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2018, 31 (04): 0-.
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本期推荐

天然气需求量预测研究进展
郑坚钦,王博弘,张浩然,梁永图
2018, 31 (04): 1-6. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.001
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对天然气需求量准确预测和分析,能为合理进行生产调度和资源配置提供帮助,继而为管网运行企业带来经济效益。论述了目前天然气需求量预测及相似领域其他能源需求预测问题的相关研究进展,分析了国内外在该领域的研究现状和发展方向,重点介绍了其预测模型的特点及发展趋势,指出了当前研究中存在的问题及未来的研究方向,总结了可供借鉴的研究成果,可为未来进一步开展天然气需求量预测研究提供参考。
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石油化工

丙烯酰胺在乙醇/水介质中的RAFT分散聚合
孙鹏飞,王 阳,张 欢,曹景强,许 军
2018, 31 (04): 7-12. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.002
摘要 ( ) PDF ( 2146KB ) ( ) 　　
以乙醇与水的混合溶液为反应介质,丙烯酰胺(AM)为单体,聚甲基丙烯酸三硫代碳酸酯(PMAATTC) 为大分子链转移剂(macro-CTA),偶氮类引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)引发聚合,通过分散聚合方法制备聚丙烯酰胺(PAM)。通过变换合成条件,分别考察了反应介质、单体、引发剂、反应温度以及固含率对聚合反应的影响。得到最佳的合成条件:乙醇与水质量比为7∶3;物料n(AM)/n(macro-CTA)/n(AIBA)为6000∶5∶1;温度为50℃;固含率为10%。
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不含烷基酚聚氧乙烯醚的硅油乳化剂的研究
李凤艳,赵天波,杨雅君
2018, 31 (04): 13-19. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.003
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烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂具有良好的乳化作用,是硅油乳化剂的常用原料,但是其生产过程中副产物和它的最终代谢产物都有很强的毒性,不符合欧盟规定的环保型表面活性剂的标准,因此,研究了不含烷基酚聚氧乙烯醚的非离子表面活性剂复配体系的硅油乳化剂。采用均匀设计与调优软件进行乳化剂配方设计与优化,在乳化剂质量分数为7%的条件下,选用不同种类的非离子表面活性剂对乳化剂进行复配,确定各因素的取值范围,在此范围内设置适当的水平,根据因素数、水平数来选择合适的均匀设计表进行因素水平数据排布,对均匀设计表中的实验点进行实验,对所得的实验数据进行回归分析,建立回归模型,对回归方程得到优化的实验点进行实验验证,考察了表面活性剂之间的协同作用以及对乳化硅油稳定性的影响,得到了最佳的不含烷基酚聚氧乙烯醚的环保型非离子硅油乳化剂配方。
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几种PVC用增塑剂的增塑与耐久性能研究
王汇淄,丁 煜,张 迪,高传慧
2018, 31 (04): 20-26. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.004
摘要 ( ) PDF ( 3966KB ) ( ) 　　
邻苯二甲酸类增塑剂是聚氯乙烯中添加量最多的助剂,但研究发现,这种单体型增塑剂耐迁移性能差,具有潜在的致癌性,严重影响产品的应用性能和使用寿命,环保安全的高效增塑剂成为目前的研发热点。将环保增塑剂聚己二酸丙二醇酯(PPA)和环氧大豆油(ESO)与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)进行了一定比例的复配,通过考察力学性能、增塑效率、热性能和耐久性能,探讨了复配增塑剂的增塑性能。结果表明,40DOP/10PPA、40DOP/ 10ESO 增塑PVC的效果较好,增塑效率均达到110%以上,其耐抽出、耐挥发性能远远优于DOP,且能极大地降低 PVC的玻璃化转变温度,提高PVC的价格性能。
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12元环硅铝分子筛酸性及其B酸中心可接近性探究
魏潘鹏1,焦健豪1,王 焕1,2,刘 贺1,孙兆林1,宋丽娟1,2
2018, 31 (04): 27-31. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.005
摘要 ( ) PDF ( 3281KB ) ( ) 　　
采用原位红外光谱技术,以吡啶(Py)、2,6-二甲基吡啶(DMPy)、2,6-二叔丁基吡啶(DTPy)为探针分子,考察了HY、HMOR、Hβ3种12元环孔道结构分子筛的表面酸性及其孔道内B酸中心的可接近性。结果表明, HY 分子筛表面酸密度最大,存在丰富的强B酸中心、强L酸中心,以及较多的弱B酸中心,而HMOR和Hβ分子筛表面酸密度较低,且主要为强B酸中心和强L酸中心;以孔道内硅铝桥羟基的变化规律计算B酸中心可接近性指数,结果发现,3种分子筛孔道内B酸中心对大分子碱性探针的可接近性顺序为HMOR> Hβ> HY。
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石油工程

