沉积盆地地下古水动力场恢复──原理与方法

首先对地下水动力场进行了数学描述，以流体势分布度量水动力场，建立了地层埋藏史与流体压力孕育史恢复的数学模型，以此可作为恢复古水动力的重要依据；最后提出了模型实现中的一些建议，系统阐述了古水动力场恢复的原理和方法     

沉积盆地地下古水动力场恢复

首先对地下水动力场进行了数学描述，以流体势分布度量不动力场，建立了地层埋藏史与流体压力孕育史恢复的数学模型，以此可作为恢复古水动力的重要依据。；最后提出了模型实现中的一些建议，系统阐述了古水动力场恢复的原理和方法。     

高北斜坡中深层岩性油藏岩石电阻率实验研究

冀东油田南堡凹陷高北斜坡中深层岩性油藏电阻率测井响应复杂,给含油性评价带来了很大挑战。为了弄清岩石电阻率的变化规律,选取研究区不同类型的典型岩心,模拟不同地层水矿化度条件下的油驱水过程,进行配套的岩石电阻率实验测量。结果表明:胶结指数随地层水矿化度、孔隙度和储层品质因子的增大而增大,随阳离子交换量的增大而减小;饱和度指数随地层水矿化度和阳离子交换量的增大而增大,随孔隙度和储层品质因子的增大而减小。根据实验结果建立了动态岩电参数含水饱和度模型,依据该模型计算的结果与验证实验结果吻合很好,表明模型的可靠性高。     

冻融循环-动水冲刷对间断级配沥青混合料特性参数影响

沥青路面在水、温和荷载长期作用下服役寿命明显降低.为探寻沥青混合料路用性能衰减规律,本文自主研发了沥青混合料动水冲刷模拟试验装置,对沥青混合料马歇尔试件开展多次冻融循环-动水冲刷循环作用,分析了沥青混合料特性参数变化规律,结合CT切片扫描,探寻了沥青混合料内部结构变化规律.结果表明:在冻融循环-动水冲刷循环前期,各特性参数都呈现出较快的增长或衰减;在外加动力水压作用下,沥青混合料内部吸水量会逐渐增加至饱水状态,沥青混合料试件内部的微开口孔隙会发生结构与形态的变化;经12次冻融循环-动水冲刷循环,沥青混合料的劈裂强度降幅高达65.44%.研究结果为深入了解沥青路面水损害机理提供了理论基础.     

高邮凹陷古水动力场及其与油气运聚的关系

含油气盆地地下水动力场与油气的运移、聚集和分布规律关系密切。在地层水水化学特征研究的基础上，对高邮凹陷油气主运移期的古水动力场分布及其对油气运聚的影响进行了研究。结果表明，在油气大规模运移期，高邮凹陷为典型的不对称型压实流-重力流盆地，形成了上、下两个含油气系统水动力场。在纵向上和平面上，各亚水动力场具有泥岩压榨水离心流、越流泄水、越流-蒸发泄水、大气水下渗向心流等局部水动力单元类型，油气的运移、聚集与压实流及其末端的越流泄水区紧密相关。同时还指出，盆地的内斜坡和北斜坡外侧等地区是今后上含油气系统的勘探潜力区；沙埝以北、柘垛以及码头庄以西等地区是下含油气系统的潜力区，且对下含油气系统应加强深层油气藏的勘探与研究。     

多层砂岩老油田储层参数测井解释

 哥伦比亚达莱纳盆地V油田砂泥岩频繁交互、含油井段长、层系多、油水关系复杂,主要含油层系T组、G组地层测井资料不全,解释难度大。为了对V油田建立储层参数模型、进行系统的油藏数值模拟、对油田的进一步开发潜力做准确预测,采用分测井系列细分层系的储层参数测井解释方法,以取心井资料为基础,建立了分测井系列细分层系的储层精细解释模型;研究了岩心孔隙度与密度、自然电位幅度差、自然伽玛之间的关系;建立了各层系孔隙度、渗透率优选模型;根据建立的孔隙度、渗透率模型,对测井资料进行处理解释,求取了该油田储层孔隙度、渗透率值。     

鄂尔多斯盆地环江油田虎二区块储层地质知识库的构建及应用

基于鄂尔多斯盆地环江油田已有取心井测井资料的聚类分析,分析了不同沉积微相典型的组合测井响应特征,建立了环江油田虎二区块沉积微相的测井相知识库.运用统计学的方法对研究区块所有研究层位不同沉积微相的几何特征进行了定量化统计与分析,并构建了不同沉积微相砂体的几何变量参数的相关关系.整理、分析了储层测井解释参数的分布情况并构建了储层孔隙度与渗透率的数学回归关系.在构建的储层地质知识库的基础上,选取序贯指示这一随机模拟方法对沉积微相进行随机模拟;利用物性回归公式,计算获取全区的物性参数,并进行了全区储层参数分布的随机模拟.最后基于储层地质模型对研究区井组注水受效状况进行了数值模拟分析,确定了井组见水方向,为油藏后期的注水开发提供了参考.     

