《长江大学学报(自科版)》征稿简则
在致密油藏中纳米乳液静态吸附及渗吸驱油性能实验研究
[收稿日期]20230412[基金项目]油气钻采工程湖北省重点实验室开放基金项目 致密油藏水力压裂用纳米乳液渗吸增产机理及影响因素研究 (Y Q Z C 202202);湖北省科学技术厅计划项目 纳米排驱剂解除涪陵页岩气藏水锁损害机理研究 (2021C F B 249);湖北省教育厅科学技术研究项目 纳米排驱剂解除致密砂岩气藏水锁损害机理研究 (Q 20211303)㊂ [第一作者]汪杰(1987),男,博士,副教授,现主要从事油气田开发研究工作,w a n g j i e @y a n gt z e u .e d u .c n ㊂汪杰,罗旭,曾建国,等.在致密油藏中纳米乳液静态吸附及渗吸驱油性能实验研究[J ].长江大学学报(自然科学版),2023,20(4):66-73.WA N GJ ,L U O X ,Z E N GJG ,e t a l .E x p e r i m e n t a l s t u d y o ns t a t i c a d s o r p t i o na n d i m b i b i t i o n p r o p e r t i e so f n a n oe m u l s i o n i n t i g h t o i l r e s e r v o i r [J ].J o u r n a l o fY a n g t z eU n i v e r s i t y (Na t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ),2023,20(4):66-73.在致密油藏中纳米乳液静态吸附及渗吸驱油性能实验研究汪杰1,2,3,罗旭1,2,3,曾建国4,江厚顺1,2,3,贺东洋51.非常规油气省部共建协同创新中心(长江大学),湖北武汉4301002.长江大学石油工程学院,湖北武汉4301003.油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学),湖北武汉4301004.中国石油集团海洋工程有限公司,北京1000285.中国石油集团测井有限公司制造公司,陕西西安710005[摘要]致密油藏孔隙度小㊁渗透率低,常规表面活性剂无法进入孔喉中有效驱替原油,采用微乳液法将表面活性剂㊁油相和水相等合成的纳米乳液,具有纳米级粒径且吸附量低,可通过渗吸吸附的方式进入致密储层深部提高致密油藏采收率㊂为明确纳米乳液的吸附与渗吸驱油特性,通过紫外分光光度计,研究了不同粒径的天然砂岩与页岩岩粉对纳米乳液的静态吸附性能;并通过渗吸驱油实验研究各种因素影响下纳米乳液渗吸驱油规律,最终确定影响纳米乳液渗吸驱油效果的主控因素,为提高致密油藏开采效果提供理论依据㊂研究结果表明,不同目数的岩粉对纳米乳液的吸附性能存在一定差异,目数越大,岩粉比表面越大,对应吸附量越多,纳米乳液在页岩表面吸附量高于砂岩;相比于其他因素,纳米乳液种类㊁浓度及储层岩性对纳米乳液渗吸驱油效果影响最大,其次为岩心长度和实验温度㊂动态驱替实验结果表明,阴非离子型纳米乳液C 具有较好的提高采收率效果,增幅达9.45%,其次为阴离子型纳米乳液A ,增幅为8.98%,而阳离子纳米乳液B 的效果最差,增幅为4.24%㊂[关键词]致密油藏;纳米乳液;静态吸附;渗吸驱油;驱油效率[中图分类号]T E 357[文献标志码]A [文章编号]16731409(2023)04006608E x p e r i m e n t a l s t u d y o n s t a t i c a d s o r p t i o na n d i m b i b i t i o n p r o pe r t i e s of n a n o e m u l s i o n i n t i gh t o i l r e s e r v o i r WA N GJ i e 1,2,3,L U O X u 1,2,3,Z E N GJ i a n g u o 4,J I A N G H o u s h u n 1,2,3,H ED o n g y a n g51.C o o p e r a t i v e I n n o v a t i o nC e n t e r o fU n c o n v e n t i o n a lO i l a n dG a s (Y a n g t z eU n i v e r s i t y),W u h a n430100,H u b e i 2.S c h o o l o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g ,Y a n g t z eU n i v e r s i t y ,Wu h a n430100,H u b e i 3.K e y L a b o r a t o r y o fD r i l l i n g a n dP r o d u c t i o nE n g i n e e r i n g f o rO i l a n dG a s ,H u b e i P r o v i n c e (Y a n g t z eU n i v e r s i t y),W u h a n 430100,H u b e i 4.O f f s h o r eE n g i n e e r i n g C o m p a n y L i m i t e d ,C N P C ,B e i j i n g 1000285.M a n u f a c t u r i n g C o m p a n y ,C h i n aN a t i o n a l L o g g i n g C o r po r a t i o n ,X i a n710005,S h a a n x i A b s t r a c t :D u e t ot h es m a l l p o r o s i t y a n dl o w p e r m e a b i l i t y o f t i g h tr e s e r v o i r s ,c o n v e n t i o n a l s u r f a c t a n t sc a n n o te f f e c t i v e l yd i s p l a ce c r u d e o i l i n p o r e -t h r o a t .N a n o -e m u l s i o n ,w h i c h i s e q u a l t os u rf a c t a n t ,o i l p h a s e a n dw a t e rb y mi c r o e m u l s i o n m e t h o d ,h a sn a n o -s i z e d p a r t i c l es i z ea n dl o w a d s o r p t i o nc a p a c i t y ,a n dc a nb eu s e dt oe n t e rd e e p t i gh tr e s e r v o i r s t h r o u g h i m b i b i t i o na d s o r p t i o n t o i m p r o v e t h e r e c o v e r y e f f i c i e n c y o f t i g h t r e s e r v o i r s .I no r d e r t o c l a r i f y t h e a d s o r pt i o n a n d i m b i b i t i o n d i s p l a c e m e n t c h a r a c t e r i s t i c s o f n a n o -e m u l s i o n ,t h e s t a t i c a d s o r p t i o n p r o pe r t i e s of n a t u r a l s a n d s t o n e a n d s h a l e r o c k p o w d e rw i t hd i f f e r e n t p a r t i c l es i z e so nn a n o -e m u l s i o n w e r es t u d i e db y u l t r a v i o l e ts p e c t r o p h o t o m e t e r .T h r o u gh i m b i b i t i o nd i s p l a c e m e n t e x p e r i m e n t ,t h e l a wo f n a n o e m u l s i o n i m b i b i t i o nd i s pl a c e m e n t u n d e r t h e i n f l u e n c e o f v a r i o u s f a c t o r sw a s s t u d i e d ,a n dt h e m a i nc o n t r o l l i n g f a c t o r sa f f e c t i n g t h ee f f e c to fn a n oe m u l s i o ni m b i b i t i o nd i s pl a c e m e n t w e r e f i n a l l y d e t e r m i n e d ,w h i c h p r o v i d e da t h e o r e t i c a l b a s i s f o r i m p r o v i n g t h e p r o d u c t i o n e f f e c t o f t i gh t r e s e r v o i r .T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e a d s o r pt i o n p e r f o r m a n c eo f r o c k p o w d e rw i t hd i f f e r e n tm e s hn u m b e r i sd i f f e r e n t t os o m e e x t e n t .T h e l a r g e r t h em e s hn u m b e r i s ,t h e l a r g e r t h e s p e c i f i c s u r f a c eo f r o c k p o w d e r i s ,t h em o r e t h e c o r r e s p o n d i n g a d s o r pt i o n c a p a c i t y i s .T h e a d s o r p t i o n c a p a c i t y o f n a n o -e m u l s i o n o n s h a l e s u r f a c e i s h i g h e r t h a n t h a t o f s a n d s t o n e .C o m pa r e dw i t h o t h e r f a c t o r s ,n a n o m e t e re m u l s i o nt y p e ,c o n c e n t r a t i o na n dr e s e r v o i rl i t h o l o g y h a v et h e gr e a t e s t i n f l u e n c eo nt h e i m b i b i t i o nd i s p l a c e m e n te f f e c to fn a n o m e t e re m u l s i o n ,f o l l o w e db y c o r e l e n g t ha n de x p e r i m e n t a l t e m pe r a t u r e .T h e d y n a m i c d i s p l a c e m e n t e x p e r i m e n t r e s u l t s s h o wt h a t t h en e ga t i v en o n i o n i cn a n oe m u l s i o nCh a s ab e t t e rE O Re f f ec t ,w i t ha n i n c r e a s eo f9.45%,f o l l o w e db y an i o n i cn a n oe m u l s i o n A ,w i t ha ni n c r e a s eo f8.98%,a n dc a t i o n i cn a n o e m u l s i o nBh a s t h ew o r s t e f f e c t ,w i t ha n i n c r e a s e o f 4.24%.K e yw o r d s :t i g h t r e s e r v o i r ;n a n o e m u l s i o n ;s t a t i c a d s o r p t i o n ;i m b i b i t i o no i l d i s p l a c e m e n t ;o i l d i s p l a c e m e n t e f f i c i e n c y ㊃66㊃长江大学学报(自然科学版) 2023年第20卷第4期J o u r n a l o fY a n g t z eU n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ) 2023,V o l .20N o .4Copyright ©博看网. All Rights Reserved.