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高温高盐环境下单烃链和双烃链表面活性剂对油水界面性质影响的微观机理研究

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化工学报 2025年

作者：刘峰韩春硕张益刘彦成郁林军申家伟高晓泉杨凯西安石油大学石油工程学院中联煤层气有限责任公司生产支持中心中国石油长庆油田分公司第十二采油厂

表面活性剂对油水界面性质具有重要影响，高温高盐油藏环境严重影响表面活性剂的界面化学特性和驱油效果。为研究不同表面活性剂结构对油水界面性质的影响。采用分子动力学模拟方法研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和进行... 详细信息

表面活性剂对油水界面性质具有重要影响，高温高盐油藏环境严重影响表面活性剂的界面化学特性和驱油效果。为研究不同表面活性剂结构对油水界面性质的影响。采用分子动力学模拟方法研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和进行基团修饰的表面活性剂SDS-B在油水界面上的微观行为和作用机理。结果表明，在SDS表面活性剂的疏水尾链中引入链烷烃，改变了表面活性剂分子在油水界面的排列方式，相较于单烃链表面活性剂，双烃链结构使表面活性剂在高温高盐环境下依旧能紧密垂直于油水界面，SDS-B具有良好的分子界面行为。同时，链烷烃基团数目的增加导致SDS分子表现出轻微的弯曲，使表面活性剂分子形成多处聚集体，有利于形成多层吸附。SDS-B头基对Ca2+的排斥作用明显强于SDS，径向分布函数第一峰值降低0.89，且SDS-B在Ca2+环境下的油水界面厚度较SDS得到改善，厚度从11.3?升高到15.2?，显著增强了界面稳定性，表明烃链的引入提高了表面活性剂的抗Ca2+盐特性。SDS-B头基易与烃链基团形成分子内氢键结构，头基水化能力提高，盐水中的阳离子受到较大的束缚力，Ca2+、Mg2+、Na+扩散系数分别降低了0.027×10-4cm2/s、0.065×10-4cm2/s、0.064×10-4cm2/s。在复杂盐环境及更高离子浓度下SDS-B头基亲水性及界面行为均优于SDS。该研究对三次采油中新型表面活性剂的设计具有重要指导意义。

关键词：表面活性剂烃链耐盐性分子动力学,油水界面模拟

基于动态相渗Arps产量模型的特高含水后期开发指标预测——以大庆长垣杏北开发A区为例

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大庆石油地质与开发 2025年第1期 77-85页

作者：杨宁姜贵璞中国石油大庆油田有限责任公司第四采油厂

针对特高含水开发阶段传统油水相渗比与含水饱和度的半对数关系曲线不再是直线关系（出现下翘），传统油藏工程方法在特高含水及以后开发阶段适用性较差的问题，利用全过程动态相渗与传统油藏工程理论融合推导的方法，基于动态相渗的Arp... 详细信息

针对特高含水开发阶段传统油水相渗比与含水饱和度的半对数关系曲线不再是直线关系（出现下翘），传统油藏工程方法在特高含水及以后开发阶段适用性较差的问题，利用全过程动态相渗与传统油藏工程理论融合推导的方法，基于动态相渗的Arps产量模型对大庆长垣油田特高含水后期开发指标进行预测。结果表明：使用动态相渗Arps产量模型在特高含后水期及以后开发阶段预测指标时，误差相对较小，精度大幅提高，具有更强的适用性。研究成果为精准预测指标变化趋势、科学编制油田产量规划方案、及时调整开发对策提供了依据。

关键词：特高含水后期下翘动态相渗动态相渗Arps产量模型误差

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天然气脱水工艺乙二醇损耗原因分析及应对措施

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石油炼制与化工 2025年第1期56卷 123-130页

作者：高海兰姜东刘汉广景玉平任星明薛乾亮杨宏宇中石油塔里木油田分公司克拉采油气管理区新疆库尔勒841000

乙二醇是油气场站常见的水合物抑制剂,对天然气净化处理至关重要,但乙二醇损耗会造成重大经济损失,因此研究降低乙二醇损耗的方法尤为重要。采用假设-验证-结论的分析方法,从气相损失、液相损失和再生损失方面,结合工艺流程,深入分析造... 详细信息

