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期刊信息/Journal information
中国石油大学学报（自然科学版）
中国石油大学学报（自然科学版）

陈淑娴

双月刊

1673-5005

Journal@upc.edu.cn

0546-8392495 86983262

257061

山东省东营市北二路271号

中国石油大学学报（自然科学版）/Journal Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是以石油工业学科为办刊特色的自然科学综合性学术期刊，主要报道中国石油大学教师和其他石油科技工作者的学术研究成果。
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    冲击压裂技术促进页岩油储层缝高扩展的可行性

    张啸寰张士诚邹雨时石善志...
    105-113页
    查看更多>>摘要：应用吉木萨尔芦草沟组储集层露头制备层状试样开展水平井压裂物理模拟试验.通过恒速注入和快速释放累积高压获得 2 种增压状态,分别对应于常规和压力冲击条件.结果表明:恒速注入条件下露头破裂压力小于 15 MPa,倾向于形成近井筒纹层缝,裂缝高度受限;在压力冲击条件下,井底压力远超岩石常规破裂压力,所形成裂缝高度大幅提高;冲击压力对裂缝高度影响显著,冲击压力 32 MPa条件下裂缝平均高度较恒速注入压裂增长 41.2%,冲击压力 55 MPa条件下裂缝高度较恒速注入压裂增长 1.28 倍;冲击次数的提高一定程度上可增加裂缝高度,3 次冲击压裂较 1 次冲击压裂裂缝高度增长 50%.

    页岩油冲击压裂裂缝高度密集纹层储层改造

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    体积压裂缝端压差对页岩储层排驱效果的影响机制

    何延龙黄海唐梅荣倪军...
    114-122页
    查看更多>>摘要：为了明确体积压裂过程中基质孔隙压力与压裂液施加在裂缝端面的压力之间存在的缝端压差对页岩储层渗吸排驱效果的影响,以长7 页岩储层岩心为研究对象,开展页岩油高压补能和稳压焖井过程中,不同缝端压差下的渗吸排驱模拟试验,并借助动态核磁共振检测、实时压力监测和可视化图像分析等手段,阐释缝端压差对页岩储层渗吸排驱效果的影响.结果表明:高压补能阶段存在明显的逆压差逆向渗吸作用,且随着缝端压差的不断增大,高压补能阶段的排液效率逐渐增加,其中以小孔隙中的渗吸排驱作用为主(0～6 MPa 时,小孔隙的排液效率分别为33.31%、29.51%、35.65%和 64.89%);稳压焖井阶段小孔隙中由于液体排驱压力降低,逆压差逆向渗吸现象不明显,排液过程仍以毛管力作用下的逆向渗吸为主,同时部分大孔隙中的原油渗入小孔隙当中.

    缝端压差页岩油储层动态渗吸核磁共振

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    基于拟压力函数的单井气水两相生产数据分析方法

    王军磊位云生
    123-131页
    查看更多>>摘要：通过推导压力与饱和度间本构关系,定义两相拟压力函数和β因子,实现封闭地层单井气水两相非线性渗流数学模型的线性化,并给出定流压、定产量、阶段变流压等生产制度下的单井全生命周期产能公式;通过Duhamel褶积原理推导变流压/变产量下非稳态/拟稳态的解析解,明确两相物质平衡拟时间适用条件,形成生产数据分析方法.结果表明:积分形式的拟压力和β因子能够表征渗流过程中压力-饱和度的变化路径及相互影响,适用于不同工作制度的产能预测;在拟稳态时期两相物质平衡拟时间对任何工作制度均精确成立,在非稳态阶段对呈阶段性单调递减或连续性变化的生产制度近似渐进;无量纲形式下的规整化产气量和气相物质平衡拟时间对应关系与水相数据相同,通过图版拟合可获取储层物性、单井控制含气/水储量等参数.