水平井三元复合驱流入动态耦合模型研究
姜振海
2018, 31 (04): 32-37. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.006
摘要 ( ) PDF ( 2548KB ) ( ) 　　
基于三元复合驱溶液的幂律流变模式,建立了水平井三元复合驱渗流模型和井筒变质量流动压降模型,耦合得到了三元复合驱水平井流入动态预测模型,分析了流性指数和稠度系数对水平井产能的影响。结果表明,三元复合驱生产油井IPR曲线是向上凹的;随着流性指数和稠度系数的增加,水平井产量降低;不同驱替阶段三元复合驱的IPR曲线不同,产能预测时要选择相应阶段的IPR曲线;产能预测结果基本满足现场要求,为现场进行水平井三元复合驱参数控制提供了基础。
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低渗透油藏ASG复合泡沫体系注入参数优化
王 杰,刘音颂,刘照钰,王梦雨,李 月
2018, 31 (04): 38-41. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.007
摘要 ( ) PDF ( 1548KB ) ( ) 　　
对ASG(碱、表面活性剂与氮气)复合泡沫体系与水交替注入提高采收率技术在高温高矿化度低渗透油藏的适用性进行研究。通过室内驱油实验的方法,开展ASG泡沫与水交替注入实验,并将之与水驱、氮气驱、表面活性剂驱进行对比。结果发现,ASG泡沫与水交替注入较水驱、氮气驱、表面活性剂驱分别采收率提高了16.61%、 10.26%与9.21%。ASG泡沫与水交替注入的注入参数优化实验研究结果表明,在累积注入泡沫体积相同(1.2倍孔隙体积)的条件下,采用0.4倍孔隙体积泡沫段塞交替注入的效果最佳;泡沫注入速度的最优值为1.5mL/min,当注入速度过低时,产生泡沫较少,且容易发生气液分离,封堵效果不佳,当注入速度过高时,泡沫大小不一,容易发生气泡合并,引起气泡的破裂,同时容易造成泡沫的剪切消泡;分三次注入段塞气液质量比分别为3∶1、2∶1与1.5∶1 时,较单一气液质量比泡沫采收率提高了2.04%。
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聚合物驱油微观渗流机理数值模拟研究
高 硕,柏明星
2018, 31 (04): 42-45. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.008
摘要 ( ) PDF ( 2476KB ) ( ) 　　
针对聚合物区别于牛顿流体特有的黏弹性建立模拟实验,为了准确描述聚合物溶液的流变性,采用 Maxwell上随体本构方程来控制流体特性;建立了聚合物在微观水湿毛细管中流动的物理模型;最后使用CFD软件对模型进行数值分析。由数值模拟结果得到了聚合物流动的压力场、应力场、速度场,研究了聚合物驱替油滴时的变化状态。从而能够通过压力、应力、速度的场图变化,更加直观的认识到聚合物驱油过程中,黏弹性流体特有的弹性在挤压碰撞过程中,增大驱替液对残余油的波及体积,使原先不能流动的油流动。其研究成果可进一步完善聚合物驱油微观渗流理论。
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应力敏感致密砂岩气藏水平井缝网产能研究
许昕玥,肖传桃,许 琛,许 璗,梅浩林
2018, 31 (04): 46-51. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.009
摘要 ( ) PDF ( 2861KB ) ( ) 　　
应力敏感是影响致密砂岩气藏多级压裂水平井缝网产能的重要因素之一。针对致密砂岩气藏渗流特征,根据气井压裂后气体渗流规律的变化,基于稳定渗流理论,利用渗流阻力法建立了考虑应力敏感的致密砂岩气藏多级压裂水平井缝网产能公式,并利用该公式分析了裂缝参数及应力敏感对气井产量的影响。研究表明,随着裂缝导流能力或缝网渗透率的增大,产气量逐渐增加,但是增加幅度减缓;气井无阻流量随着裂缝半长的增大逐渐增加,同时随裂缝导流能力增大先快速提高后趋于平缓,因此,致密砂岩气藏中增加裂缝半长比增加裂缝导流能力更为重要;应力敏感系数越大,随着生产进行,渗透率降低幅度越大,气井产能降低越多。
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杏南开发区单井套损开发影响因素分析
卢继源,朱志香
2018, 31 (04): 52-56. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.010
摘要 ( ) PDF ( 2465KB ) ( ) 　　
油水井套管损坏影响油田生产和开发效益,套损的发生多是由于生产或注入所引起体积变化而导致应力集中作用,确定降低套损发生几率的主要开采指标界限成为难点。采用大数据挖掘的方法,基于开发因素对套损影响的“五个效应”筛选指标及数据,建立主要开发指标与套损相关曲线,确定了套损发生指标界限,利用综合模糊评价方法对单井开发因素套损风险综合评价,特高风险井历史数据验证符合率达到70%以上,划分了单井套损风险级别,使套损防控调整更具针对性。
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油田化学