乙二醇是油气场站常见的水合物抑制剂,对天然气净化处理至关重要,但乙二醇损耗会造成重大经济损失,因此研究降低乙二醇损耗的方法尤为重要。采用假设-验证-结论的分析方法,从气相损失、液相损失和再生损失方面,结合工艺流程,深入分析造成乙二醇损失的原因。提出一套醇烃液三相分离器和富液缓冲罐的液位计算公式,量化计算有效降低液相分离损耗的最优液位。基于HYSYS软件,建立脱水脱烃区块和乙二醇再生区块的HYSYS模型,模拟原料气前冷却器进气温度对凝析水回流液量的影响。结果表明:醇烃液三相分离器醇腔液位控制在51%左右、富液缓冲罐醇腔液位设置在55%左右,可有效降低液相分离损耗;在工艺参数允许范围内,在注醇点前降低原料气温度,有利于凝析水分离,从而达到减少乙二醇损耗的目的。在不进行工艺管线和压力容器改造的前提下,控制乙二醇再生单元分离器液位和脱水脱烃单元注醇点前原料气温度,可大幅降低乙二醇损耗量。2023年乙二醇损耗量降低至6.9 mg m^(3),减少乙二醇消耗31.51 t,有效减少了处理站生产成本。

关键词：乙二醇损耗脱水工艺 HYSYS软件天然气脱水

基于MSCNN-GRU神经网络补全测井曲线和可解释性的智能岩性识别

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石油地球物理勘探 2025年

作者：王婷婷王振豪赵万春蔡萌史晓东东北石油大学电气信息工程学院东北石油大学黑龙江省网络与智能控制重点实验室东北石油大学石油工程学院大庆油田有限责任公司采油工艺研究院大庆油田有限责任公司第九采油厂

针对传统岩性识别方法在处理测井曲线缺失、准确性以及模型可解释性等方面的不足，本文提出了一种基于MSCNN-GRU神经网络补全测井曲线和Optuna超参数优化的XGBoost模型的可解释性的岩性识别方法。首先，针对测井曲线在特定层段丢失或失... 详细信息

针对传统岩性识别方法在处理测井曲线缺失、准确性以及模型可解释性等方面的不足，本文提出了一种基于MSCNN-GRU神经网络补全测井曲线和Optuna超参数优化的XGBoost模型的可解释性的岩性识别方法。首先，针对测井曲线在特定层段丢失或失真的问题，引入了基于多尺度卷积神经网络（MSCNN）与门控循环单元（GRU）神经网络相结合的曲线重构方法，为后续的岩性识别提供了准确的数据基础；其次，利用小波包自适应阈值方法对数据进行去噪和归一化处理，以减少噪声对岩性识别的影响；然后，采用Optuna框架确定XGBoost算法的超参数，建立了高效的岩性识别模型；最后，利用SHAP可解释性方法对XGBoost模型进行归因分析，揭示了不同特征对于岩性识别的贡献度，提升了模型的可解释性。结果表明，Optuna-XGBoost模型综合岩性识别准确率为79.91%，分别高于支持向量机（SVM）、朴素贝叶斯、随机森林三种神经网络模型24.89%、12.45%、6.33%。基于Optuna-XGBoost模型的SHAP可解释性的岩性识别方法具有更高的准确性和可解释性，能够更好地满足实际生产需要。

关键词：岩性识别多尺度卷积神经网络门控循环单元神经网络 XGBoost 超参数优化可解释性

凝析气藏CO_(2)构造埋存量评估方法研究

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陕西科技大学学报 2025年第1期43卷 101-106页

作者：张铃丰廖新维唐康王晓晨邹建栋中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249 中国石油长庆油田分公司陕西西安710018 中国石油塔里木分公司新疆库尔勒841004

凝析气藏中复杂的气液相态变化为CO_(2)埋存潜力评估带来很大困难.为了进一步提高凝析气藏CO_(2)构造埋存量的计算准确性,基于物质的量守恒原理,考虑注入CO_(2)与凝析气体混合、反凝析变化、岩石和束缚水形变等因素,推导了凝析气藏生产... 详细信息

凝析气藏中复杂的气液相态变化为CO_(2)埋存潜力评估带来很大困难.为了进一步提高凝析气藏CO_(2)构造埋存量的计算准确性,基于物质的量守恒原理,考虑注入CO_(2)与凝析气体混合、反凝析变化、岩石和束缚水形变等因素,推导了凝析气藏生产阶段及CO_(2)埋存阶段物质平衡通式,进一步建立了凝析气藏CO_(2)构造埋存量评估方法.结果表明,该方法计算的CO_(2)构造埋存量与数值模拟结果吻合度较好,误差在6.42%以内.忽略混合气体偏差因子变化会导致CO_(2)构造埋存量计算结果偏大,误差达到18.61%.忽略反凝析变化则会导致CO_(2)构造埋存量计算结果偏小,这一误差在低埋存压力区间内高达9.93%.该方法对凝析气藏中CO_(2)构造埋存量评估及CO_(2)埋存方案优化具有重要意义.

