉缠结形成比较稳固的网状结构,阻止分解的水和气体分子扩散,从而起到稳定水合物的作用。本文研究结果对研发新型钻井液用水合物稳定剂、提高水合物地层钻井安全性有重要的参考意义。

基于一种改进凸集投影方法的地震数据同时插值和去噪

基于稀疏反演的地震插值方法是一种重要的插值方法,然而大多数这类方法只针对无噪声数据或者高信噪比数据插值.实际上,地震数据含有各种噪声,使得插值问题变得更加困难.凸集投影方法是一种高效的插值算法,但是对于含噪声数据的插值效果不理想,针对含噪声数据提出的加权凸集投影方法能够实现同时插值和去噪,但是除了最小阈值需要认真选取外,增加一个权重因子来实现去噪功能.本文由迭代阈值算法推导出加权凸集投影方法,证明其是解无约束优化问题的一种方法,加权因子可以看作拟合误差项的系数.本文还提出了一种改进的凸集投影方法,与原始凸集投影方法相比该方法不需要增加任何计算量,只要通过阈值的选择来进行插值和去噪.数值模拟证明了该算法的计算效率,并且对含噪声数据能够实现较好的插值效果;先插值后去噪的结果证明了同时去噪和插值算法的可靠性和稳定性.

天然气水合物分解抑制剂分子动力学模拟

使用LAMMPS分子动力学开源软件包,利用分子动力学模拟技术针对Lecithin分子等几种类似结构分子在NPT系综下进行了吸附条件下天然气水合物分解特征模拟研究。综合运用角序参数、分子构象及相互作用能、均方位移和扩散系数等多种手段对模拟结果进行了分析,研究结果表明,Lecithin分子和二(十二酰基)磷脂乙醇胺在水合物晶体表面的吸附层,能有效抑制水合物中水分子和甲烷分子的运移,同时较容易引发天然气水合物记忆效应,从而进一步抑制天然气水合物的分解。几种类似结构的抑制剂分子中,Lecithin分子具有更好的分解抑制效果。研究结果对研发新型钻井液用水合物稳定剂、提高水合物地层钻井安全性有重要的参考意义。

利用泥岩声波时差预测地层压力方法优选

含油气盆地深层油气资源丰富,超压发育带往往是深层油气勘探的有利目标,但目前对深层地层压力预测方法的选择还存在误区。针对以上问题,利用平衡深度法、Eaton法和Zhang法对东濮凹陷柳屯洼陷濮深18-8井进行单井地层压力预测。研究结果表明:3种方法计算的地层压力与实测深层地层压力数值相差不大,但平衡深度法计算的地层压力显示3 000m以下地层均发育超压;而Eaton法和Zhang法计算结果显示3 000 m以下共发育3套超压层系,与地层声波时差演化规律相一致。造成3种预测方法结果差异主要因素为选取模型和数据处理方法不同。该研究可准确预测深层地层压力,对该区下一步深层油气藏勘探具有一定的指导意义。

基于同步挤压小波变换的烃类识别技术

利用频谱分解得到的频率能量数据体进行属性提取,是烃类检测的常用手段之一.同步挤压小波变换能够提供高分辨率的时频谱,具有较好的应用潜力.本文以同步挤压小波变换为基础,提出了一套烃类检测方法,包括低频阴影检测、流体流动性估计以及高频能量衰减等,通过自适应选取优势频段,实现了多属性联合高精度刻画烃类的分布范围.实际资料处理结果与现有钻井情况吻合,具有较好的实用性,实现了对储层位置的高精度描述,对指导油气田开发具有重要的理论意义和实用价值.

污染场地中有机氯农药对土壤原生动物群的影响

有机氯农药污染土壤对生态环境具有潜在的风险。采集某废弃农药厂污染场地的土壤样品,测定了土壤的理化性质,以及典型有机氯农药滴滴涕(DDTs)和六六六(HCHs)的残留浓度,并对土壤中原生动物的组成和数量进行了分析。结果显示,农药厂区域的土壤中原生动物的组成结构为:鞭毛虫和肉足虫为优势类群,纤毛虫为稀有类群。土壤理化性质与原生动物数量的相关性分析表明,总氮含量与鞭毛虫、纤毛虫数量和原生动物总数量呈显著正相关,总磷含量与肉足虫数量呈显著正相关。同时,农药厂区域土壤中的原生动物数量较对照区显著减少,污染场地中长期残留的有机氯农药对原生动物有明显抑制作用。