随着能源需求的日益加剧,常规油气资源无法满足科技发展的需求,非常规油气资源的大规模开发逐渐弥补能源需求短缺的问题[1-2],致密油藏作为非常规油气藏主要资源来源,其开发受到高度重视[3-4]㊂致密储层主要特征表现在孔喉细小㊁渗透率低㊁毛细管力作用显著等,其中毛细管力是静态渗吸主要驱动力㊂因此,如何降低微纳米孔喉中油气渗流阻力㊁同时在开发过程中有效补充储层能量是致密油藏实现长期高效开采的关键所在[5-9]㊂近年来,利用毛细管力渗吸作用提高低渗透油藏采收率已成为国内外研究热点之一[10-12]㊂其作用原理主要是通过在注入水或压裂液中添加纳米乳液,将油相润湿的储层改性为水相润湿,水湿表面的致密储层中,借助储层微纳米孔喉自发渗吸毛细管力作用,注入水或压裂液中的水相可通过渗吸的方式自发进入致密储层基质置换原油,从而提高油井产量㊂众多学者对于油藏中的渗吸现象开展了大量理论和实验研究,主要包括:①不同类型纳米乳液与储层岩石㊁流体相互作用机理,包括纳米乳液降低原油表界面张力,提高注入水的注入能力,增加原油的乳化性能,改善岩石表面的润湿性等;②纳米乳液渗吸驱油的效果评价,包括宏观上提高注入水渗吸驱油效果,以及微观上改善致密孔喉中大小孔的油水分布等;③纳米乳液渗吸作用效果的影响因素等3个方面,包括矿化度㊁温度㊁渗透率㊁纳米乳液中表面活性剂种类㊁原油组成和岩性等因素对纳米乳液渗吸驱油效果的影响,这些研究为人们认识纳米乳液渗吸驱油效果的作用机理提供了有力的支撑[12-15]㊂研究表明,纳米乳液在储层岩石表面的吸附性能是影响其润湿改性效果的关键因素,但相关研究并未见诸多报道㊂此外,为了确保纳米乳液在致密油藏中具有较好的渗吸驱油效果,需要明确影响其作用效果的主要因素㊂通过紫外分光光度计,研究不同粒径的天然砂岩与页岩岩粉对纳米乳液的静态吸附性能;并通过渗吸驱油实验研究各种因素影响下纳米乳液渗吸驱油规律,最终确定影响纳米乳液渗吸驱油效果的主要因素,为提高致密油藏开采效果提供一定的理论依据㊂1 实验设计1.1 实验材料表1 岩心物性特征T a b l e 1 C o r e p h ys i c a l c h a r a c t e r i s t i c s 岩心编号岩心类型尺寸/c m 气测渗透率/m D 孔隙度/%砂岩1致密砂岩⌀2.51ˑ3.222.189.62砂岩2致密砂岩⌀2.49ˑ3.122.078.78砂岩3致密砂岩⌀2.52ˑ3.173.0410.02砂岩4致密砂岩⌀2.50ˑ3.162.339.58砂岩5致密砂岩⌀2.51ˑ3.193.4710.12砂岩6致密砂岩⌀2.48ˑ3.212.558.76砂岩7致密砂岩⌀2.53ˑ3.202.848.89砂岩8致密砂岩⌀2.51ˑ3.182.929.34砂岩9致密砂岩⌀2.50ˑ3.122.679.27砂岩10致密砂岩⌀2.49ˑ5.452.868.26砂岩11致密砂岩⌀2.50ˑ3.551.897.85砂岩12致密砂岩⌀2.51ˑ3.552.068.36砂岩13致密砂岩⌀2.48ˑ3.551.939.03页岩1页岩⌀2.52ˑ3.180.316.74页岩2页岩⌀2.53ˑ3.210.346.69 天然致密砂岩㊁页岩的岩粉与岩心,其中不同目数的岩粉获取方法如下:将洗油干燥后的砂岩㊁页岩分别粉碎成粉末,用振动筛分选出40~80㊁80~100㊁100~200目的岩粉以备用㊂物性特征如表1所示㊂实验流体的配制,用20000m g/L N a C l ㊁K C l 与去离子水溶液配制成模拟地层水㊂纳米乳液试剂类型,包括纳米乳液A (阴离子纳米乳液乙氧基化烷基硫酸钠)㊁B (阳离子纳米乳液十二烷基二甲基叔胺)㊁C (阴非离子纳米乳液聚氧乙烯醚和烯烃磺酸钠的混合物),分别用模拟地层水配制质量浓度为1000㊁2000㊁3000㊁5000㊁8000㊁10000m g /L 的纳米乳液溶液㊂1.2 实验仪器紫外分光光度计,精密电子天平,离心机,真空饱和装置,恒压恒速泵,管线,渗吸瓶,气体渗透率测量仪,气体孔隙度测量仪,岩心夹持器,手摇环压泵,中间容器及玻璃仪器等㊂1.3 静态吸附实验设计纳米乳液水溶液在致密储层孔喉中运移时,其主要成分在储层岩石表面产生吸附并改变其润湿性,但同时降低了溶液中纳米乳液的有效成分,影响纳米乳液的深部作用效果[16]㊂因此,纳米乳液在储层㊃76㊃第20卷第4期汪杰等:在致密油藏中纳米乳液静态吸附及渗吸驱油性能实验研究Copyright ©博看网. All Rights Reserved.岩石表面的吸附性能,对其作用效果直观重要㊂纳米乳液在岩粉表面的静态吸附实验包括标准曲线测试和纳米乳液在不同目数和种类的岩粉表面吸附量测试㊂纳米乳液分光光度值标准曲线的测定:用紫外分光光度计测量质量浓度为1000㊁2000㊁3000㊁5000㊁8000㊁10000m g/L 的纳米乳液水溶液的吸光度,建立纳米乳液分光光度值标准曲线㊂纳米乳液在岩石表面的静态吸附性能测试:以砂岩为例,将不同目数的砂岩岩粉充分干燥,40~80㊁80~100㊁100~200目的岩粉各取1.0g 装入不同西林瓶内,按照固液比1ʒ20取一定量5000m g/L 的纳米乳液溶液倒入装有岩粉的西林瓶内,振荡待其充分反应,用离心机分离固液,分别在0.5㊁2㊁6㊁12㊁24㊁36㊁48㊁72h 时,取上层清液测量吸光度,将所测量的分光光度值对照标准曲线,计算吸附一定时间后的溶液中纳米乳液的浓度,并带入公式(1)计算单位质量的砂岩表面纳米乳液的静态吸附量[16]㊂同样步骤计算页岩表面纳米乳液的吸附量㊂ ε=V (ρ1-ρ2)m(1)式中:ε为静态吸附量,m g /g ;V 为纳米乳液体系总体积,L ;ρ1为纳米乳液体系初始质量浓度,m g /L ;ρ2为纳米乳液体系吸附平衡质量浓度,m g /L ;m 为岩粉质量,g ㊂1.3 自发渗吸及岩心驱替实验设计渗吸驱油实验:渗吸实验为体积法,可以直观地看到渗吸驱油过程及驱油量㊂以砂岩为例,选择物性参数相近的砂岩岩心进行渗吸实验㊂将充分干燥的砂岩岩心放入真空饱和装置中饱和原油,记录饱和原油体积,再将岩心放入渗吸瓶中,通过恒压恒速泵把溶液注入渗吸瓶中,记录渗吸驱油量绘制渗吸曲线㊂通过正交实验改变温度㊁岩心长度㊁纳米乳液的浓度㊁纳米乳液种类等研究影响纳米乳液渗吸驱油的主控因素㊂页岩渗吸实验方法与砂岩一致㊂岩心驱替实验:选择孔渗相近的砂岩岩心进行驱替实验㊂将砂岩岩心放入真空饱和装置中饱和原油,并记录饱和原油体积,将饱和后的砂岩岩心放入岩心夹持器内,施加2M P a 的环压,使用配制的模拟地层水进行驱替实验,记录出口端出油量;等出口端不再出油时仍持续驱替一段时间,然后换纳米乳液溶液驱替,记录端口出油量绘制成曲线㊂2 结果与分析2.1 纳米乳液在岩粉表面静态吸附性能的影响因素图1 纳米乳液标准吸光度曲线F i g.1 S t a n d a r da b s o r b a n c e c u r v e o f n a n o e m u l s i o n 如图1所示,分别测定了3种类型的纳米乳液在不同质量浓度下的标准吸光度㊂在进行不同质量浓度的纳米乳液岩粉浸泡实验时,通过与对应种类的纳米乳液标准曲线进行比对,计算纳米乳液在岩粉表面的静态吸附量,用于判断纳米乳液的吸附性能㊂2.1.1 岩粉目数及类型岩粉目数的大小对其比表面影响较大,岩粉目数越大,对应的比表面越大,对纳米乳液的吸附量越多㊂此外,岩粉目数越大,单位质量含有的岩粉数量越多,同样会增加对纳米乳液的吸附量㊂如图2(a )和图2(b )所示,100~200目的砂岩岩粉对纳米乳液A 的吸附量为21.5m g /g ;80~100目的砂岩岩粉对纳米乳液A 的吸附量为12.68m g /g;40~80目的砂岩岩粉对纳米乳液A 的吸附量为5.8m g /g㊂100~200目的岩粉对纳米乳液A 的吸附量最多,几乎是40~80目岩粉的3~4倍左右㊂说明岩粉目数越大,岩粉比表面越大,与纳米乳液接触面积越大,吸附量越高㊂㊃86㊃长江大学学报(自然科学版)2023年7月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.目前致密油藏主要包括页岩和砂岩两种类型,为了确定纳米乳液在两种类型的致密油藏中的吸附性能,对比了图2(a )和图2(b )中5000m g/L 的纳米乳液A 对砂岩和页岩的吸附量实验结果可知,相同浸泡时间和目数时,纳米乳液在致密砂岩岩粉的表面吸附量低于页岩岩粉,说明页岩对纳米乳液的吸附强度高于砂岩㊂分析认为,这主要是由于页岩中黏土矿物含量及成分比致密砂岩复杂,对纳米乳液的吸附作用更强,这将不利于纳米乳液在页岩储层中的深部运移与吸附作用㊂2.1.2 纳米乳液的类型为了筛选适用于提高致密油藏采收率的纳米乳液体系,分别测试了纳米乳液A ㊁B ㊁C3种类型的纳米乳液(5000m g/L )对砂岩岩粉和页岩岩粉的吸附性能,对比图2㊁图3和图4中3种目数两种类型的岩粉吸附实验结果可知(以砂岩为例),3种目数砂岩岩粉对纳米乳液A 的最终吸附量分别为5.8㊁12.68㊁21.5m g /g ;对纳米乳液B 的最终吸附量分别为16.31㊁23.58㊁31.25m g /g;对纳米乳液C 的最终吸附量分别为5.12㊁10.39㊁16.11m g /g ㊂说明岩粉对纳米乳液B 的吸附性能高于对纳米乳液A ㊁C 的吸附性能㊂在岩石表面具有较低的吸附性能,是纳米乳液能够进入储层深部仍然含有有效成分并起到润湿改性效果的关键,因此在具有相同改性效果的前提下,优先选用具有低吸附量的纳米乳液A 或C 作为渗吸驱油溶液的主要添加剂,但最终需要结合渗吸及驱替结果对两种纳米乳液A 和C 进行优选㊂图2 岩粉对纳米乳液A 的吸附量F i g .2 A d s o r p t i o n c a p a c i t y of r o c k p o w d e r o nn a n o e m u l s i onA 图3 岩粉对纳米乳液B 的吸附量F i g .3 A d s o r p t i o n c a p a c i t y of r o c k p o w d e r o nn a n o e m u l s i o nB ㊃96㊃第20卷第4期汪杰等:在致密油藏中纳米乳液静态吸附及渗吸驱油性能实验研究Copyright ©博看网. All Rights Reserved.图4 岩粉对纳米乳液C 的吸附量F i g .4 A d s o r p t i o n c a p a c i t y of r o c k p o w d e r o nn a n o e m u l s i o nC 2.2 纳米乳液渗吸驱油性能的影响因素分析 图5 不同化学剂类型的渗吸采出程度(5000m g/L ) F i g .5 T h e r e c o v e r y d e gr e e o f i m b i b i t i o no f d i f f e r e n t c h e m i c a l a g e n t t y p e s (5000m g/L )2.2.1 纳米乳液类型选用渗透率和孔隙度较为接近的砂岩岩心进行纳米乳液(5000m g/L )自发渗吸驱油实验,结果如图5所示㊂当采用模拟地层水进行渗吸驱油时,砂岩岩心渗吸采出程度为13.22%;纳米乳液A 渗吸驱油时,砂岩岩心渗吸采出程度为23.49%;纳米乳液B 渗吸驱油时,砂岩岩心渗吸采出程度为17.47%;纳米乳液C 渗吸驱油时,砂岩岩心渗吸采出程度为27.57%㊂对比结果可知,模拟地层水的渗吸驱油效率最低,而纳米乳液A 比B 的渗吸驱油率高6.02%,纳米乳液C 比B 的渗吸驱油率高10.10%㊂说明加入纳米乳液,图6 不同质量浓度的纳米乳液A 渗吸驱油结果F i g .6 O i l r e c o v e r y e f f i c i e n c y re s u l t s of n a n o e m u l s i o nAw i t h d i f f e r e n tm a s s c o n c e n t r a t i o n s能有效提高岩心渗吸驱油的速率及采出程度,且3种纳米乳液中,C 的渗吸驱油效果最好㊂分析认为,纳米乳液的加入,降低了液体间的界面张力,改变了岩石表面的润湿性,将渗吸毛细管阻力转换为毛细管动力,提高了溶液的渗吸驱油效率㊂2.2.2 纳米活性剂质量浓度图6为纳米乳液随着质量浓度变化时砂岩岩心中的渗吸驱油实验结果㊂当纳米乳液A 的质量浓度为5000m g /L 时,浸泡初期的纳米乳液渗吸驱油速率最快,最终采出程度最高为23.51%;纳米乳液㊃07㊃长江大学学报(自然科学版)2023年7月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.A 的质量浓度为2000m g/L 时,前期渗吸驱油速率最慢,最终采出程度最低为16.48%㊂说明纳米乳液质量浓度增加时,溶液的渗吸驱油速度和最终采出程度均在一定程度内增加㊂这主要是由于溶液中纳米乳液质量浓度增加的过程中,单位质量的溶液中有效含量增加,可加速纳米乳液在岩石表面的吸附及润湿改性效果,以及深部运移时的有效含量高,提高了溶液的渗吸驱油速度及最终采出程度㊂2.2.3 岩心种类图7 不同类型岩心的渗吸采出程度(5000m g /L ) F i g .7 T h e r e c o v e r y d e gr e e o f i m b i b i t i o n e x t r a c t i o n f o r d i f f e r e n t c o r e t y p e s (5000m g/L )选用纳米乳液A 和B 配制成质量浓度为5000m g /L 的溶液,对比2种类型的纳米乳液在致密砂岩和页岩中的渗吸驱油效果,结果如图7所示㊂页岩1㊁页岩2㊁砂岩2和砂岩3的渗透率分别为0.31㊁0.34㊁2.07㊁3.04m D ,对应的渗吸驱油实验结果可知,采用纳米乳液A 时,页岩2和砂岩2的渗吸驱油效率分别为6.18%㊁23.51%;采用纳米乳液B 时,页岩1和砂岩3的渗吸驱油效率分别为4.31%㊁17.47%㊂根据实验结果可知,纳米乳液对砂岩的渗吸驱油效率远高于页岩岩心,除了岩性对渗吸驱油效率的影响以外,渗透率对渗吸驱油效率 图8 不同温度下的渗吸采出程度F i g .8 T h e r e c o v e r y d e gr e e o f i m b i b i t i o n e x t r a c t i o n u n d e r d i f f e r e n t t e m pe r a t u r e s 的影响同样至关重要㊂2.2.4 温度不同温度环境下,纳米乳液的活性不一致,与原油形成乳化的效果也存在明显差异,同样影响渗吸驱油效率㊂图8为25㊁50㊁75ħ时岩心的渗吸驱油曲线㊂根据结果可知,当温度为25ħ时,砂岩2初期渗吸速率最慢,最终的采出程度也最低,为23.51%;温度为50ħ时,砂岩7最终采出程度为28.02%;渗吸温度为75ħ时,砂岩8初期渗吸速率最快,最终的采出程度也最高,为31.49%㊂结果表明,温度范围在25~75ħ时,渗吸驱油效率随温度增加而提高㊂温度由25ħ提升至50ħ,最终采出程度提高了4.41%;温度由50ħ提升至75ħ,最终采出程度提高了3.47%㊂2.2.5 岩心长度纳米乳液在岩石表面吸附的过程中,单位体积的溶液中纳米乳液的有效含量减少,剩余溶液在岩石表面的吸附润湿改性能力会降低㊂岩心长度是考察纳米乳液是否具有深部作用能力的关键㊂图9为岩心长度分别为5.45㊁3.12c m 的两块砂岩岩心渗吸驱油效率曲线图㊂由图可以看出,砂岩9前期渗吸驱油速率更快,最终采出率为14.68%;砂岩10渗吸驱油速率更低,最终采出程度为13.19%㊂这主要是短岩心中渗吸阻力相对较小,纳米乳液更容易进入岩心中,且一段时间后,浸泡长岩心的溶液中纳米乳液的有效含量低于短岩心,最终导致短岩心的渗吸驱油速率和采出程度更高㊂2.2.6 纳米乳液渗吸驱油性能影响的主要因素确定对比影响纳米乳液作用效果的不同因素可知,纳米乳液的种类㊁质量浓度和岩性等是影响其作用效果㊃17㊃第20卷第4期汪杰等:在致密油藏中纳米乳液静态吸附及渗吸驱油性能实验研究Copyright ©博看网. All Rights Reserved.