阳离子聚合物对孤东原油乳状液的破乳研究
方洪波,林梅钦
2018, 31 (04): 57-62. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.011
摘要 ( ) PDF ( 1770KB ) ( ) 　　
选用了一系列具有不同阳离子度和分子质量的阳离子功能性聚合物,分别测定了其与孤东原油模拟油的油水界面张力、Zeta电位、O/W 型乳状液的稳定性。研究发现,当阳离子功能性聚合物的分子质量相近时,阳离子度越大,其对O/W 型乳状液的破乳效果越好;在所研究质量浓度范围内,阳离子功能性聚合物质量浓度较高时, 其破乳效果较好。油水界面张力和Zeta电位结果显示,阳离子功能性聚合物对O/W 乳状液的破乳机理为界面电中和机理。加入阳离子聚合物后,能中和油珠表面电荷,促使油珠聚结,且高分子聚合物有“桥联”作用,加快油珠聚结, 从而实现O/W 乳状液的破乳。
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泡沫的封堵特性及液流改向作用研究
罗文利,冯利娟,何楚琦,周新宇,蒋志斌,罗智忆,王正波,罗治形
2018, 31 (04): 63-68. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.012
摘要 ( ) PDF ( 5240KB ) ( ) 　　
针对我国油田水含量日益增高的现状,泡沫具有良好的封堵性能和液流改向作用,拥有广阔的应用前景。主要对泡沫的封堵特性和液流改向作用进行了研究,分别考察了不同条件下泡沫的封堵特性,并考察了泡沫的液流改向作用及提高采收率效果。结果表明,泡沫具备良好的封堵特性,可在适宜条件下实现有效封堵。回压越高、气液体积比越大、岩心渗透率越大、泡沫注入速度越低,泡沫的阻力系数和残余阻力系数越大,泡沫的封堵越强。对于渗透率级差为5.56的非均质油藏,泡沫具备液流改向作用,可以对高渗层选择性封堵,使后续注入水进入低渗层驱出残余油,泡沫驱提高采收率幅度达28%。
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石油地质

致密砂岩储层孔隙结构多重分形特征定量表征
姜 鹏,贾慧敏,马世忠
2018, 31 (04): 69-73. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.013
摘要 ( ) PDF ( 3236KB ) ( ) 　　
致密砂岩储层孔隙结构复杂,对油、气渗流具有重要影响,需要精细表征,分形几何理论为孔隙结构定量表征提供了有效途径。基于大庆FY油层致密砂岩岩样压汞数据,通过分形区间和分形维数两个参数定量研究了致密砂岩储层孔隙结构的多重分形特征。结果表明,致密砂岩微观孔隙结构具有多重分形特征,其分形区间个数能够表征储层非均质性,分形区间个数与孔隙半径分布曲线峰值个数相同,分形区间个数越多,非均质性越强,储层孔、渗透条件越差。对于同一储层,孔隙半径越大的分形区间的分形维数越大,区间内孔隙结构非均质性越强。对不同储层,综合分形维数越大,分形区间越多,储层孔、渗透条件越差。
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致密砂砾岩储层纳米-微米孔隙特征与地质意义
任艳滨
2018, 31 (04): 74-81. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.014
摘要 ( ) PDF ( 9614KB ) ( ) 　　
探讨致密砂砾岩储层中纳米-微米孔喉的特征及其与物性、产能的关系,为储层预测提供依据。通过薄片观察、扫描电镜、高压压汞、恒速压汞、物性测试手段对储集空间的类型、孔喉分布、连通性和物性特征开展系统分析。研究表明,致密砂砾岩发育溶蚀孔、黏土矿物晶间孔、原生粒间孔、微裂缝等微孔,长石溶孔和岩屑溶孔对孔隙度的贡献最大,黏土矿物晶间孔次之;孔喉的分布形态呈双峰状,绝大多数孔喉的半径小于1μm,孔隙仅与少数大喉道和微裂缝连通,导致孔喉连通性整体较差,造成孔隙度与渗透率的对应关系不佳。综合孔径分类、储层物性、储层产能分析表明,孔径类型对储层物性和产能具有控制作用,孔隙中纳毛细管、微毛细管越发育,储层的孔隙度(渗透率)、含气性、产能越低,反之越高,这从微观上解释了相对高孔隙储层和相对低孔隙储层勘探成效相差较大的原因。探讨了纳毛细管、微毛细管发育的地质条件,建议储层预测应加强沉积相平面预测和成岩相研究。
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石油机械