    气水两相非线性渗流压力-饱和度关系拟压力物质平衡拟时间

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    基于非等温加热区的厚层稠油油藏水平井蒸汽吞吐产能预测新方法

    王斌黄世军赵凤兰范昕涵...
    132-140页
    查看更多>>摘要：经典模型不适用于预测厚层稠油油藏水平井蒸汽吞吐产能,基于非等温加热区,提出考虑非等温和渗透率各向异性影响的厚层稠油水平井蒸汽吞吐产能预测新方法.在验证新方法的准确性后,分析加热区温度分布及前缘、不同生产制度下多周期产能、不同渗透率各向异性情况下产能.结果表明:新方法能够准确预测加热区平均温度、压力、前缘位置;同一周期内,随着生产进行,加热前缘呈现逐渐扩大的趋势;相同周期内生产时间下,加热区前缘会随着周期数增加而扩大;当保持低井底压力和高产量时,加热区平均压力较低,油藏压力衰减较快,反之亦然;厚层稠油油藏水平井蒸汽吞吐产能预测需要考虑各向异性渗透率影响,否则会降低产能预测准确度.

    厚层稠油油藏水平井蒸汽吞吐产能非等温加热区加热区前缘

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    特低渗油藏活性流体压驱提高采收率机制

    孙永鹏陈超戴彩丽王传熙...
    141-148页
    查看更多>>摘要：活性流体压驱是在压驱过程中伴注活性流体段塞的驱替方法.通过试验探究活性流体压驱作用特征,结合界面性质、电性以及毛管数理论等揭示其提高采收率机制.结果表明:水驱后,活性流体压驱可提高采收率 4.9%～13.4%,降低注入压差 17.6%～51.3%;活性流体分子吸附在油水界面,降低界面张力,增加乳化油滴稳定性,提升微观波及效率,提高特低渗岩心驱油效率;活性流体质量分数从 0.05%提高到 0.5%,注入速度从 0.5 mL/min提高到3 mL/min,室内试验毛管数可提高 2 个数量级,岩心残余油饱和度降低 20.8%;活性流体吸附在岩石孔喉壁面,可减弱多孔介质亲水性,降低压驱过程水相渗流摩阻;压驱存在合适的速度区间,速度过高会增加流体惯性阻力,减弱降压效果;现场试验压驱过程添加活性流体段塞,单井产量可提高 0.4 t/d.

    特低渗油藏压驱活性流体提高采收率作用机制降压

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    纳米膨润土和非离子表面活性剂协同稳定乳化溶剂提高稠油采收率

    裴海华赵建伟张贵才张菅...
    149-157页
    查看更多>>摘要：针对水驱采收率低且经济上不适合热采的稠油油藏,以具有良好稠油降黏作用的混合芳烃为溶剂,通过纳米膨润土和烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂协同作用构建混合芳烃乳化溶剂驱油体系.结果表明:纳米膨润土和烷基酚聚氧乙烯醚可以稳定乳化溶剂时间超过 30 d,其协同机制是烷基酚聚氧乙烯醚通过氢键作用吸附在纳米膨润土颗粒表面实现部分疏水改性,促使其牢固吸附在油水界面提高界面膜的刚性强度,从而大幅度提高乳化溶剂体系稳定性;纳米膨润土吸附非离子表面活性剂后发生弱聚集作用,在连续水相中形成密集三维网状结构,提高乳化溶剂体系的体相黏度和界面黏弹性,增强乳化溶剂体系的流度控制能力;纳米膨润土强化乳化溶剂可以提高水驱稠油采收率超过 25%,其主要机制是纳米膨润土增强了乳化溶剂的稳定性和流度控制能力,同时依靠乳化溶剂优异的混溶降黏作用,显著提高了稠油的流动能力,从而提高水驱稠油采收率.

    纳米膨润土非离子表面活性剂乳化溶剂协同机制提高稠油采收率

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    特高含水油田深部调堵实时评价

    王翔张贵才蒋平裴海华...
    158-164页
    查看更多>>摘要：通过深部调堵迫使液流转向是启动特高含水油藏剩余油的有效技术,现场实施深部调堵时,缺少可靠的实时监测评价方法.从堵剂作用机制出发,以孤东七区Ng63+4 单元为例,结合特高含水油藏地下油水分布特征推导出不同级次水驱带渗流阻力方程.结果表明:通过用总渗流阻力的变化可表征深部调堵对极端水洗带的控制程度;定义调堵控制因数作为深部调堵实时评价指标,实时反映深部调堵控制效果;调堵控制因数曲线与对应油井产油量曲线存在明显对应关系,可用于判断施工见效时间及有效期、指导调驱体系的筛选及注入时机的确定.