图9 不同岩心长度的渗吸采出程度F i g .9 T h e r e c o v e r y d e gr e e o f i m b i b i t i o n e x t r a c t i o n f o r d i f f e r e n t c o r e l e n gt h s 的主要因素㊂在相同实验条件下,当纳米乳液种类变化时,纳米乳液A 比B 的渗吸驱油效率高6.02%,纳米乳液C 比B 的渗吸驱油效率高10.10%;当纳米乳液质量浓度范围在2000~5000m g /L 时,纳米乳液浓度越高,岩心渗吸效率越高,相差达7.03%以上;受岩性和渗透率的影响,纳米乳液在致密砂岩中的渗吸驱油效率远高于页岩岩心㊂温度和岩心长度同样会影响纳米乳液渗吸驱油效率㊂当温度由25ħ提升至50ħ,最终采出程度提高4.41%;当温度由50ħ提升至75ħ,最终采出程度提高3.47%,增幅逐渐变缓㊂短岩心渗吸驱油效率高于长岩心㊂这主要 图10 不同类型的纳米乳液驱替曲线(5000m g/L ) F i g .10 D i s p l a c e m e n t c u r v e s o f d i f f e r e n t t y pe s of n a n o e m u l s i o n (5000m g/L )是由于岩心浅表面的渗吸阻力要小于深部,原油更容易被置换出来,所以岩心越短渗吸驱油效率反而越高㊂2.3 纳米乳液动态驱油效果评价为了进一步模拟现场施工过程中,纳米乳液水溶液注入过程中的渗吸驱油效果,分别选用渗透率接近的砂岩11㊁12和13进行驱替实验㊂实验过程中,首先采用模拟地层水,以注入速度0.1m L /m i n 的恒流模式驱替饱和原油后的岩心,待驱油效率达到动态平衡后,改用纳米乳液水溶液驱替至实验结束,结果如图10所示㊂从图10可以看出地层水驱前期驱油速率极快,注液量达到0.6P V 时,驱替采出程度趋于平衡,直至出口不再出油,在注液量到达2P V 时停止地层水驱,改用纳米乳液水溶液驱油㊂地层水驱的最终采出程度分别为21.45%㊁22.43%㊁23.33%;纳米乳液A 溶液驱替后最终采出程度为30.43%,增幅为8.98%;纳米乳液B 溶液的最终采出程度为26.67%,增幅为4.24%;纳米乳液C 最终采出程度为32.78%,增幅为9.45%㊂动态驱替效果显示,纳米乳液C 具有相对较好的驱油效果㊂3 结论1)不同目数的岩粉对纳米乳液的吸附性能不同,岩粉目数越大,比面积越大,吸附量越高;页岩岩粉对纳米乳液的吸附性能高于砂岩对纳米乳液的吸附性能;岩粉对纳米乳液的吸附性能受纳米乳液类型的影响,砂岩岩粉和页岩对纳米乳液B 的吸附量最高㊂2)加入纳米乳液,可以降低液体间的界面张力,改变岩石表面的润湿性,能有效提高渗吸驱油效率㊂对比影响纳米乳液作用效果的不同因素可知,纳米乳液的种类㊁质量浓度和岩性是影响其作用效果的主要因素㊂在相同实验条件下,当纳米乳液种类变化时,纳米乳液A 比B 的渗吸驱油效率高6.02%,纳米乳液C 比B 的渗吸驱油效率高10.10%;当纳米乳液质量浓度范围在2000~5000m g /L 时,纳米乳液质量浓度越高,岩心渗吸效率越高,相差达7.03%以上;受岩性和渗透率的影响,纳米乳液在致密砂岩中的渗吸驱油效率远高于页岩岩心㊂㊃27㊃长江大学学报(自然科学版)2023年7月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.3)温度和岩心长度同样会影响纳米乳液渗吸驱油效率㊂当温度由25ħ提升至50ħ,最终采出程度提高4.41%;温度由50ħ提升至75ħ,最终采出程度提高3.47%,增幅逐渐变缓㊂短岩心渗吸驱油效率高于长岩心㊂这主要是由于岩心浅表面的渗吸阻力要小于深部,原油更容易被置换出来,所以岩心越短渗吸驱油效率反而越高㊂4)动态驱替实验结果表明,使用地层水驱后,阴非离子型纳米乳液C 具有较好的提高采收率效果,增幅达9.45%,其次为阴离子型纳米乳液A ,增幅为8.98%,而阳离子纳米乳液B 的效果最差,增幅为4.24%㊂参考文献:[1]杨文胜.致密储层动态渗吸排驱规律研究[D ].北京:中国石油大学,2018.Y A N G W S .S t u d y o n d y n a m i c i m b i b i t i o n a n d d i s p l a c e m e n t l a wo f t i g h t r e s e r v o i r [D ].B e i j i n g :C h i n aU n i v e r s i t y of P e t r o l e u m ,2018.[2]高德利.非常规油气井工程技术若干研究进展[J ].天然气工业,2021,41(8):153-162.G A ODL .R e s e a r c h p r o g r e s s o f u n c o n v e n t i o n a l o i l a n d g a sw e l l e n g i n e e r i n g t e c h n o l o g y [J ].N a t u r a lG a s I n d u s t r y,2021,41(8):153-162.[3]刘继梓,巩联浩,卜广平,等.致密砂岩油藏高温高压动态渗吸特征及影响因素[J ].特种油气藏,2021,28(4):142-149.L I UJZ ,G O N GLH ,B U GP ,e t a l .D y n a m i c i m b i b i t i o n c h a r a c t e r i s t i c s a n d i n f l u e n c i n g f a c t o r s i n t i g h t s a n d s t o n e r e s e r v o i r u n d e r h i gh t e m p e r a t u r e a n dh i g h p r e s s u r e [J ].S pe c i a lO i l a n dG a sR e s e r v o i r s ,2021,28(4):142-149.[4]张鑫.致密砂岩储层孔隙结构对渗流特征影响实验研究[D ].西安:西安石油大学,2020.Z HA N GX .E x p e r i m e n t a l s t u d y o n i n f l u e n c e o f p o r e s t r u c t u r e o f t i g h t s a n d s t o n e r e s e r v o i r o ns e e p a g e f l o wc h a r a c t e r i s t i c s [D ].X i 'a n :X i 'a nS h i y o uU n i v e r s i t y,2020.[5]叶洪涛,宁正福,王庆,等.页岩储层自发渗吸实验及润湿性研究[J ].断块油气田,2019,26(1):84-87.Y E H T ,N I N GZF ,WA N GQ ,e t a l .S p o n t a n e o u s i m b i b i t i o n e x p e r i m e n t a n dw e t t a b i l i t y s t u d y o f s h a l e r e s e r v o i r [J ].F a u l t -B l o c kO i l &G a sF i e l d ,2019,26(1):84-87.[6]李侠清,张星,卢占国,等.低渗透油藏渗吸采油主控因素[J ].油气地质与采收率,2021,28(5):137-142.L IX Q ,Z H A N GX ,L UZG ,e t a l .M a i n c o n t r o l f a c t o r s o f i m b i b i t i o n r e c o v e r y i n l o w p e r m e a b i l i t y r e s e r v o i r [J ].P e t r o l e u m G e o l o g ya n dR e c o v e r y E f f i c i e n c y ,2021,28(5):137-142.[7]胡纳川,何东博,郭建林,等.致密砂岩气藏水平井整体开发提高采收率 以长岭气田登娄库组气藏为例[J ].西安石油大学学报(自然科学版),2021,36(5):55-63.HU NC ,H EDB ,G U OJL ,e t a l .I n t e g r a t e dh o r i z o n t a l w e l l d e v e l o p m e n t f o r e n h a n c e d o i l r e c o v e r y i n t i gh t s a n d s t o n e g a s r e s e r v o i r s :a c a s e s t u d y o f t h eD e n g l o u k u f o r m a t i o n g a s r e s e r v o i r s i n t h eC h a n g l i n g C o u n t yg a s f i e l d [J ]J o u r n a l o fX i a nS h i y o uU n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ),2021,36(5):55-63.[8]黄兴,窦亮彬,左雄娣,等.致密油藏裂缝动态渗吸排驱规律[J ].石油学报,2021,42(7):924-935.HU A N G X ,D O U LB ,Z U OXD ,e t a l .D y n a m i c i m b i b i t i o n -d i s p l a c e m e n t l a wo f f r a c t u r e i n t i g h t r e s e r v o i r [J ].A c t aP e t r o l e l S i n i c a ,2021,42(7):924-935.[9]王秀宇,何爱国,巨明霜,等.基于微流控方法提高致密油渗吸采出程度[J 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o f s p o n t a n e o u s c a p i l l a r y i m b i b i t i o n i ns e l e c t e dc a r b o n a t ec o r es a m p l e s [J ].J o u r n a lo fP e t r o l e u m S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g,2009,70(3):320-326.[13]L I N H G ,Z H E N G M Y ,Y U ES .E x p e r i m e n t a l s t u d y o n s p o n t a n e o u s i m b i b i t i o n c h a t a c t e r i s t i c s o f t i g h t r o c k s [J ].A d v a n c e s i nG e o -E n e r g y Re s e a r c h ,2018,2(3):292-304.[14]于欣,张猛,贺连啟,等.清洁压裂液返排液对致密油藏自发渗吸驱油效果的影响[J ].大庆石油地质与开发,2019,38(1):162-168.Y U X ,Z H A N G M ,H ELQ ,e t a l .Ef f e c t o f b a c k f l o wo f c l e a n f r a c t u r i ng f l u i d o n s p o n t a n e o u s i m b i b i t i o n d i s p l a c e m e n t i n t i gh t r e s e r v oi r [J ].P e t r o l e u m G e o l o g y &O i l f i e l dD e v e l o p m e n t i n ,2019,38(1):162-168.[15]王君如,杨胜来,曹庾杰,等.致密油岩心渗吸机理及表面活性剂提高采收率实验[J ].科学技术与工程,2020,20(3):1044-1050.WA N GJR ,Y A N GSL ,C A O YJ ,e t a l .I m b i b i t i o nm e c h a n i s 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１ ． １ 论 文应具 有创 新性 、 学术 性、 科 学性 、 规 范性和可读 性 ， 应 主 题 突 出、 论 点 明确 、 论据充 分、 数 据 可
超声导入氨甲环酸治疗黄褐斑疗效观察
１ ． ４ 统计 学分析 采用 Ｓ Ｐ Ｓ Ｓ １ ３ ． ０统计 软 件对所 采集 数据 进行 检验 。Ｐ＜０ ． ０ ５为差 异有 统计 学意 义 。
２ 结 果
两组 患 者 疗 效 比较 ：治 疗 组 治 疗后 第 ４ 、８ 、１ ２周 总有 效 率 分 别 为 ２ ７ ． ２ ７ ％、３ ６ ． ３ ６ ％ 、５ ８ ． １ ８ ，
．４ ９・
［ 引 著 格 式 ］ 江 浩 波 ，孙 志 平 ，张 淑 芳 ，等 ．超 声 导 入 氨 甲环 酸 治 疗 黄 褐 斑 疗 效 观 察 Ｅ Ｊ ］ ．长 江 大 学 学 报 （ 自 科 版 ） ，２ ０ １ ５ ，１ ２（ ６ ）
４ ９ ～ ５ ０ ．
超 声 导 入 氨 甲环 酸 治 疗 黄 褐 斑 疗 效 观 察
响 中青年 妇女 容貌 ，其病 因及 发病机 制 尚不 十分 清楚 ，目前 缺乏 针对 性强 而 明显 有 效 的人 氨 甲环 酸治疗 黄褐 斑 ，疗 效 较显著 ，不 良反 应少 。现 报道 如下 。
１ 对 象 与 方 法
１ ． １ 对 象
收集 ２ ０ １ ２年 ６月至 ２ ０ １ ４年 ９月我 院皮肤 科 门诊 黄 褐 斑 患者 １ ０ ９例 ，均为 女 性 ，符 合 ２ ０ ０ ３年 中 国
中西 医 结 合 学 会 制 定 的 《 黄褐斑 的 临床诊 断 和疗效 判 断标 准》 ［ ２ ］ 。年 龄 为 ２ ４～ ４ ６ 岁 ， 平 均 （ ３ ７ 。 ９ ５ ±１ ６ ． ４ ５ ） 岁 。病程 为 ８ ～３ ９月 ，平 均 （ ２ ６ ． ８ ５ ±１ ３ ． ４ ６ ）月 。所有 患 者近 ３个 月均未 接 受过药 物 治
基于机器学习的钻井工况识别技术现状及发展