水-气二相流本构模型参数的反演识别

在地下水多相流问题的模拟研究中,需要确定各相流体的本构模型参数.为此,首先通过非稳定水-气二相流试验获取砂土中水-气二相流动过程的试验数据,然后建立考虑水相、气相流动及相互溶混的水-气二相流数学模型,采用Marquart-Levenberg最优化算法建立水-气二相流本构关系模型参数反演模型,结合非稳定水-气二相流的试验数据,对水-气二相流本构关系模型（VG和VGM）参数进行了反演识别,得到了与试验中土样相关的水-气二相流本构关系模型参数的最优估计值.将所得到的水-气二相流本构关系模型参数的最优估计值代入到水-气二相流数值模拟模型中,对该非稳定水-气二相流试验过程进行模拟,将对应的模拟值与试验过程的观测值进行对比分析,二者吻合较好,证明了最优参数估计值的准确性和参数反演识别模型的有效性.该研究成果可以为确定多相流系统中与各相流体（包括水相、气相和非水相流体（NAPL））有关的本构关系提供帮助和技术支持.     

新型水动力弹射技术研究

针对水动力能源系统开展了新型水动力弹射技术的探索性研究,采用数值模拟和理论分析相结合的手段对弹射过程进行了数值仿真,并采用参数选取约束分析的方法对系统结构中的重要参数进行了分析,给出从设计参数输入到关键参数选取的方法. 数值仿真结果表明,两种数值方法计算结果一致性较好,验证了原理的正确性和方案的可行性. 并通过关键参数优化对比,提出增大设计冗余和采用较小的压力容器中高压气室的体积比例两个参数优化的方向.      

古潜山裂缝性油藏储层参数横向预测

对古潜山裂缝性复杂岩性油藏，任何单一的方法均不能对裂缝作出总体特征描述。将测井资料与地震资料相结合，充分发挥测井资料纵向分辨率高、地震资料横向分辨率高的优点，提出了一套古潜山裂缝识别和储层参数预测的方法。在单井测井资料精细分析和解释的基础上，通过测井与井旁地震资料精细标定、地震属性提取、归一化处理和优选，建立了地震属性与储层参数之间的关系，实现在井约束条件下的地震属性参数向储层参数的空间分布预测。该研究成果已在胜利油田数十口井中进行了推广应用，其有效孔隙度、次生孔隙度、泥质含量预测结果与测井解释结果吻合较好，两者误差相当小，取得了良好的应用效果。     

鄂尔多斯盆地西峰地区长7段泥岩古压力恢复

依据钻、测井资料,运用统计分析、埋藏史模拟以及地层压力恢复等方法对西峰地区长7段欠压实泥岩古压力进行恢复。结果表明:地层孔隙度同时受埋藏深度和埋藏时间的双重影响,埋藏时间对孔隙度的影响具有持续效应,地层抬升会导致深度效应的停止;欠压实泥岩总孔隙度可以认为是正常压实孔隙度和欠压孔隙度实增量之和,正常压实孔隙度演化是埋藏深度和埋藏时间的双元函数,而欠压实增量只受控于埋藏深度;长7段欠压实泥岩孔隙度增量与其埋深之间存在良好的指数关系,利用该指数关系再结合埋藏史可以恢复欠压实泥岩在成藏期的古孔隙度;西峰地区长7段烃源岩在成藏期普遍存在异常高压,压力系数为1.3～1.65,说明其在成藏期具有很强的排烃动力,同时可以很好地解释西峰地区现今的油气分布特征。     

牛蹄塘与陡山沱组页岩孔隙发育差异性与主控因素分析——以鄂西某井为例

鄂西地区是长江中下游地区页岩气勘探开发的重点区域,其中震旦系、寒武系等层系均获页岩气流,因此,对其储层微观孔隙结构特征及其影响因素进行研究具有十分重要的意义。通过对研究区页岩样品进行FE-SEM观察、TOC含量测定、全岩及粘土X-衍射分析及其岩石物性等的分析,明确了研究区储层孔渗特征及储集空间类型、有机质丰度及成熟度、矿物组成等。研究表明,牛蹄塘组页岩核磁总孔隙度及渗透率均大于陡山沱组页岩,陡山沱组页岩有机质孔隙发育较好且发育更多白云石晶间孔,部分层段发育方解石溶蚀晶锥及溶蚀坑洞;TOC含量及有机质热演化程度与有机质孔隙呈现负相关关系;矿物组分中,石英及长石含量与核磁总孔隙度呈现正相关关系,而白云石含量与其呈现负相关关系,黏土矿物与核磁总孔隙度的相关性并不明显;此外,核磁总孔隙度与深度呈负相关关系,表现在随深度的加深,核磁孔隙度总体呈波动下降趋势。分析认为：矿物组分、有机质丰度及热演化程度、埋藏深度是影响页岩储集能力的重要因素,有机质的富集有利于页岩气的生成与吸附,脆性矿物的存在提高了储层的脆性,有利于储层的增产改造;埋藏深度影响储集空间的保存条件优劣。     