    深部调堵特高含水实时评价生产动态

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    基于协同扩散模型的PPGs溶胀动力学

    魏志毅范海明王杰祥张金泽...
    165-173页
    查看更多>>摘要：预交联凝胶颗粒(PPGs)是一种有高吸水特性的聚合物凝胶材料,已被广泛应用于油田调剖堵水.PPGs的吸水溶胀特性与凝胶网络结构性质紧密相关,溶胀动力学方法是一种简便的评价PPGs凝胶网络结构特性的方法.对比分析Voigt模型与THB协同扩散模型的特点,通过合理的等效球形假设与公式简化得到r-THB模型溶胀动力学公式.利用协同扩散系数(Dc)作为表征凝胶的网络结构的特性参数,由混合项Dmix、弹性项Del 和离子项Dion 三个分量组成,分析Dc 的影响因素与变化规律.结果表明:Dc 随着交联剂的含量增加而增加,这是由于交联剂浓度增加了Del;Dc 随矿化度的增加而减小,这主要是由于盐浓度增加减小道南平衡渗透压,减小Dion 分量;基于r-THB模型的凝胶溶胀动力学研究方法为表征凝胶网络结构性质提供一种简便有效的处理方式.

    预交联凝胶颗粒溶胀动力学Voigt模型THB协同扩散模型协同扩散系数

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    磷酸盐改性高铝水泥强度性能及其机制

    宋雨媛郭辛阳张文黎步玉环...
    174-181页
    查看更多>>摘要：CCUS(碳捕获、利用与封存)环境下常规波特兰水泥耐CO2 腐蚀性能较差,不能满足长期安全封存要求.磷酸盐改性高铝水泥可以改善高铝水泥强度衰退问题,水泥石具有较高的耐CO2 腐蚀性能.测试添加不同类型磷酸盐和加量后水泥石抗压强度,分析磷酸盐类型和加量对抗压强度的影响,结合矿物组成、微观形貌以及孔隙结构等方面特征揭示改性水泥强度机制.结果表明:磷酸盐的本身性质对高铝水泥抗压强度影响较大,优选出SHMP作为高铝水泥改性材料,可以显著提高改性后水泥的抗压强度且后期强度不倒缩;同一龄期下,随着SHMP掺量增加,CAP材料抗压强度先增大后减小,再增大后趋于稳定,在SHMP掺量为3%抗压强度达到最大值;SHMP加量 3%时会生成少量C-A-P-H凝胶,其依附在结晶铝酸钙水合物上,并填充在水泥颗粒之间,在水泥基质中形成网状结构更有利于强度的后期发展;SHMP会抑制/转化铝酸钙水合物的生成,即SHMP加量越多铝酸钙水合物生成越少,C-A-P-H凝胶生成越多.

    磷酸盐高铝水泥改性材料抗压强度

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    多点爆炸下海洋平台上层结构动态响应模拟与损伤分析

    林红栾昊臣魏龙成杨蕾...
    182-191页
    查看更多>>摘要：近年来海洋平台火灾爆炸事故频发,爆炸产生的超压将对平台结构造成损伤;目前研究仅局限于对小型关键构件或简化舱室模型在单点爆炸场景下进行模拟.针对大型导管架平台典型上层甲板及复杂舱室结构,基于欧拉-拉格朗日耦合算法对多点爆炸场景下的爆炸冲击过程进行模拟,分析平台设备与防爆墙分布对爆炸冲击波传播路径的影响;研究多点爆炸载荷作用下冲击波的传播规律,分析平台上部结构的动态响应,对比研究不同爆炸场景下结构的损伤情况.结果表明:对于复杂舱室结构,同质量TNT情况下采用单点爆源和双点爆源两种爆炸方式,前者的峰值超压是后者的 1.82 倍,而结构的最大等效变形和最大等效应力几乎相等;当爆点数量分别为 3 和 2(TNT总质量倍比为 1.68)时,峰值超压几乎相等,而结构的最大变形倍比为 2.88.

    导管架海洋平台多点爆炸动态响应爆炸超压欧拉-拉格朗日耦合算法

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