关键词：凝析气藏 CO_(2)构造埋存量物质平衡埋存潜力评估

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陆相淡水湖盆细粒沉积成因机制及页岩油储集特征——以鄂尔多斯盆地西南部三叠系延长组长73亚段为例

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石油勘探与开发 2025年

作者：刘显阳刘江艳王秀娟郭芪恒吕奇奇杨智张岩惠潇张忠义张文选安杰尤源周新平程党性李硕中国石油长庆油田公司低渗透油气田勘探开发国家工程实验室中国石油长庆油田公司勘探开发研究院长江大学地球科学学院中国石油勘探开发研究院

基于鄂尔多斯盆地页岩油勘探实践进展，综合野外露头、钻井、测井、岩心及地球化学等资料及水槽实验模拟等技术手段，以三叠系延长组长73亚段为例，开展陆相湖盆细粒沉积古环境、岩相组合和分布、沉积成因及页岩油储集特征的系统研究。... 详细信息

基于鄂尔多斯盆地页岩油勘探实践进展，综合野外露头、钻井、测井、岩心及地球化学等资料及水槽实验模拟等技术手段，以三叠系延长组长73亚段为例，开展陆相湖盆细粒沉积古环境、岩相组合和分布、沉积成因及页岩油储集特征的系统研究。结果表明：（1）长73亚段沉积古环境整体表现为温暖湿润、梅雨事件频发、水体深度较大的淡水湖盆特征，古地貌呈现西南陡、东北缓的不对称型，可进一步细分为湖底深洼、古沟道、湖底古脊等微地貌单元。（2）长73亚段发育一套极细砂岩、粉砂岩、泥页岩、凝灰岩等细粒沉积，垂向多呈薄互层—纹层组合分布，砂岩粒径大多小于0.062 5μm，单层厚度为0.05～0.64 m，含完整植物碎片，发育波状层理、逆粒序-正粒序组合、爬升沙纹层理等沉积构造，揭示异重流沉积成因。（3）环形水槽模拟实验再现了异重流搬运过程及沉积特征，主要表现为初期密度-流速差造成头部较厚且粒径较大，上部较薄且粒径偏小的特征；中期滑水作用促使流体头部抬升并向前快速搬运，由此产生的多个“新前端”促使粉砂岩、泥质粉砂岩等细粒砂岩向湖盆中部长距离搬运。（4）建立了盆地西南部异重流成因为主的沉积模式，指出频繁发育的洪水事件、西南部陡坡地形是异重流发育的主控因素；（5）长73亚段砂岩、泥页岩发育微纳米孔喉系统，不同岩性均含油，但可动油含量差异大，砂岩中可动烃含量最大。（6）明确了长73亚段多期异重流砂岩与泥页岩形成的细粒沉积复合体具有“整体含油、差异储集”特征，低TOC泥岩与粉砂岩组合为目前最有利的勘探目标。

关键词：细粒沉积异重流模式水槽模拟实验储集特征长7 亚段三叠系延长组页岩油鄂尔多斯盆地

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低渗透老油田柔性侧钻水平井挖潜技术

石油勘探与开发 2025年

作者：翁定为孙强梁宏波雷群管保山刘汉斌张绍林柴麟黄瑞中国石油勘探开发研究院中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室中国石油长庆油田公司

针对低渗透老油田老井侧向深部剩余油气资源动用难度大的问题，形成了柔性侧钻水平井挖潜技术，并开展了现场试验。该技术首先采用柔性侧钻钻具在老井筒中实现低成本侧钻，然后采用水力喷射工艺诱导多条裂缝起裂，最后通过下入油管柱对... 详细信息

针对低渗透老油田老井侧向深部剩余油气资源动用难度大的问题，形成了柔性侧钻水平井挖潜技术，并开展了现场试验。该技术首先采用柔性侧钻钻具在老井筒中实现低成本侧钻，然后采用水力喷射工艺诱导多条裂缝起裂，最后通过下入油管柱对侧钻井眼实施笼统多簇暂堵压裂，从而实现井间剩余储量的高效挖潜。该技术包含柔性侧钻水平井钻井和侧钻水平井压裂2项技术，前者主要涉及柔性钻杆结构和材料优化、钻进工艺、密闭取心工具3个方面，后者主要涉及压裂方案优化、压裂工具及实施工艺优化2个方面。该技术在长庆安塞油田开展了多轮现场试验，发现通过改变井型、缩小油水井排距，可以较好地建立压力驱替系统，实现压力的有效传导，从而达到低产低效井提液增产的目的，同时验证了该技术可为低渗透、特低渗透油藏剩余储量精准挖潜、储层精细动用提供有利支撑。