[收稿日期]20221102[基金项目]国家自然科学基金项目 大位移井钻进过程中动态岩屑运移与钻柱受力耦合机理研究 (51874045);湖北省自然科学基金杰出青年基金项目 页岩气大位移井动态井眼清洁机理及智能监测算法研究 (2019C F A 093)㊂ [第一作者]张菲菲(1988),男,博士,教授,博士生导师,现主要从事油气钻井中岩屑运移及钻井流体力学等方面的研究工作,f e i f e i -z h a n g @y a n g t z e u .e d u .c n ㊂ *为共同第一作者张菲菲,崔亚辉,于琛,等.基于机器学习的钻井工况识别技术现状及发展[J ].长江大学学报(自然科学版),2023,20(4):53-65. Z H A N GFF ,C U IY H ,Y UC ,e t a l .R e c e n t d e v e l o p m e n t s a n d f u t u r e t r e n d s o f d r i l l i n g s t a t u s r e c o g n i t i o n t e c h n o l o g y ba s e d o nm a c h i n e l e a r n i n g [J ].J o u r n a l o fY a n g t z eU n i v e r s i t y (Na t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ),2023,20(4):53-65.基于机器学习的钻井工况识别技术现状及发展张菲菲1,2,崔亚辉1,2*,于琛3,张同颖4,陈俊5,颜寒51.长江大学石油工程学院,湖北武汉4301002.油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学),湖北武汉4301003.中国石油渤海钻探工程技术研究院,天津3002804.中国石油渤海钻探工程公司,天津3002805.中国石油渤海钻探第一钻井工程分公司,天津300280[摘要]配备传感器的现代钻井设备带来了持续不断的实时钻井数据,通过监测这些钻井数据可以对钻井工况进行及时有效的判断,进而提高钻井效率,降低钻井成本和钻井事故率㊂由于钻井的复杂性和不可预知的作业条件,现有的通过数据采集系统执行的钻井工况识别系统容易出现较高的误报率㊂为了解决高误报率问题,实现从高维钻井数据中得到高精度㊁高效率的钻井工况识别结果,基于机器学习算法的识别模型被开发,并在应用中表现出了显著的有效性和稳定性㊂文章简述了机器学习的发展历程和项目流程,介绍了钻井系统参数,描述了支持向量机㊁B P 神经网络㊁随机森林和深度学习等机器学习分类算法在钻井工况识别技术中的应用现状,对比研究了七个机器学习工况识别模型的框架㊁超参数㊁特征参数以及识别性能,并探讨了基于机器学习算法的钻井工况识别技术发展趋势,为实现钻井设备的自动化和钻井工程的智能化提供一些新的思路㊂[关键词]钻井工况;机器学习;工况识别;分类算法[中图分类号]T E 24[文献标志码]A [文章编号]16731409(2023)04005313R e c e n t d e v e l o p m e n t s a n d f u t u r e t r e n d s o f d r i l l i n g s t a t u s r e c o g n i t i o n t e c h n o l o g y b a s e do nm a c h i n e l e a r n i n gZ HA N GF e i f e i 1,2,C U IY a h u i 1,2*,Y U C h e n 3,Z HA N G T o n g y i n g 4,C H E NJ u n 5,Y A N H a n 51.S c h o o l o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g,W u h a n430100,H u b e i 2.K e y L a b o r a t o r y o fD r i l l i n g a n dP r o d u c t i o nE n g i n e e r i n g f o rO i l a n dG a s ,H u b e i P r o v i n c e (Y a n g t z eU n i v e r s i t y),W u h a n430100,H u b e i3.R e s e a r c h I n s t i t u t e o fE n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y ,B o h a i D r i l l i n g E n g i n e e r i n g C o m p a n y L i m i t e d ,C N P C ,T i a n j i n3002804.B o h a i D r i l l i n g E n g i n e e r i n g C o m p a n y L i m i t e d ,C N P C ,T i a n ji n3002805.N o .1D r i l l i n g E n g i n e e r i n g B r a n c h ,B o h a iD r i l l i n g E n g i n e e r i n g C o m p a n y L i m i t e d ,C N P C ,T i a n ji n300280A b s t r a c t :M o d e r nd r i l l i n g e q u i p m e n t e q u i p p e dw i t hs e n s o r sb r i n g sc o n t i n u o u s r e a l -t i m ed r i l l i n g d a t a .B y m o n i t o r i n g t h e s e d r i l l i n g d a t a ,d r i l l i n g s t a t u s c a nb e j u d g e d t i m e l y a n d e f f e c t i v e l y ,t h e r e b y i m p r o v i n g d r i l l i n g e f f i c i e n c y ,r e d u c i n gd r i l l i n g c o s t s a n dd r i l l i n g a c c i de n t r a t e s .D u e t o t h e c o m p l e x i t y o fd r i l l i n g a n du n p r e d i c t a b l eo p e r a t i n g s t a t u s ,t h ee x i s t i n gd r i l l i n g s t a t u s re c o g n i t i o n s y s t e mt h r o u g hd a t a a c q u i s i t i o n s y s t e mi s p r o n e t oh i g hf a l s e a l a r mr a t e s .I no r d e r t o s o l v e t h e p r o b l e mo f h igh f a l s e a l a r mr a t e s a n da c hi e v eh i g h -p r e c i s i o na n dh i g h -e f f i c i e n c y d r i l l i n g s t a t u s r e c o gn i t i o nr e s u l t s f r o mh i g h -d i m e n s i o n a l d r i l l i n g d a t a ,r e c o g n i t i o n m o d e l sb a s e do n m a c h i n e l e a r n i n g a l g o r i t h m sh a v eb e e nd e v e l o pe d a n dh a v e s h o w nr e m a r k a b l eef f e c t i v e n e s sa n ds t a b i l i t y i na p p l i c a t i o n .I nt h i s p a p e r ,t h ed e v e l o p m e n t p r o c e s sa n d p r o je c t p r o c e s s o fm a c h i n e l e a r n i n g w a sb r i ef l y d e s c r i b e d ,t h e p a r a m e t e r so f t h ed r i l l i ng s ys t e m w e r e i n t r o d u c e d ,a n dt h e a p p l i c a t i o n s t a t u s o fm a c h i n e l e a r n i n g c l a s s i f i c a t i o n a l g o r i t h m s s u c h a s S u p po r tV e c t o rM a c h i n e ,B PN e u r a lN e t w o r k ,R a n d o m F o r e s t a n dD e e p L e a r n i n g i n d r i l l i n g s t a t u s r e c o g n i t i o n t e c h n o l o g y w a s d e s c r i b e d .T h e f r a m e w o r k ,h y p e r pa r a m e t e r s ,c h a r a c t e r i s t i c p a r a m e t e r sa n dr e c o g n i t i o n p e r f o r m a n c eo fs e v e n m a c h i n el e a r n i n g s t a t u sr e c o gn i t i o n m o d e l s w e r e c o m p a r e d a n d s t u d i e d ,a n d t h e d e v e l o p m e n t t r e n do f d r i l l i n g s t a t u s r e c o g n i t i o n t e c h n o l o g y b a s e do nm a c h i n e l e a r n i n ga l g o r i t h m w a s d i s c u s s e d ,w h i c h c a n p r o v i d e s o m e n e w i d e a s f o r r e a l i z i n g t h e a u t o m a t i o n o f d r i l l i n g e q u i pm e n t a n d t h e i n t e l l i g e n c e o f d r i l l i n g e n g i n e e r i n g.K e yw o r d s :d r i l l i n g s t a t u s ;m a c h i n e l e a r n i n g ;s t a t u s r e c o g n i t i o n ;c l a s s i f i c a t i o na l g o r i t h m ㊃35㊃长江大学学报(自然科学版) 2023年第20卷第4期J o u r n a l o fY a n g t z eU n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ) 2023,V o l .20N o .4Copyright ©博看网. All Rights Reserved.㊃45㊃长江大学学报(自然科学版)2023年7月现代钻井设备和监测基础设施的使用促进了钻井大数据技术的迅速发展㊂钻机仪器可容纳不同工作单元的各种传感器,如录井传感器和随钻测井工具,实时返回的各种钻井数据让现场工作人员可以更好地了解正在进行的井下钻井过程㊂但井下情况复杂,如极端钻井条件㊁传感器数据传输延时等,会出现噪音大㊁准确性差的钻井数据,难以判断真实的钻井工况㊂为了从高维㊁时序钻井数据中实时且准确地识别钻井工况,近些年国内外开展了大量研究,并开发了多个基于机器学习算法的工况识别模型㊂钻井工况识别属于高维数据分类问题,而分类分析作为有监督的机器学习中的主要任务之一,使得机器学习算法在钻井工况识别应用中表现出了显著的有效性和稳定性㊂鉴于此,笔者总结了机器学习分类算法在钻井工况识别技术中的应用现状及应用效果,探讨了基于机器学习算法的钻井工况识别技术发展趋势㊂1机器学习简述1.1机器学习发展历程大数据时代带来了数据洪流,相比于简单的收集㊁传输与计算数据,更重要的是解剖数据㊁理解数据并从数据中提取有价值的信息㊂机器学习应运而生,通过深度理解㊁多重分析将数据转化为信息继而学习信息中的规律,通过算法而非特定指令对新数据做出预测或分类㊂其中有监督的机器学习将数据进行分类㊁回归来进行预测,通过更新参数来减少错误并提高算法㊂而无监督的机器学习将数据进行集群㊁密度估计㊁特征降维㊂机器学习的发展历程可以分为四个时期:1)由感知机[1]开启的 推理期 (1960年之前)㊂感知机是一台能够识别罗森布拉特字母的机器,使用阈值元素将模拟信号转换为离散信号,是现代人工神经网络的原型㊂在该时期里,推理出了机械人迷宫揭秘鼠标[2]㊁强化概率神经模拟计算器[3],讨论出了自组织系统的仿真方法[4],利用相似的动物条件反射原理开发出了条件概率机[5]㊂2)由决策树[6]和B P神经网络[7]推动的 学习期 (1960 1990年)㊂其中1960 1970年,提出了学习识别系统的设计和测试方法㊁模式识别问题的一般性陈述㊁机器学习问题的概率陈述,开发了基于有限集的近似函数简化方法㊁构造分离超平面的梯度型算法㊁平均风险最小化方法㊁极大极小优化算法㊁非光滑优化算法㊁递归目标不等式方法㊁在空间中寻找有限相交点的递归算法㊁自适应控制方法等㊂其中具有推动意义的里程碑机器学习系统有自适应线性神经网络[8]㊁最小均方算法[9]㊁随机网络[10]㊁决策树㊁表格最优值决策程序(B O X E S)[11]㊂在1970 1980年,随着朴素贝叶斯法[12]㊁自适应阈值系统[13]㊁自组织多层神经网络[14]㊁离散时间随机环境的自适应控制器[15]等机器学习系统的提出,推动了多层神经网络的结构和学习能力得到进一步的研究㊂最终F U K U S H I MA等[16]在1980年提出了一种分层多层卷积神经网络㊂在1980 1990年,误差反向传播算法[17]的提出代替了标准梯度下降法,大大加快了神经网络算法的迭代速度㊂在这十年间具有推动意义的里程碑机器学习系统有自组织神经网络模型(N e o c o g n i t r o n)㊁自组织特征映射网络(K o h o n e nn e t w o r k)[18]㊁单层全连接循环神经网络(H o p f i e l dn e t w o r k)[19]㊁误差反向传播算法㊁多层前馈网络[20]㊁时间延迟神经网络[21]㊁延迟奖励学习(Q-l e a r n i n g)[22]㊁反向传播卷积神经网络[23]㊂3)由支持向量机[24]发起的 统计期 (1990 2004年)㊂C O R T E S和V A P N I K[24]提出了适用于一般不可分离情况的S VM算法,利用简单的递归算法使数据快速收敛于最优支持超平面㊂在该时期具有推动意义的里程碑机器学习系统还有循环网络[25]㊁统计梯度跟随算法[26]㊁时间差异学习[27]㊁模糊神经网络[28]㊁支持向量机㊁无监督学习[29]㊁长短期记忆网络[30]㊁双向循环神经网络[31]㊁随机决策森林[32]㊁强化学习[33]㊁最大边际马尔可夫网络[34],通过统计的优化和控制思想来提高算法的收敛速度㊂4)由深度神经网络复兴的 深度学习期 (2004年至今)㊂随着大数据趋势和并行计算内存的成本降低趋势,计算性能翻倍的深度学习算法也得以协同发展㊂深度残差学习[35]提出了利用残差连接来大幅加深神经网络层数,之后的深度残差网络[36]㊁宽残差网络[37]㊁聚合残差变换深度神经网络(R e s N e X t)[38]也都依次突破了神经网络深度下限㊂在这十年间具有推动意义的里程碑机器学习系统还包括了监督学习的深度监督网络[39];半监督学习的半监督深度学习[40]㊁半监督递归自动编码器[41];无监督学习的深度信念网Copyright©博看网. All Rights Reserved.