基于VBA的测井原始数据处理方法

目前主流测井仪器生成的ASCII,LAS,WIS文件格式,在卡奔BendlinkEx等测井解释软件中无法直接加载。以处理LAS文件适应卡奔导入要求为例,介绍以ExcelVBA为基础的测井数据处理方法。利用VBA进行编程,首先通过"格式化格式"函数处理单个文件,删除卡奔软件加载时多余的信息,保留测井作业范围内各种曲线每个采点上的数值,并生成目的格式TXT文件;然后利用"批量处理"函数,对工区所有测井LAS文件进行批量处理,一次性进行所有LAS文件向BendlinkEx可识别的TXT文件的转换,完成测井解释数据准备工作。该方法极大地降低了重复性数据操作,减少了人工参与和人为错误的发生,提高了工作效率,对地球物理和地质开发研究具有重要意义。

致密气藏中防水锁剂的筛选方法及其微观机理

致密气藏物性差,只有通过水力压裂才能获得工业产能。在压裂过程中,水相压裂液侵入储层后会产生水锁现象,对储层造成伤害,严重影响致密气藏的产量。在压裂液中添加防水锁剂可以有效降低水锁带来的伤害。为了揭示防水锁剂降低水锁提高产量的机理,以稀释微乳液(DME)为例,首先通过表面张力实验,测试了DME的表面张力随浓度的变化关系,并得到最佳的添加浓度;然后通过接触角实验评价了DME的改变润湿性作用;之后结合自发渗吸和渗透率恢复率实验证明了DME的降水锁功能;同时借助核磁共振研究了渗吸过程中水相进入不同大小孔喉的顺序以及渗吸采收率。建立了一种有效评价防水锁剂的方法,为现场施工筛选此类添加剂提供了指导。

低速带吸收补偿提高地震资料分辨率

地震波在近地表疏松介质中传播时,会产生强烈的吸收效应,降低了地震记录的分辨率。在大港油田进行了近地表吸收结构调查现场试验,尝试通过品质因子Q补偿消除低速带吸收对地震资料分辨率的影响。首先利用上行波微测井确定低速带的厚度和速度,再利用双井微测井观测和估算低速带的Q因子。具体步骤为：布设2口水平间隔为6 m的激发井和接收井,接收井井深3 m,与该地区低速带厚度相当,井口和井底分别埋置一个检波器。在激发井的16 m和20 m深度分别进行震源激发,在接收井的井口和井底接收直达波地震信号。利用谱比法对地震波的衰减进行了分析,在100-400 Hz频带范围内,地震衰减呈现明显的非线性特征,显示了Q对频率的依赖性。通过对衰减曲线进行非线性拟合,估算了频率依赖的Q因子,再采用反Q滤波消除了低速带吸收对地震数据分辨率的影响。

石油中不同环数芳烃化合物的精细分离和制备

石油族组分的分离和制备过程是后续分子组成、同位素分析的基础。由于同分异构体多,传统技术制备的芳烃化合物组分仍然无法满足单体化合物的同位素分析要求。采用两种不同的分离方案对原油中的多环芳烃进行精细的分离和制备,其中"一步法"是直接将脱沥青质的原油样品经过一次氧化铝/硅胶层析柱,用不同体积比的石油醚/二氯甲烷混合溶剂进行洗脱;"两步法"先将原油采用常规的族组分分离方法得到芳烃馏分,再将芳烃馏分经氧化铝层析柱,用不同比例的石油醚/二氯甲烷混合溶剂进行洗脱,可得到不同环数芳烃的组分。对洗脱出来的不同组分进行色谱—质谱分析(GC-MS),与"一步法"相比,"两步法"可以更好地实现单环、双环与三环芳烃化合物的分离制备,其中,石油醚/二氯甲烷(99/1,V/V)的混合溶剂可以制备单环芳烃化合物;石油醚/二氯甲烷(9/1,V/V)混合溶剂可制备得到以双环芳烃化合物占绝对优势的组分;石油醚/二氯甲烷(8/2,V/V)混合溶剂则可制备得到三环芳烃化合物组分。