关键词：低渗透油田老油田挖潜柔性侧钻超短半径水平井多簇压裂安塞油田现场试验

东海盆地西湖凹陷孔雀亭区断裂体系特征及控藏效应

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岩性油气藏 2025年第1期 161-169页

作者：薛煜恒李坤尚娅敏陈秋佟盛烈豪刘建斌油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都理工大学中国石油新疆油田公司采油二厂中海石油(中国)有限公司上海分公司

以三维地震精细解释为基础，运用构造剖面复原、流体包裹体分析等方法，对东海盆地西湖凹陷孔雀亭区断裂体系特征进行了分析，并对其演化特征及控藏效应进行了研究。研究结果表明：(1)西湖凹陷孔雀亭区断裂体系具有明显东、西分区、分... 详细信息

以三维地震精细解释为基础，运用构造剖面复原、流体包裹体分析等方法，对东海盆地西湖凹陷孔雀亭区断裂体系特征进行了分析，并对其演化特征及控藏效应进行了研究。研究结果表明：(1)西湖凹陷孔雀亭区断裂体系具有明显东、西分区、分带特征。平面上，东部发育3组方向主干伸展断裂，NNE向为主，NE向及近NS向次之，西部发育2组方向主干伸展断裂，NE向为主，NNE向次之；剖面上东部以多米诺式斜列构造样式为主，西部以同向断阶为主；自西向东可分为5个断阶带，东部发育2个反向断裂带，西部发育3个同向断裂带。(2)研究区断裂体系经历了断陷期、断-坳转换期、坳陷反转期以及区域沉降期4个演化阶段，断裂活动性表现出“东部为早强晚弱、西部为早弱晚强”差异演化特征。(3)研究区发育东部反向断槽-局部自圈油气藏和西部顺向断阶-岩性尖灭油气藏，其中东部的油气藏为双源供烃，是油气富集有利区，尤其是F2和F3断裂活动性强、断距较大，所控圈闭的面积和高度大，在平湖组富油、花港组下段富气，是有利勘探区。

关键词：伸展断裂断裂活动性双源供烃断裂控藏反向断槽-局部自圈油气藏顺向断阶-岩性尖灭油气藏西湖凹陷东海盆地

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基于分子结构差异的镜/暗煤纳米孔隙对H2O吸附的影响

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现代地质 2025年

作者：马东民唐晨璐陈跃王怀厂李国富季长江王丽雅祝浩冉刘赞西安科技大学地质与环境学院中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院煤与煤层气共采技术国家重点实验室

煤的分子结构差异是宏观煤岩性质变化的根本原因，而不同宏观煤岩组分的纳米孔隙结构又直接影响到煤层气的吸附/解吸特性。尽管在煤分子结构的研究方向已有诸多探索，但针对不同宏观煤岩组分展开研究，构建大分子结构模型并在此基础上... 详细信息

煤的分子结构差异是宏观煤岩性质变化的根本原因，而不同宏观煤岩组分的纳米孔隙结构又直接影响到煤层气的吸附/解吸特性。尽管在煤分子结构的研究方向已有诸多探索，但针对不同宏观煤岩组分展开研究，构建大分子结构模型并在此基础上分析纳米孔隙结构中能量变化及吸附特性差异的研究尚不多见。为了探究不同宏观煤岩成分的纳米孔隙微观结构对H2O吸附特征，采用巨正则系综蒙特卡洛（GCMC）模拟方法及分子动力学模拟技术，研究不同温度、不同压力、不同孔径的狭缝型镜/暗煤分子模型对H2O的饱和吸附、等温吸附及等量吸附热特征。结果表明，暗煤的接触角与润湿热大于镜煤，反映出暗煤的水润湿性优于镜煤。在煤分子模型饱和吸附H2O的模拟中，由于微观结构中暗煤的含氧官能团含量高于镜煤，故暗煤的吸附热和吸附量均大于镜煤。在不同狭缝孔等温吸附模拟中，H2O的吸附量和吸附热均与温度呈负相关关系，与压力和孔径大小呈正相关关系。孔径增大，H2O的等量吸附热呈减小趋势。这是由于煤的各相异性，H2O的赋存空间变大，更多分子处于游离态，同样使得煤样与H2O的相互作用机会减少，因此等量吸附热随着孔径的增大而减小。

关键词：宏观煤岩组分纳米孔隙巨正则系综蒙特卡洛模拟等温吸附吸附热