络[42]㊁多任务深度神经网络[43]㊁可扩展无监督学习卷积深度信念网络[44]㊁深度前馈神经网络[45]㊁自我监督学习(A L B E R T -x x l a r ge )[46]㊁大型自监督模型(S i m C L R v 2)[47]㊁并行计算的大规模自回归模型(P a n G u -α)[48];卷积网络的反卷积网络[49]㊁深度卷积神经网络[50]㊁区域卷积神经网络[51]㊁轻量卷积神经网络(S qu e e z e N e t )[52]㊁多尺度深度卷积神经网络[53]㊁移动卷积神经网络(M o b i l e N e t )[54];递归网络的矩阵向量递归神经网络[55]㊁神经张量网络[56]㊁深度递归神经网络[57];强化学习的深度强化学习[58]㊁可扩展分布式深度强化学习(I M P A L A )[59];还有在线学习[60]㊁神经图灵机[61]㊁大规模生成对抗网络(B i g G A N )[62]㊁终端轻量级神经网络(M n a s N e t )[63]㊁大规模迁移学习(B i T -L )[64]㊁循环理性网络(R a t i o n a l D Q N A v e r a g e )[65]㊁自动高效共享分离范式(M 6-10T )[66]㊁扩展转换模型(D e e pN e t )[67]㊂图1展示了推理期㊁学习期㊁统计期中33个里程碑机器学习系统的时间轴,图2展示了深度学习期 中33个里程碑机器学习系统的时间轴,可以看出里程碑系统出现的频率越来越快㊂图1 推理期㊁学习期㊁统计期里程碑机器学习系统时间轴F i g .1 T h e t i m e l i n e o f r e a s o n i n gp e r i o d ,l e a r n i n gp e r i o da n d s t a t i s t i c a l p e r i o dm i l e s t o n e s o fm a c h i n e l e a r n i n g s ys t em 图2 深度学习期里程碑机器学习系统时间轴F i g .2 T h e t i m e l i n e o f d e e p l e a r n i n gp e r i o dm i l e s t o n e o fm a c h i n e l e a r n i n g s ys t e m ㊃55㊃第20卷第4期张菲菲等:基于机器学习的钻井工况识别技术现状及发展Copyright ©博看网. All Rights Reserved.1.2 机器学习模型项目流程图3 机器学习项目流程F i g .3 T h e p r o j e c t f l o wf o rm a c h i n e l e a r n i n g机器学习在工程中作为一种快速分类工具,能够处理更复杂和不确定性更强的数据,从而大幅降低对误差㊁噪声和干扰的敏感度,最大程度地实现数据驱动,减少人为干预,促进大数据化与智能化㊂按照图3中的机器学习项目流程,确定建立钻井工况识别机器学习模型的一般流程:①确定工况识别是多分类问题;②收集不同工况的钻井㊁录井数据,分析其时序㊁统计特征,进而设计模型的样本筛选㊁数据划分㊁模型选择以及模型评价标准;③提取有工况标注的㊁数据质量较好的样本数据,进行数据清洗;④利用专家经验和机器学习算法进行特征选择和处理;⑤选择较合适的一种或多种模型对提取的样本进行训练,反复调节模型的超参数,通过分类结果反向获取最佳性能参数;⑥利用验证集进行模型分类评价,选出分类效果最佳模型进行部署开启实际应用;⑦监控实际应用中表现出的模型分类效果,若不满足要求则进行模型重构和重训㊂2 钻井数据处理2.1 钻井参数分类表1 钻井工程主要钻井参数T a b l e1 T h em a i nd r i l l i n g p a r a m e t e r s i nd r i l l i n g e n g i n e e r i n g 系统传感器钻井参数旋转系统转速传感器转速扭矩传感器旋转扭矩循环系统流入传感器泥浆泵的入口流量流出传感器泥浆泵的出口流量泵压传感器立管压力 -钻井液入口密度 -钻井液出口密度 -钻井液电导率 -钻井液温度 -钻井液总池体积提升系统钩载传感器大钩载荷滑车位置传感器大钩位置计算系统-钻压 -钻速 -井总深度 -钻头深度钻井工程的监测通过钻机的4个传感器系统(旋转系统㊁循环系统㊁提升系统和计算系统)协作完成,通过传感器采集到的数据包含有大量的钻井信息,是判别钻井工况的重要依据㊂表1列举了4个系统的7大传感器㊁16个主要钻井参数㊂1)旋转系统包括顶驱电机和转盘,转动钻柱提供旋转动力㊂与该系统相关的传感器有:转速传感器和扭矩传感器,测量每分钟的转数和表面的旋转扭矩[68]㊂2)循环系统包括地面管道㊁立管㊁钻杆㊁钻铤㊁钻头喷嘴㊁裸眼和出油管㊁泥浆清洗设备㊁泥浆罐㊁离心预充泵㊁容积式主钻井泵[69],通过在井壁上建立压力平衡来保持井筒中裸眼段的稳定,清除岩屑并清洁井筒㊂与该系统相关的传感器有:流入/流出传感器和泵压传感器,测量泥浆泵的入口/出口流量㊁密度㊁电导率等和立管处的压力[68]㊂3)提升系统包括绞车㊁起重滑车㊁吊钩和吊卡㊁死绳固定器㊁钢丝绳和井架,将钻柱或其他必要设备从钻孔中取出[69]㊂与该系统相关的传感器测量有:钩载传感器和滑车位置传感器㊂钩载传感器读㊃65㊃长江大学学报(自然科学版)2023年7月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.取大钩的重量和负载,滑车位置传感器测量移动滑车和钻机地面之间的距离[68]㊂4)系统的参数由传感器读数计算得到:钻压计算为大钩载荷值中减去管柱重量;钻速计算为钻井作业期间钻柱移动的速度;井总深度计算为钻柱长度和地面标高与钻柱达到的最大值之间的距离;钻头深度是指当钻柱挂在吊钩上且未卡在钻台上时的钻柱长度㊂2.2 数据清洗传感器通常处于恶劣的工作环境中,采集的原始数据包含了大量的噪声㊁异常点,在测试曲线上表现为与钻井参数无关的统计起伏或毛刺干扰㊂针对这些问题,在钻井参数被分析前有必要清洗掉缺失值㊁噪声数据㊁离群点等,解决数据的不一致性问题,以便提供高质量㊁更有效的钻井数据信息,更好地建立工况识别模型㊂对于缺失率较低的数据可以根据已有数据分布进行填补,或使用无监督机器学习的K -最近距离邻法[70],将所有样本进行聚类划分,再通过划分种类的均值对各自类中的缺失值进行填补㊂而缺失率较高的数据直接剔除㊂对于噪声数据,应用最广泛的是小波降噪算法[71],通过多次对正常数据进行不同层次的噪声分解,再重构留下的正常数据,以得到除去了高频噪声且同时保留原始数据趋势特征的钻井数据㊂对于离群点,利用简单统计分析(箱线图㊁四分位点)㊁基于绝对离差中位数(MA D )㊁基于距离㊁基于密度㊁基于聚类等多种方法联合检测离群点避免错漏,发现后直接剔除㊂2.3 特征选择单一工况并非跟所有的钻井参数都相关,选择与当前研究工况相关的特征参数作为工况判定依据,首先通过统计特征分析㊁时序特征分析对钻井参数进行初步过滤㊂统计特征分析是通过计算不同工况所有录井数据的均值和标准差㊁最大值㊁最小值㊁数量㊁分位数等统计描述进行特征选择;而时序特征分析是通过探究不同工况下钻井数据随时间变化趋势差异进行特征选择㊂统计特征分析㊁时序特征分析可以衍生出新的集成特征参数:特征加和㊁特征之差㊁特征乘积㊁特征除商,如钻头深度时序之差和大钩位置时序之差可展示出钻头的移动方向;井总深度与钻头深度之差可表征出钻头在井下的位置㊂初步过滤后可利用过滤法㊁包装法㊁嵌入法对钻井数据进行特征二次选择㊂过滤法按照特征相关性指标进行特征评分排名;包装法根据目标函数选择特征;嵌入法通过机器学习训练来确定特征的优劣㊂过滤法㊁包装法㊁嵌入法之间的特点㊁时间复杂度㊁过拟合程度差异以及算法示例如表2所示㊂过滤法计算量最小,运行时间最短,但包装法和嵌入法更精确,比较适合具体到算法去调整㊂当数据量很大的时候,优先使用过滤法;使用逻辑回归时,优先使用嵌入法;使用支持向量机时,优先使用包装法㊂表2 过滤法㊁包装法㊁嵌入法之间的差异T a b l e 2 T h e d i f f e r e n c e s a m o n g F i l t e r ,W r a p pe r a n dE m b e d d e d 方法特点时间复杂度过拟合示例过滤法不包含特定机器学习算法,是一种通用方法集计算时间比包装法快得多不容易过拟合相关性㊁卡方检验㊁方差分析㊁信息增益等包装法评估一个特定的机器学习算法,以找到最佳特征有许多特征的数据集的计算时间会很长过拟合的可能性高前向选择㊁向后消除㊁逐步选择等嵌入法在模型构建过程中嵌入功能,特征选择是通过观察模型训练阶段的每个迭代来完成的介于过滤法和包装法之间介于过滤法和包装法之间L A s s o 回归㊁弹性网络㊁岭回归等3 工况识别技术中机器学习的应用基于机器学习算法的钻井工况识别技术通过对钻井过程参数进行监测,保证钻井效率,减少各类损失,为实现钻井设备的自动化和钻井工程的智能化提供一些新的思路㊂本节将依次介绍在钻井工况识别㊃75㊃第20卷第4期张菲菲等:基于机器学习的钻井工况识别技术现状及发展Copyright ©博看网. All Rights Reserved.㊃85㊃长江大学学报(自然科学版)2023年7月中应用较广的四种分类器,分析基于B P神经网络㊁支持向量机㊁随机森林和深度学习的机器学习模型的原理㊁应用参数以及模型性能㊂3.1基于B P神经网络的钻井工况识别B P神经网络由R UM E L H A R T[7]在1986年提出,是目前训练神经网络最有效的算法之一,也是整个神经网络的核心之一㊂B P神经网络的特点在于设定期望误差,利用后向传递梯度搜索优化传播参数,将误差降到目标期望误差以下才停止迭代[72]㊂廖明燕[73]先使用三层B P神经网络进行工况分类再利用D-S证据理论进行融合决策,利用泥浆流量㊁大钩高度㊁立管压力㊁扭矩等15种特征参数来实现9种异常工况识别和正常工况识别;之后对比优化了算法的超参数㊁分析了异常工况的实际参数特征与专家经验的不同之处㊂但是识别模型只评估了训练数据的分类性能,没有进行交叉验证评估测试数据;异常工况实例数据也较少,只测试了其中5种工况㊂姜萌磊[74]将阈值法和B P神经网络算法融合得到工况识别模型,利用5个特征参数,实现了11个工况的实时识别,与钻井日报对比得到了94.7%的正确率㊂但是识别模型没有进行算法参数优化,特征值较少,训练数据也没有进行交叉验证㊂表3对比了基于B P神经网络钻井工况识别的不同模型特点㊁超参数㊁样本数量㊁特征参数㊁识别工况类型以及识别效果,主要区别在于算法超参数中的隐藏层节点个数和学习率㊂姜萌磊[74]模型识别的是机理并不复杂的常见钻井工况,样本数量也不大,且输入参数只有5个却要识别出10个工况,这种情况学习率就需要降低以得到更精细的输入参数分类阈值㊁容纳更大的分类阈值变化幅度[75];而隐藏层节点个数可以适当减小,防止出现过拟合问题㊂廖明燕[73]的模型输入层有15个参数且输出层是10个复杂的事故工况,隐藏层节点个数应适当提高,否则无法拟合参数与事故工况间的复杂关系;学习率应适当提高来加快模型的训练时间,以抵消输入层㊁输出层㊁隐藏层节点个数较大对训练时间的影响,但也不能过大会忽略很多分类阈值变化㊁降低识别效果[75]㊂学习率取值在0.01~0.9之间,最低的学习率得到的模型识别性能不一定最好,适当降低不应直接选择0.01;而适当增加但不能过大也不应自选为0.5,应当融合自适应优化学习率算法来得到更有效的工况识别性能㊂3.2基于支持向量机的钻井工况识别支持向量机(S VM)由C O R T E S等[24]在1995年提出㊂S VM最初是作为二元分类器开发的,但它扩展到使用 一对多 [76]或 一对一 [77]方法对于多分类问题时,只能通过构建多个决策边界来解决㊂其中 一对多 是指每种分类对其他所有分类进行决策边界构建[76];而 一对一 则是对任意两个分类之间构建决策超平面,若要分出n类则需要构建个决策超平面,这种方法准确率最高并且训练时间最短[77]㊂当支持向量机解决非线性分类问题时,先使用核函数将数据进行高维映射,再利用线性分类组合出边距最大化的最佳超平面[76]㊂S VM算法使用凹函数作为代价函数来实现局部最优解的排除从而得到全局最优解,对于稀疏样本数据算出的损失函数值也比较小,这些特点使得S VM算法建立的模型非常稳定且拥有高效的分类功能[78]㊂S E R A P I A O等[79]使用 一对一 多类S VM算法,选择了测井数据中的5个特征参数,学习了3784个真实测井数据,识别出了6种工况㊂由于钻井工况中的旋转钻进和滑动钻进㊁旋转划眼和倒划眼存在多个特征参数相似,使用 一对多 不能保证一个类与其他类之间实现良好的区分,所以使用了 一对一 分类方法㊂但是存在模型筛选出的特征值较少;识别模型的惩罚因子和核函数也没有进行调参来优化参数;起下钻和循环得到的测井数据较少,数据不平衡㊁分布不均匀;模型没有很好地分离旋转钻进和旋转划眼㊁滑动钻进和倒划眼或工具调整等问题,因此应该增加更多钻井特征参数来将其区分㊂E S MA E L等[80]将平均泥浆流量㊁平均大钩载荷㊁钻头测深㊁井眼测深㊁大钩位置㊁平均泵压㊁平均钻速㊁平均转速㊁平均扭矩㊁平均钻压㊁钻头测深和井眼测深的差值这12个钻井参数进行统计特征分析,计算了每个特征参数的22个统计特征参数,组合成242个特征集㊂特征数量优化结果显示使用特征排序中的前38个特征时有最佳精度㊂之后,E S MA E L等[81]对支持向量机模型进行了调参优化,并对比了人工神经网络㊁规则归纳㊁决策树和朴素贝叶斯算法㊂实例结果显示支持向量机和规则归纳的Copyright©博看网. All Rights Reserved.