用模态方法分析轮胎印迹内摩擦力及不同表面垂直特性

模态参数反映了物理系统的本质特征。利用模态参数对轮胎的垂直特性进行了建模,建立了接地印迹内摩擦力分布的计算模型,其结果与实验结果相符合。还发现轮胎的垂直特性与地面和轮胎之间的附着系数有关,这是以往建模方法所不能做到的。分别对轮胎与平面、轮胎与转鼓曲面相接触的垂直特性进行了建模。两者之间的关系与以往基于试验的经验公式所得结果是一致的。显示出利用模态参数对轮胎不同工况特性建模的优越性。     

克深气田储层地质力学特征及其对开发的影响

克拉苏构造带深层裂缝型致密砂岩气藏经历强挤压构造变形,复杂的现今地应力场和天然裂缝系统导致储层非均质性和各向异性较强,不同构造之间和同一构造不同位置的气井产能差异明显。为明确影响该区天然气开发中的地质主控因素,在井筒一维地质力学参数评价和构造格架搭建的基础上开展了克深气田储层地质力学建模,深入分析克深气田多个构造带储层岩石力学性质、现今地应力场及天然裂缝的发育特征,归纳总结不同构造带、同一构造带不同部位及不同层位的储层地质力学特征,并结合克深气田典型井的开发现状,建立地质力学特征与产能的关联,最后,针对不同类型的气藏分别提出与之匹配的布井原则。研究表明：（1）不同构造类型气藏地应力场分布特征差异较大,应力方位与天然裂缝产状之间的关系也有明显不同;（2）气藏内储层地质力学属性呈现自分层特征,其直接影响储层孔隙度和渗透率分布;（3）气藏内部处于应力低值、裂缝走向与水平主应力方位之间夹角小的位置,储层渗透性能较好,单井产能更高。研究不仅为储层评价和气藏描述提供了有力的补充,同时也为井位优化提供有利的依据。     

彰武地区中生代张强凹陷地热史研究

对张强凹陷粘土矿物Ｘ射线衍射谱线特征及有机质干酪根类型的定性分析和镜质体反射率（Ｒ０）与温度之间关系的定量模拟计算，恢复了凹陷的地热史；通过古热流的计算，恢复了凹陷的热沉降史，从定量的角度进一步证实了凹陷古热流在时间上表现为由低→高→低的变化规律，从而证实了凹陷属于裂谷盆地．通过研究，指出对凹陷进行进一步勘探开发有利的生油层位．     

古潜山裂缝性油藏储层参数横向预测

对古潜山裂缝性复杂岩性油藏,任何单一的方法均不能对裂缝作出总体特征描述。将测井资料与地震资料相结合,充分发挥测井资料纵向分辨率高、地震资料横向分辨率高的优点,提出了一套古潜山裂缝识别和储层参数预测的方法。在单井测井资料精细分析和解释的基础上,通过测井与井旁地震资料精细标定、地震属性提取、归一化处理和优选,建立了地震属性与储层参数之间的关系,实现在井约束条件下的地震属性参数向储层参数的空间分布预测。该研究成果已在胜利油田数十口井中进行了推广应用,其有效孔隙度、次生孔隙度、泥质含量预测结果与测井解释结果吻合较好,两者误差相当小,取得了良好的应用效果。     

系列化水文模型研究

在大尺度水文模型研究中，提出了系列化水文模型的研究途径，即将不同时间尺度的同一种概念性水文模型构成一组模型系统，建立其间结构和参数联系，进行系列化研究。本文建立了新安江流域水文模型的月，日，时三种时间尺度的模型系列，在淮河流域上进行试验，初步显示了这种途径的作用。     

鄂尔多斯盆地北部下石盒子组-山西组成岩作用与储层的关系

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗断阶、塔巴庙地区下石盒子组 -山西组的成岩作用主要包括压实作用、胶结作用和溶蚀作用。随着埋藏深度的增加 ,砂岩孔隙逐渐减少 ,胶结作用成为孔隙度降低的主要因素 ,但早期形成的胶结物同时又增加了岩石抵抗压实作用的能力而有利于粒间孔隙的保存。不同产状的高岭石对储层孔隙的贡献不同 ,生长于长石溶孔中的自生高岭石 ,自形晶极好且堆积松散 ,保留了良好的晶间隙 ,对孔隙贡献较大 ;而长石蚀变而成的高岭石 ,堆积紧密 ,晶间隙极小 ,对孔隙贡献较小。     

冀东浅海探区隔水导管入泥深度研究

隔水导管是海洋钻井关键部分,确定合理的下入深度对于安全钻完井作业具有非常重要的意义。冀东浅海探区导管的入泥深度通常是根据经验确定,一般为泥面以下50m,存在一定的盲目性。本文根据隔水导管轴向受力分析,建立了隔水导管极限承载力计算模型,并利用VB语言编写程序根据地层性质计算隔水导管的最小入泥深度。同时为了验证计算结果的可靠性,对隔水导管贯入地层过程进行了室内模拟实验。实验表明：极限承载力计算值和实验值偏差在10%以内,说明建立的计算模型可靠性高,可用于冀东浅海探区单井隔水导管的最小入泥深度设计。