干气密封两种典型螺旋角与DLC薄膜的摩擦性能
丁雪兴,赵海红,金海俊,魏 龙,金 良
2018, 31 (04): 82-89. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.015
摘要 ( ) PDF ( 4549KB ) ( ) 　　
低转速和高压力的操作工况对干气密封端面磨损情况十分严重,因此提出静环制备类金刚石(DLC) 薄膜,结合槽型结构,分析其动静环端面的摩擦特性。利用摩擦磨损实验机对不同螺旋角下的干气密封进行实验, 测试端面温升、摩擦系数及表面磨损形貌的变化规律。实验结果表明,随着载荷和转速的增加,16°螺旋角的摩擦温升、摩擦系数、磨痕均小于18°。在同一工况下18°螺旋角平均摩擦系数比16°大0.02,平均摩擦温升高5 ℃。一方面由于螺旋角的不同引起界面法向力大小不同,使18°螺旋角的端面磨损程度大于16°。另一方面随着载荷和转速的增大,DLC薄膜石墨化程度加剧,提高润滑性;说明DLC薄膜和螺旋槽对端面摩擦磨损起到了关键作用。另外,端面内圈的磨损程度大于外圈,可以推断螺旋槽能减缓端面的磨损。实验结果为今后螺旋槽干气密封优化设计和工程实际应用奠定了一定基础。
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应用技术

一种利用霍尔导数曲线反求地层参数的新方法
冉令博,杨二龙
2018, 31 (04): 90-93. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.016
摘要 ( ) PDF ( 2145KB ) ( ) 　　
改进霍尔曲线法是通过导数曲线与积分曲线的相对位置定性识别地层是否产生大孔道。由于导数曲线公式中含有与工作制度有关的参数,而实际生产中工作制度经常改变,这与改进霍尔曲线法采用的理想模型进行计算有所不同,通过实际生产数据绘制出的导数曲线特征与改进霍尔曲线法也有差异,因此为了避免工作制度对曲线产生的影响并能够定量识别孔道特征,将某区块生产数据计算出的导数数值解代入到解析解公式中,再利用提出的修正系数对与工作制度有关的参数相进行修正,得到修正系数为1.2。把渗透率作为未知数,将全区水井投产初期数据计算出的导数数值解代入到解析解公式中,将计算出的各井渗透率与实际水井地层渗透率相比较,误差小于8%的井占总井数的91.4%,验证本方法合理有效。取其中一口水井计算投产初期渗透率为16.41mD,预测长期注水后地层渗透率为36.77mD,发现长期注水后地层渗透率变大,说明产生优势渗流通道,与绘制的改进霍尔曲线规律一致。
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葡萄花油田压力系统评价方法研究 ———以葡北地区为例
王 爽
2018, 31 (04): 94-100. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.04.017
摘要 ( ) PDF ( 2254KB ) ( ) 　　
针对低渗透油田合理地层压力保持水平及合理流压界定等问题,开展了不同含水率、采出程度和注采比下的地层压力变化规律研究,建立了合理地层压力计算新方法,给出了葡北地区各区块合理地层压力范围和压力系统调整意见。考虑含水率和产液量影响,修正了葡北地区各区块IPR实际曲线,计算了各区块合理流动压力范围,建立了葡北地区单井各种连通情况下流入动态修正方程,计算了部分单井合理流动压力范围。结果表明,研究的地层压力和流动压力评价方法更合理,依据计算的各区块最小合理地层压力及最小合理流动压力开展的压力系统调整井增油效果明显,地层压力趋于合理;通过调整流动压力井的气影响得到有效控制,泵效得到了提高。
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