精度较高,而朴素贝叶斯的分类效果最差㊂但是只给出了前15个的特征参数,也没有解释这些钻井参数统计特征值的意义,也没有总结分析每种工况对应的特征参数区别;在实例中证明了38个特征训练出的识别模型比242个特征的精度提高了10%,但是没有给出具体识别的工况类别㊂表3 基于B P 神经网络的不同模型特点及超参数对比T a b l e 3 T h e c o m p a r i s o no f c h a r a c t e r i s t i c s a n dh y p e r pa r a m e t e r s o f d i f f e r e n tm o d e l sb a s e do nB PN e u r a lN e t w o rk孙挺等[82]与上述三个模型相比,多筛选出了钻速㊁大钩高度㊁扭矩㊁出口排量这4个特征参数,多分类出了接力柱㊁下钻㊁下油管和钻塞工况,并通过对比线性㊁多项式㊁径向基和两层感知器这四种核函数识别结果优选了核函数为径向基核函数,利用交叉验证筛选了最优化参数,最终得到的识别模型测试集准确率为95%㊂但是特征值较少;训练及优选对比数据集也比较小,每种工况只有100条数据;并且实例应用只是进行了时效统计,没有对比钻井日报作业描述进行实例应用效果评价㊂表4对比了基于支持向量机的钻井工况识别钻井工况识别的不同模型特点㊁超参数㊁样本数量㊁特征参数㊁识别工况类型以及识别效果,主要区别在于算法超参数中的惩罚因子和特征参数个数㊂惩罚因子C 越大,模型对数据越包容㊂但包容越大可以使模型学习到越多的该工况的钻井数据,同时也会造成两种甚至于多种工况之前的边界重合㊁分类界限模糊,所以惩罚因子一定要根据识别正确率来进行调参优化㊂而特征参数个数也同样不是越多越好,过多的特征参数不止会增加模型训练和优化的时间,造成计算资源的浪费;同时也会混淆机器学习的视线,造成过拟合的结果㊂3.3 基于随机森林的钻井工况识别随机森林由B R E I MA N [83]在2001年提出,通过建立不同的自举数据集,在树的每个节点用随机的特征样本来构造多个决策树,避免了决策树[84]算法高误差㊁高方差和过拟合的问题㊂随机森林算法也可以通过计算决策树中给定输入变量的拆分引起的熵损失,反映出特征重要性进而优化模型的特征筛选㊂㊃95㊃第20卷第4期张菲菲等:基于机器学习的钻井工况识别技术现状及发展Copyright ©博看网. 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执行中华人民共和国国家标准GB/T 7714 -2005《文后参考文献著录规则》，示例：［参考文献］［1］滕大春.美国教育史［M］.北京：人民教育出版社，1994.［2］陈桂生.教育学的迷惘与迷惘的教育学［J］.华东师范大学学报（教育科学版），1989（3）.［3］陶仁骥.密码学与数学［J］.自然杂志，1984，7（7）：527.［4］蒋有绪，郭泉水，马娟等.中国森林群落分类及其群落学特征［M］.北京：科学出版社，1998.［5］（美）约翰?杜威.民主主义教育［M］.王承绪译.北京：人民教育出版社，1990：10.［6］潘懋元.开展高等教育理论的研究［N］.光明日报，1978-12-07 .［7］Barber，M. The Making of the 1944 Education Act［M］. Guildford and King’s Lynn：Biddles Ltd.1994. （7）作者简介及联系方式请用五号宋体，作者简介一般不超过100字，联系方式请写明详细的通信地址、邮编、常用电话及电子邮箱。
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舒利迭在可逆性气道阻塞疾病中的应用
舒 利迭 在 可 逆 性气 道 阻塞 疾 病中的应 用
戴 助 （ 长江大学临 床医 学院荆州市第一 人民 医院药剂科， 湖北 荆州 ４ ３ ４ ０ ０ ０ ）
［ 摘 要］ 目的 ：通 过 文献 分 析 阐述 舒 利 迭 在 可 逆 性 气 道 阻塞 疾 病 治 疗 中 的有 效 性 和 安 全 性 。方 法 ： 计 算 机
１舒利 迭 在 慢 性 阻 塞 性 肺 疾 病 （ Ｃ Ｏ Ｐ Ｄ ）稳 定 期 中 的 应 用
１ ． １ 舒 利 迭 在 轻 中 度 慢 性 阻塞 性 肺 疾 病 （ Ｃ ＯＰ Ｄ） 稳 定 期 中 的 应 用
支气 管扩 张剂 可 以缓 解 Ｃ ＯＰ Ｄ急性加 重期 症 状 ，但 如何 改 善稳 定 期 Ｃ ＯＰ Ｄ患 者 肺通 气 功 能 是提 高 Ｃ Ｏ Ｐ Ｄ患 者生活 质量 的主要 问题 。陈 中红 等…观察 了不 同剂 量舒利 迭 （ ５ ０ ｆ ｇ ／ ２ ５ ０ ｆ ｇ及 ５ ０ ｇ／ ５ Ｏ Ｏ ￣ ｇ ）在
和抗炎 作用 ；糖 皮质激 素丙 酸氟 替卡 松发挥 抗 炎的作 用 ，其 作用 于炎 症 的多个环 节 ，能抑 制炎性 细胞 的
活化及 炎性 因子 的生 成 ，提高 口 ２受体 的敏感 性 ；两种 药 物在 一 定 比例 下 经 口吸 人使 用 ，共 同作用 于气 道具有 协 同作用 ，既能舒 张支气 管 、改善肺 功 能 ，又 能抑 制外 界 因素 引起 的肺部 炎症 反应 ，仅需 较小 剂 量 即可达 到有效 的治疗 作 用 。经 口吸人舒 利迭 为可逆 性 阻塞性 气道疾 病 的治疗 开辟 了一条 新 的途 径 。
检索２ ０ ０ ３ ～２ ０ １ ３年 Ｃ Ｎ ＫＩ 、 万方 、ＭＥ Ｄ Ｉ Ｉ ＮＥ 、Ｅ ｌ ｓ ｅ ｖ ｉ ｅ ｒ 、 中 文 生 物 医 学 会 议 文 献 数 据 库 ，纳 入 舒 利 迭 治 疗 慢 性 阻塞 性 肺 疾 病 或 支 气 管 哮 喘 的 随 机 或 半 随机 对 照 试 验 ， 并 进 行 临 床 疗 效 和 安 全 性 的 统 计 分 析 。 结 果 ：通 过 文献 比较 分 析 可 知 ，舒 利 迭 对 慢 性 阻 塞 性 肺 疾 病 和 支 气 管 哮 喘 的 疗 效 显 著 优 于 应 用 其 单 一 组 分
考虑启动压力梯度的稠油蒸汽吞吐热采物质平衡方法及其应用
[收稿日期]20170211 [基金项目]国家科技重大专项(2016Z X 05025-004)㊂ [作者简介]李娜(1986),女,工程师,现从事海上油气田开发方案设计工作,l i n a _c n o o c @s i n a .c n㊂[引著格式]李娜.考虑启动压力梯度的稠油蒸汽吞吐热采物质平衡方法及其应用[J ].长江大学学报(自科版),2017,14(23):76~79.考虑启动压力梯度的稠油蒸汽吞吐热采物质平衡方法及其应用李娜 (中海油研究总院,北京100028)[摘要]稠油油藏流体渗流存在启动压力梯度,结合非达西渗流理论,建立了考虑启动压力梯度的蒸汽吞吐热采物质平衡方法,给出了考虑启动压力梯度的蒸汽吞吐热采采收率计算公式㊂通过实例计算分析了启动压力梯度㊁加热半径㊁泄油半径对蒸汽吞吐热采采收率的影响㊂研究结果表明,稠油蒸汽吞吐热采采收率随启动压力梯度的增加近似呈线性规律下降;随加热半径的增加和井距的减小而增加㊂[关键词]启动压力梯度;加热半径;泄油半径;蒸汽吞吐;采收率;物质平衡方法[中图分类号]T E 345[文献标志码]A [文章编号]16731409(2017)23007604随着油田开发的深入和技术的发展,稠油投入开发的比例越来越大,尤其是特稠油的有效开发动用是油田开发的一个重要发展方向㊂与常规油藏相比,稠油油藏原油的基本渗流规律不符合经典的达西定律㊂其主要原因是渗流中固㊁液相互作用明显,导致渗流时只有在压力梯度大于启动压力梯度时,流体才发生流动㊂多位学者对稠油启动压力梯度进行了研究,随着稠油黏度的增大,启动压力梯度亦增大[1~5]㊂因此,对于稠油,尤其是特稠油及超稠油,启动压力梯度是开发中必须考虑的一个重要因素㊂热采采收率是开发方案设计的一个关键参数,行业标准S Y /T5367 2010中给出了蒸汽吞吐采收率预测的经验公式,该方法是基于多个实际开发稠油油田数据经统计分析而建立的㊂从该公式可知,热采采收率与油藏埋深㊁有效厚度和原油黏度等参数有关,而作为稠油开发重要影响因素的启动压力梯度并未考虑在内㊂笔者考虑启动压力梯度的影响,结合非达西渗流理论和物质平衡原理,建立了稠油蒸汽吞吐热采物质平衡方法,可用于蒸汽吞吐热采采收率的预测㊂与经验公式相比,所建立的方法是基于物质平衡原理的理论方法㊂以建立的方法为基础,对影响稠油蒸汽吞吐热采采收率的几个关键参数进行了分析,明确了启动压力梯度对蒸汽吞吐热采采收率的影响,可为稠油热采开发效果预测提供支撑㊂1 考虑启动压力梯度的稠油蒸汽吞吐热采物质平衡方法1.1 基本假设假设稠油地层中有一口蒸汽吞吐定向井,经多轮次蒸汽吞吐后衰竭生产直至废弃㊂因稠油尤其是特稠油溶解气油比相对较小,且原油饱和压力低,因此建立方法未考虑溶解气驱的影响㊂因稠油热采一般远离边底水,在建立方法中未考虑天然水驱,仅考虑蒸汽注入所补充的部分能量㊂边底水驱和溶解气驱可以在该文方法基础上进行扩展㊂笔者所建立的方法假设注入蒸汽可均匀注入地层,且不考虑蒸汽干度及相关参数的影响㊂1.2 生产过程分析如图1所示,在稠油蒸汽吞吐热采后,泄油范围可划分为2个区[6,7]㊂在加热半径范围内为线性流㊃67㊃长江大学学报(自科版) 2017年第14卷第23期J o u r n a l o fY a n g t z eU n i v e r s i t y (Na t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ) 2017,V o l .14N o .23图1 稠油蒸汽吞吐热采温度压力分布示意区,因蒸汽温度的加热,地层原油黏度大幅降低,该区可近似为常规油藏,不考虑启动压力梯度㊂驱动能量包括地层压力下降而引起的弹性驱和人工注入蒸汽保留在地下部分的水压驱动㊂在加热半径范围外为非线性流区,因稠油未被蒸汽加热,存在启动压力梯度,该区驱动能量仅为因地层压力下降而引起的弹性驱㊂与常规弹性驱不同,受启动压力梯度的影响,弹性开发结束后地层中各点压力不等,应满足驱替压力梯度与启动压力梯度相等[8]㊂易得极限泄油范围内任一点地层压力为: p (r )=p w f +G r (0<r <r l i m )(1)式中:p (r )为地层内任意点处的地层压力,M P a ;p w f 为开发井的最低井底流压,M P a ;G 为启动压力梯度,M P a /m ;r 为泄油范围内任一点到井点的距离,m ;r l i m 为极限泄油半径,m ㊂令式(1)中p (r )=p i ,则:r l i m =p i -p w f G =Δp G (2)式中:Δp =(p i -p w f ),M P a ;p i 为原始地层压力,M P a ㊂极限泄油半径与加热半径之和为理论泄油半径㊂实际若为多井吞吐,实际泄油半径可由实际井网参数计算,可取为井距之半或等效泄油面积对应的半径㊂当实际泄油半径大于理论泄油半径时,井间存在不流动区,泄油半径取为理论泄油半径㊂当实际泄油半径小于理论泄油半径时,泄油半径取为实际泄油半径㊂1.3 物质平衡方法建立对于线性流区,考虑弹性驱和水压驱动,根据通用物质平衡方程:N p 1=B o i B o c t Δp N 1+(w i -w p )B w B o (3)式中:N p 1为加热半径范围内可采储量,m 3;B o i 为p i 下的原油体积因数,1;B o 为p w f 下的原油体积因数,1;c t =c o +c w S w i +c p 1-S w i 为综合压缩系数,c o ㊁c w ㊁c p 分别为原油㊁地层水和孔隙的压缩系数,M P a -1;S w i 为束缚水饱和度,1;N 1为加热半径范围内动用地质储量,m 3;w i 为累计注入蒸汽水当量,m 3;w p 为回采水量,m 3;B w 为地层水体积因数,1㊂其中,加热半径可采用经典的W i l l m a n 方法计算㊂加热半径范围内动用地质储量可由容积法进行计算:N 1=πr 21h φ(1-S w i )B o i (4)式(3)中的第二部分即为留存在地下的水量,在无现场实际注入及采出水量数据时,可由容积法通过下式计算:(w i -w p )B w =πr 21h φ(1-S w i -S o r )(5)式中:r 1为加热半径,m ;h 为油藏有效厚度,m ;φ为油层有效孔隙度,1;S o r 为蒸汽吞吐加热范围内平均残余油饱和度,1㊂对于非线性流区,仅存在弹性驱,因没有蒸汽加热,地层原油黏度高,应考虑启动压力梯度的影响㊂常规计算方法的压力降为Δp ,考虑启动压力梯度后,泄油范围内任一点压力降为(Δp -G r ),即启动压力梯度的存在减少了地层压力降,从而减少了弹性驱油量㊂平均地层压力降可通过积分计算并对㊃77㊃第14卷第23期李娜:考虑启动压力梯度的稠油蒸汽吞吐热采物质平衡方法及其应用常规计算公式中的Δp 进行如下修正[9,10]㊂定义M 为压差校正系数:M =1Δp (p i -p )(6)平均地层压力可通过如下积分求得:p =1π(r 2d -r 21)ʏ2π0d θʏr d r 1(p w f +G r )r d r (7)式中:p 为平均地层压力,M P a ;r d 为泄油半径,m ㊂将式(7)代入式(6),可得压差校正系数M : M =1-2G 3Δp r 3d -r 31r 2d -r 21æèçöø÷(8)则对于非线性流区,物质平衡方程修正为: N p 2=M B o i B oc t Δp N 2(9)式中:N p 2为非线性流区内可采储量,m 3;N 2为非线性流区内动用地质储量,m 3㊂其中,非线性流区内动用地质储量N 2可通过容积法计算:N 2=π(r 2d -r 21)h φ(1-S w i )B o i (10)由于N p =N p 1+N p 2,代入式(3)和式(9),可得: N p =B o i B o c t Δp (N 1+MN 2)+(w i -w p )B w B o (11)式(11)即为考虑启动压力梯度的稠油蒸汽吞吐热采物质平衡方法计算可采储量的公式㊂经过推导,可得采收率计算公式如下: E R =B o i B o c t Δp (N 1+MN 2)+(w i -w p )B w B o N 1+N 2ˑ100%(12)式中:E R 为蒸汽吞吐热采采收率,%㊂2 算例分析以某稠油油藏A 的主要参数为基础,采用笔者建立方法进行算例计算,并分析影响蒸汽吞吐热采采收率的关键参数㊂算例采用参数如下:c t =15ˑ10-3M P a -1,p i =10M P a ,p w f =3M P a ,B o i =1.1,B o =1.05,G =0.08M P a /m ,r 1=30m ,r d =100m ,h =15m ,φ=0.35㊂同时,以如上参数为基础,建立了C MG 机理模型(100m 径向模型),通过模拟预测,蒸汽吞吐采收率可达21.5%㊂因C MG 软件中不能考虑启动压力梯度的影响,与采用笔者方法在启动压力梯度为0时计算的20.8%具有可比性,证明了笔者方法的可靠性㊂笔者方法在考虑启动压力梯度后,预测的采收率为15.4%,与通过实际油田类比和动态参数预测的采收率较为接近,证明了笔者方法的合理性㊂2.1 启动压力梯度对采收率的影响不同启动压力梯度下的采收率如图2所示㊂当不考虑启动压力梯度时,采收率可达20.8%,随着启动压力梯度的增加,采收率近似呈线性规律下降,启动压力梯度每增加0.02M P a /m ,采收率下降2.5%左右,可见启动压力梯度是稠油热采采收率重要的影响因素之一,应在稠油热采开发方案设计中予以考虑㊂2.2 加热半径对弹性采收率的影响不同加热半径下的采收率如图3所示,可以看出,采收率随加热半径的增加而增加㊂这主要是因为㊃87㊃ 石油天然气工程2017年12月图2 启动压力梯度对采收率的影响 图3 加热半径对采收率的影响图4 泄油半径对采收率的影响随着加热范围的增大,泄油范围内启动压力梯度的影响逐渐减少㊂实际开发过程中,应尽可能增加加热半径,以降低启动压力梯度对稠油热采开发的不利影响㊂2.3 泄油半径对采收率的影响不同泄油半径下的采收率如图4所示,随着泄油半径的增加,采收率下降㊂由于泄油半径近似为井距之半,因此,可以看出,对于稠油热采,减小井距可以提高热采开发效果,这已在开发生产实践中得到证实㊂3 结论1)所建立的考虑启动压力梯度的蒸汽吞吐热采物质平衡方法,给出了考虑启动压力梯度的蒸汽吞吐热采采收率理论计算公式㊂2)随着启动压力梯度增加,稠油蒸汽吞吐热采的采收率近似呈线性规律下降,启动压力梯度是稠油热采采收率重要的影响因素,在稠油热采开发方案设计中应予以考虑㊂3)稠油蒸汽吞吐热采的采收率随加热半径的增加和井距的减小而增加㊂应尽可能增加加热半径,减小井距,从而减小启动压力梯度对稠油热采开发的不利影响㊂[参考文献][1]王子强,张代燕,杨军.普通稠油油藏渗流特征实验研究[J ].石油与天然气地质,2012,33(2):302~306.[2]汪全林,唐海,吕栋梁.低渗透油藏启动压力梯度实验研究[J ].油气地质与采收率,2011,18(1):104~106.[3]闫庆来,何秋轩,尉立岗.低渗透油层中单相液体渗流特征的实验研究[J ].西安石油学院学报,1990,5(2):1~6.[4]宋付权,刘慈群,李凡华.低渗透介质含启动压力梯度一维瞬时压力分析[J ].应用数学和力学,1999,20(1):25~32.[5]吕成远,王建,孙志刚.低渗透砂岩油藏渗流启动压力梯度实验研究[J ].石油勘探与开发,2002,29(2):86~89.[6]许家峰,程林松,李春兰.普通稠油油藏启动压力梯度求解方法与应用[J ].特种油气藏,2006,13(4):53~57.[7]时佃海.低渗透砂岩油藏平面径向渗流流态分布[J ].石油勘探与开发,2006,33(4):491~494.[8]姜瑞忠,张晓亮.低渗透油藏弹性采收率计算方法研究[J ].特种油气藏,2008,15(4):70~72.[9]张晓亮,杨仁锋,李娜.考虑启动压力梯度的弹性采收率计算方法及影响因素[J ].油气地质与采收率,2015,22(2),72~77.[10]陈光梅,车雄伟.弹性驱低渗透油气藏的分区物质平衡方法[J ].新疆石油地质,2011,32(2):157~159.[编辑] 黄鹂㊃97㊃第14卷第23期李娜:考虑启动压力梯度的稠油蒸汽吞吐热采物质平衡方法及其应用。
多物源体系下砂砾岩储层差异性孔隙演化模式——以车镇凹陷沙三段、沙四段为例
[收稿日期]20220606[基金项目]中国博士后科学基金项目 中深层砂砾岩储层微观孔隙结构与差异性成岩成藏演化的响应机制研究 (2021M 700537);非常规油气省部共建协同创新中心(长江大学)开放基金项目 致密砂砾岩储层微观孔隙结构量化表征及其与差异性成岩演化㊁烃类充注的响应机制研究 (U O G 2022-11)㊂ [第一作者]康玉柱(1936),男,中国工程院院士,现主要从事石油地质与勘探研究工作,k a n g y z .s y k y @s i n o pe c .c o m ㊂ [通信作者]李阳(1990),男,博士(后),讲师,现主要从事石油地质勘探和油气地球化学方面的研究工作,l y u g l y@163.c o m ㊂康玉柱,张金亮,徐耀辉,等.多物源体系下砂砾岩储层差异性孔隙演化模式 以车镇凹陷沙三段㊁沙四段为例[J ].长江大学学报(自然科学版),2023,20(5):1-20.K A N G YZ ,Z H A N GJL ,X U Y H ,e t a l .D i f f e r e n t i a l e v o l u t i o nm o d e l o f p o r o s i t y i n g l u t e n i t e r e s e r v o i r s u n d e rm u l t i -p r o v e n a n c e s ys t e m s :T a k i n g a c a s e s t u d y o f E s 3a n dE s 4of C h e z h e nS ag [J ].J o u r n a l o fY a n g t z eU n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ),2023,20(5):1-20.多物源体系下砂砾岩储层差异性孔隙演化模式以车镇凹陷沙三段㊁沙四段为例康玉柱1,张金亮2,徐耀辉3,李阳31.中国石化石油勘探开发研究院,北京1000832.北京师范大学地理科学学部,北京1008753.油气地球化学与环境湖北省重点实验室(长江大学),湖北武汉430100[摘要]随着勘探程度及勘探技术的不断提高,断陷盆地砂砾岩储层已成为隐蔽油气藏的重要勘探目标之一㊂位于渤海湾盆地济阳坳陷北部的车镇凹陷作为典型的陆相断陷凹陷,其砂砾岩储层的孔隙演化模式的研究对该区隐蔽油气藏勘探具有重要意义㊂基于岩心观察㊁薄片鉴定㊁扫描电镜分析,将车镇凹陷沙河街组三段㊁四段(以下简称沙三段㊁沙四段)砂砾岩储层分布区划分为碳酸盐岩物源区㊁碳酸盐岩变质岩混合物源区㊁变质岩物源区和不稳定物源区4种类型㊂孔隙演化历史和演化模式研究表明,物源类型控制了储层岩石的抗压实程度,决定了储层的初始孔隙度㊂整个凹陷内储层孔隙度的减少主要受压实作用控制,碳酸盐物源区的陡坡带压实作用最强㊂碳酸盐岩变质岩混合物源区的陡坡带和洼陷带少部分储层的胶结作用是孔隙度减少的主控因素,其缓坡带储层的压实作用和胶结作用均弱于陡坡带和洼陷带㊂碳酸盐岩物源区的陡坡带和洼陷带储层处于封闭体系下,溶蚀作用主要控制了储集空间类型的调整和重新分配,其净增孔隙度有限㊂碳酸盐岩变质岩混合物源区及变质岩物源区储层抗压实作用较强,溶蚀作用减缓了储层孔隙度的降低㊂不稳定物源区储层处于相对开放的成岩环境中,溶蚀作用可有效改善储层孔隙度,局部较强的溶蚀作用和超压导致的储层裂缝是异常孔渗带发育的重要控制因素㊂[关键词]多物源体系;砂砾岩储层;孔隙演化;车镇凹陷[中图分类号]T E 122.23[文献标志码]A [文章编号]16731409(2023)05000120D i f f e r e n t i a l e v o l u t i o nm o d e l o f p o r o s i t yi n g l u t e n i t e r e s e r v o i r s u n d e rm u l t i -p r o v e n a n c e s y s t e m s :T a k i n g a c a s e s t u d y o fE s 3a n dE s 4o fC h e z h e nS a gK A N G Y u z h u 1,Z HA N GJ i n l i a n g 2,X U Y a o h u i 3,L IY a n g31.R e s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n &D e v e l o p m e n t ,S I N O P E C ,B e i j i n g 1000832.F a c u l t y o fG e o g r a p h i c a l S c i e n c e ,B e i j i n g N o r m a lU n i v e r s i t y ,B e i j i n g 1008753.H u b e iK e y L a b o r a t o r y o f P e t r o l e u m G e o c h e m i s t r y a n dE n v i r o n m e n t (Y a n g t z eU n i v e r s i t y),W u h a n430100,H u b e i A b s t r a c t :W i t h t h e c o n t i n u o u s i m p r o v e m e n t o f e x p l o r a t i o n d e g r e e a n d t e c h n o l o g y ,gl u t e n i t e r e s e r v o i r s i n f a u l t e d b a s i n h a v eb e c o m e o n e o f t h e i m p o r t a n t e x p l o r a t i o nt a r g e t s f o r s u b t l eo i l a n d g a s r e s e r v o i r s .T h eC h e z h e nS a g,l o c a t e d i n t h en o r t ho f J i y a n g D e p r e s s i o n i nB o h a i B a y B a s i n ,i s a t y p i c a l c o n t i n e n t a l f a u l t e d s a g ,a n d t h e s t u d y o n t h e p o r o s i t ye v o l u t i o nm o d e l of i t sg l u t e n i t e r e s e r v o i r s i s o f g r e a t s i g n i f i c a n c e t o th e e x pl o r a t i o n o f s u b t l e o i l a n d g a s r e s e r v o i r s .B a s e do n c o r eo b s e r v a t i o n ,t h i n s e c t i o n i d e n t i f i c a t i o n a n d s c a n n i n g e l e c t r o nm i c r o s c o p e a n a l ys i s ,t h e d i s t r i b u t i o n d i v i s i o n o f t h e t h i r da n d f o u r t hm e m b e r o f S h a h e j i e F o r m a t i o n (h e r e i n a f t e r r e f e r r e d t o a sE s 3a n dE s 4)i nC h e z h e nS a g c a n b e d i v i d e d i n t o f o u rt y p e s :c a r b o n a t e p r o v e n a n c e ,c a r b o n a t e -m e t a m o r p h i c m i x t u r e p r o v e n a n c e ,m e t a m o r ph i c p r o v e n a n c ea n d u n s t a b l e p r o v e n a n c e .T h e s t u d y o f t h e h i s t o r y a n dm o d e l o f p o r o s i t y e v o l u t i o n s h o w s t h a t t h e p r o v e n a n c e t y p e s c o n t r o l t h e c o m p a c t i o n r e s i s t a n c e d e g r e e o f r e s e r v o i r r o c k s a n dd e t e r m i n e t h e i n i t i a l p o r o s i t y of t h e r e s e r v o i r s .T h e r e d u c t i o n o f r e s e r v o i r p o r o s i t y i nt h ew h o l es ag i sm a i n l y c o n t r o l l e db y c o m p a c t i o n ,a n dth es t e e p s l o pez o n ew i t hc a r b o n a t e p r o v e n a n c eh a s t h e s t r o n g e s t c o m p a c t i o n .T h e c e m e n t a t i o n o f a f e wr e s e r v o i r s i n t h e s t e e p s l o p e z o n e a n d s u b -s a g z o n e w i t hc a r b o n a t e -m e t a m o r p h i cm i x t u r e p r o v e n a n c ed o m i n a t e s t h e r e d u c t i o no f p o r o s i t y .T h e c o m p a c t i o na n dc e m e n t a t i o no f r e s e r v o i r s i n g e n t l e s l o p ez o n ea r ew e a k e r t h a nt h o s e i ns t e e p s l o p ez o n ea n ds u b -s a g z o n e .T h er e s e r v o i r s i ns t e e p s l o p e z o n e a n d s u b -s a g z o n ew i t h c a r b o n a t e p r o v e n a n c e a r e i n a c l o s e d s y s t e m ,a n d t h e d i s s o l u t i o nm a i n l y co n t r o l s t h e a d j u s t m e n t a n d r e d i s t r i b u t i o no f t h e r e s e r v o i r s p a c e t y p e s ,w h i l e t h en e t p o r o s i t y i n c r e a s e db y di s s o l u t i o n i s l i m i t e d .T h e c o m p a c t i o nr e s i s t a n c eo f t h e r e s e r v o i r s i n t h em i x t u r e p r o v e n a n c e a n d m e t a m o r p h i c p r o v e n a n c e i s s t r o n ge r ,a n d t h e d i s s o l u t i o ns l o w s d o w n t h e r e d u c t i o n of r e s e r v o i r p o r o s i t y .T h e r e s e r v o i r s i n t h e u n s t a b l e p r o v e n a n c e a r e i n a r e l a t i v e l yo p e nd i a g e n e t i c e n v i r o n m e n t ,w h e r et h ed i s s o l u t i o nc a ne f f e c t i v e l y i m p r o v et h er e s e r v o i r p o r o s i t y .T h e l o c a l s t r o n gd i s s o l u t i o na n dre s e r v o i rf r a c t u r e sc a u s e db y o v e r p r e s s u r ea r e i m p o r t a n tc o n t r o l l i ng f a c t o r sf o r th ed e v e l o p m e n to f a b n o r m a l p o r o si t y a n d p e r m e a b i l i t yz o n e s .K e yw o r d s :m u l t i -p r o v e n a n c e s y s t e m ;g l u t e n i t e r e s e r v o i r s ;p o r o s i t y e v o l u t i o n ;C h e z h e nS a g ㊃1㊃长江大学学报(自然科学版) 2023年第20卷第5期J o u r n a l o fY a n g t z eU n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ) 2023,V o l .20N o .5Copyright ©博看网. All Rights Reserved.㊃2㊃长江大学学报(自然科学版)2023年9月近20年来,我国断陷盆地中的隐蔽油气藏勘探实现了较大突破,特别是断陷盆地陡坡带的砂砾岩储层㊂济阳坳陷胜利油田的砂砾岩储层探明储量超过4600ˑ104t,可达总探明储量的12.5%[1]㊂随着勘探程度加深及勘探技术的提高,断陷盆地砂砾岩储层逐渐成为隐蔽油气藏的主要勘探目标之一[2]㊂陆相断陷盆地陡坡带因具有较陡的坡度㊁较近的物源㊁较大的地形起伏和强烈的构造活动而广泛分布不同类型的砂砾岩储层[3]㊂陡坡带发育的砂砾岩储层距离生烃中心较近,与烃源岩和盖层接触紧密,常发育不同种类的隐蔽油气藏[4-5]㊂车镇凹陷的北部陡坡带广泛发育砾岩㊁砂岩和砂砾岩储层㊂其中,砂砾岩储层主要发育在沙河街组三段(以下简称沙三段)[6-8]㊂2008年的油气储量评价结果显示,车镇凹陷的砂砾岩储层中石油的剩余资源量达2ˑ109t,是勘探开发的重点目标区[9-10]㊂在车镇凹陷隐蔽油气藏勘探开发过程中,车66区块在砂砾岩储层中获得单井日产100t以上的开发成果[11],标志着车镇凹陷的隐蔽油气藏勘探取得重大进展[12-14]㊂但是,由于车镇凹陷复杂的构造特征,较大的沉积速率和沉积厚度,其勘探开发进程也进入了瓶颈期[15]㊂因此,车镇凹陷的物源体系㊁储层物性分布㊁储层演化及储层分类等方面还有待深入研究㊂随着非常规油气勘探的兴起,近年来,针对致密砂砾岩储层成因机制的研究成为热点㊂然而,沉积作用㊁成岩作用㊁地温特征以及超压分布等因素常常作为独立的研究内容用于储层物性的表征和预测[16-17]㊂不同的储层发育和演化的控制因素之间是互相影响的,如沉积作用控制着储层的原始物质组成㊁储层的初始孔隙度及早期成岩作用类型和强度[18]㊂对于物源体系多样的砂砾岩储层来说,其储层演化历史更为复杂㊂不同的物源体系下,其成岩作用类型和强度存在较大差异,如溶蚀作用在不同的成岩条件下可对储层物性产生几乎相反的影响[19-23]㊂因此,针对物源体系复杂的储层,研究其孔隙演化历史要综合考虑其物源㊁深度㊁成岩环境㊁超压分布等条件,才能得到研究区储层的差异性演化模式㊂笔者以车镇凹陷沙三段㊁沙四段砂砾岩储层为研究对象,通过岩心观察㊁孔渗测试㊁薄片鉴定等手段,定量分析多物源体系下不同次级构造带内砂砾岩储层的孔隙演化历史,总结了碳酸盐岩物源区㊁碳酸盐岩变质岩混合物源区㊁变质岩物源区和不稳定物源区的孔隙演化模式㊂1区域地质背景车镇凹陷在构造位置上位于济阳坳陷的北部,平面上呈北东向展布,是一个典型的北断南超的斜 S 型的一个中㊁新生代次级凹陷(见图1(a))㊂其北部与埕子口凸起相接,东部以义东断层为界与沾化凹陷相邻,南部整体与义和庄凸起相连,面积约2390k m2[24-25]㊂车镇凹陷在东西方向上主要发育车西㊁大王北以及郭局子3个洼陷,南北方向上则分为陡坡带㊁中央洼陷带及缓坡带3个次级构造单元(见图1(b))[26]㊂车镇凹陷陡坡带目的层段主要发育杂基支撑砾岩㊁颗粒支撑砾岩㊁含砾砂岩㊁块状砂岩等岩石相㊂砾岩以细中砾岩为主,单个颗粒最大粒径达10c m,多数颗粒直径约为5~6mm㊂砾岩的杂基类型有砂质杂基(见图2(a)㊁(a'))和泥质杂基(见图2(b)㊁(b'))两种㊂由于搬运距离较长,洼陷带发育的砾岩储层杂基含量减少,颗粒磨圆度较好,主要为颗粒支撑砾岩岩石相(见图2(c)㊁(d)),颗粒支撑砾岩的粒径较大,平均粒径约为2c m㊂含砾砂岩中可见滑塌变形构造(见图2(e)㊁(e')),洼陷带和缓坡带还发育块状砂岩储层,可见灰绿色细砂岩(见图2(f))㊁灰色中砂岩(见图2(g))㊁灰色细砂岩岩石相(见图2(h))㊂砂岩中常见平行层理(见图2(g'))和交错层理(见图2(h'))㊂2样品与方法为了更加全面地解释车镇凹陷不同物源区和不同次级构造带砂砾岩储层的孔隙演化模式,本次研究在取样位置上实行全面覆盖原则㊂取样井位在南北方向上覆盖各个次级构造带,在东西方向上覆盖各个物源区,实现不同次级构造带以及不同物源区储层性质㊁成岩作用以及孔隙演化的对比研究,从而准确判断储层质量的控制因素和孔隙演化模式㊂在样品类型(岩石类型)上实行兼容并包的原则㊂陆相断陷Copyright©博看网. All Rights Reserved.注:N g 为新近系馆陶组;E d 为古近系东营组;E s 1为古近系沙河街组一段;E s 2为古近系沙河街组二段;E s u3为古近系沙河街组三段上亚段;E s m 3为古近系沙河街组三段中亚段;E s l 3为古近系沙河街组三段下亚段(以下简称沙三下亚段);E s 4为古近系沙河街组四段;M z 为中生界;C +P 为石炭系+二叠系;ɪ+O 为寒武系+奥陶系㊂图1 车镇凹陷地理位置与构造分布F i g .1G e o g r a p h i c a l l o c a t i o na n d s t r u c t u r a l d i s t r i b u t i o no fC h e z h e nS a g盆地储层具有岩石类型多样的特征,因此为了明确不同岩性储层的孔隙结构,取样时根据岩性差异分别㊃3㊃第20卷第5期 康玉柱等:多物源体系下砂砾岩储层差异性孔隙演化模式以车镇凹陷沙三段㊁沙四段为例 Copyright ©博看网. All Rights Reserved.㊃4㊃长江大学学报(自然科学版)2023年9月选取同层位砂岩和砾岩进行对比研究,从而定量分析车镇凹陷砂岩和砾岩储层孔隙结构差异㊂为了明确车镇凹陷沙三段㊁沙河街组四段(以下简称沙四段)储层在纵向上的孔隙度和渗透率分布情况,从胜利油田勘探开发研究院收集储层孔隙度数据2133份,渗透率数据543份㊂注1:(a)车57井,沙三段,2184.9m,砂质杂基砾岩;(b)车57井,沙三段,3811.6m,泥质杂基砾岩;(c)车古201井,沙三段,2919.0m,颗粒支撑砾岩;(d)车660井,沙三段,4241.20m,颗粒支撑砾岩;(e)车57井,沙三段, 3895.9m,含砾砂岩中见滑塌变形构造;(f)车252井,沙四段,3586.14m,灰绿色细砂岩;(g)车252井,沙四段, 3627.07m,灰色中砂岩见平行层理;(h)车253井,沙四段,4116.35m,灰色细砂岩见交错层理㊂注2:(a')㊁(b')㊁(c')㊁(d')㊁(e')㊁(f')㊁(g')㊁(h')为对应岩心的刻画图㊂图2车镇凹陷沙三段、沙四段砂砾岩储层岩心照片及岩心刻画图F i g.2C o r e p h o t o s a n d c o r e c h a r a c t e r i z a t i o no f g l u t e n i t e r e s e r v o i r s i nE s3a n dE s4o fC h e z h e nS a gCopyright©博看网. All Rights Reserved.1)岩心孔渗测试㊂首先采用岩心钻样机钻取形状规则的岩心样品圆柱体(需要根据岩心样品的岩性特征合理选取钻样直径)㊂将规则的已知体积的岩心样品置于检漏完成的氦孔隙仪中测定岩心孔隙度㊂同一样品要多次测量,保证误差在0.5%以下㊂类似地,将规则的已知体积的岩心样品置于检漏完成的渗透率仪中测定岩心渗透率㊂研究涉及部分样品的孔渗测试在中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院分析测试中心完成㊂2)薄片鉴定㊂薄片鉴定包括普通薄片和铸体薄片两种类型㊂普通薄片鉴定主要用于粒度分析,铸体薄片鉴定主要包括识别矿物㊁确定砂岩类型㊁孔隙类型和计算面孔率等内容㊂岩心铸体薄片的制作经历洗油㊁磨片和染色等流程㊂薄片鉴定使用的是偏光显微镜,通过镜下矿物颗粒的晶型和消光特征判断矿物类型,镜下孔隙呈蓝色,其中溶蚀孔隙的溶蚀程度越高,其颜色越深㊂薄片鉴定用以明确储层样品的粒度㊁分选性㊁磨圆程度㊁颗粒接触关系㊁支撑类型和胶结类型,为确定储层基本性质提供最原始的统计资料㊂本次研究的薄片鉴定工作在北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室的沉积学实验室完成,所用设备为Z E I S SS C O P E A 1偏光显微镜㊂为了明确成岩作用㊁超压等因素对储层孔隙度的影响,利用A d o b e p h o t o s h o p 软件完成面孔率的统计㊂首先选择同一样品的显微照片,读取其照片总像素值;然后利用A d o b e p h o t o s h o p 软件的魔棒工具读取孔隙(粒内孔和粒间孔分别读取)的像素值,容差设置为20~50;孔隙像素值与照片总像素值的比值即为面孔率㊂为了保证计算精度,同一个样品统计3次,取平均值㊂3)场发射扫描电镜分析(S E M )㊂扫描电镜分析可明确储层黏土矿物类型和产状,确定孔后特征㊂其操作流程如下:首先处理样品,将储层样品沿着垂直其层理面的方向用地质锤敲出边长2c m 左右,厚度0.5c m 的规则形状,保证底面平滑;选取3~8块样品,使用导电胶粘在样品盘上,记录样品相对位置;然后将样品盘置于喷金设备中,抽真空喷金300s ,喷金完成后,将样品置于扫描电镜下进行观察㊂电压设置为10k V 或20k V ,工作距离为20mm ,使用E D S 分析矿物元素组成时,工作距离调至15mm ㊂本次研究的扫描电镜分析在北京师范大学的分析测试中心完成,扫描电镜设备型号为S -4800,配E MA X -350能谱仪㊂3 物源体系划分与分布通过岩心观察以及偏光显微镜下铸体薄片鉴定,重点分析了车镇凹陷沙河街组四段上亚段(以下简称沙四上亚段)南部缓坡带以及沙三下亚段北部陡坡带到南部缓坡带的物源体系类型与分布㊂车西洼陷的沙四上亚段南部缓坡带以石英㊁长石等刚性碎屑颗粒为主,母岩成分以片麻岩等变质岩为主(见图3(a))㊂位于郭局子洼陷带的南部缓坡带则以盆内碎屑夹杂盆外石英㊁长石等碎屑颗粒为主,显示了不稳定物源的特征(见图3(b ))㊂车西洼陷沙三下亚段北部陡坡带以碳酸盐岩碎屑为主(见图3(c)),车西洼陷东部以及大王北洼陷西部的陡坡带储层岩屑具有变质岩和碳酸盐岩碎屑含量相当且占主导地位(含量高于50%)的特征(见图3(d )),据此将其划分为碳酸盐岩变质岩混合型物源分布区㊂大王北洼陷东部碎屑颗粒以石英㊁长石为主,显示变质岩母岩特征(见图3(e))㊂郭局子洼陷沙三下亚段的缓坡带与沙四上亚段具有相同的镜下特征,即以盆内碎屑夹杂盆外石英㊁长石等碎屑颗粒为主(见图3(f))㊂由于该区碎屑颗粒既有来自于盆地本身的盆内碎屑(如生物有机碎片等),也有来自盆地之外的碳酸盐岩和变质岩岩屑颗粒,表明其母岩来源较为复杂,物源不恒定,故将具有上述母岩来源特征的储层分布区划分为不稳定物源区㊂从车镇凹陷的构造演化历史来看,在沙四段沉积时其断陷盆地的雏形已经具备,到沙三下亚段沉积期,凹陷北部的埕子口凸起是北部陡坡带的主要物源供给区[27]㊂埕子口凸起在地质演化过程中经历了多期构造应力变化,造成了向北东方向逐渐抬升的构造格局㊂从南西向到北东向地层的剥蚀程度逐渐增强,剥蚀程度的差异导致了母岩类型的不同㊂根据偏光显微镜下铸体薄片照片特征,分析了车镇凹陷沙四上亚段南部缓坡带不同类型碎屑颗粒组成情况,结果显示,车镇凹陷沙四上亚段南部缓坡带分布有变质岩物源区以及不稳定物源区(见图4(a))㊂㊃5㊃第20卷第5期 康玉柱等:多物源体系下砂砾岩储层差异性孔隙演化模式以车镇凹陷沙三段㊁沙四段为例 Copyright ©博看网. All Rights Reserved.注1:(a )车276井,沙四段,2450.20m ,正交光,片麻岩母岩,石英㊁长石颗粒发育;(b )大603井,沙四段,2490.2m ,正交光,盆内碎屑夹杂石英㊁长石颗粒;(c)车63井,沙三段,2890.35m ,正交光,碳酸盐岩碎屑颗粒为主;(d )大斜722井,沙三段,4065.50m ,正交光,碳酸盐岩与变质岩矿物组成的混合型母岩;(e )大358井,沙三段,2465.34m ,正交光,片麻岩母岩,石英㊁长石颗粒发育;(f )大602井,沙三段,2508.76m ,正交光,盆内碎屑夹杂石英㊁长石颗粒㊂注2:Q 代表石英;F 代表长石;L 代表岩屑;内代表盆内碎屑,生物碎片㊂下同㊂图3 车镇凹陷沙四上亚段及沙三下亚段不同物源区储层岩样镜下照片F i g .3 M i c r o s c o p i c p h o t o s o f r e s e r v o i r r o c k s a m p l e s i n d i f f e r e n t p r o v e n a n c e s o f t h e u p pe r E s 4a n d l o w e r E s 3s u b m e m b e r s of C h e z h e n S ag 在沙三下亚段沉积时期,车镇凹陷埕子口凸起的中生界被严重剥蚀,导致其西部下古生界出露地表,东部则出露了太古界[28]㊂车西洼陷紧邻埕子口凸起的西部,其母岩主要来源于埕子口凸起出露的海相碳酸盐岩,碎屑颗粒以碳酸盐岩为主[28]㊂随着搬运距离的增加,从北向南,车西洼陷沙三下亚段储层的碳酸盐岩母岩成分有所减少㊂由西向东来看,埕子口凸起出露的地层发生变化,太古界的片麻岩开始遭受风化剥蚀,母岩供给的变化导致车西洼陷东部的碳酸盐岩碎屑颗粒含量减少,变质岩母岩含量逐渐增多㊂到大王北洼陷的西部,上述两类碎屑颗粒含量趋于相同,故将此类母岩分布区划分为碳酸盐岩变质岩混合型物源区㊂再往东到大王北洼陷东部和郭局子洼陷,物源区变为埕子口凸起东部的太古界花岗片麻岩,母岩以变质岩碎屑颗粒为主㊂综上所述,沙三下亚段储层母岩成分复杂,其物源体系从西向东依次划分为碳酸盐岩物源区㊁碳酸盐岩变质岩混合型物源区㊁变质岩物源区㊁不稳定物源区(见图4(b))㊂4 砂砾岩储层差异性孔隙演化模式4.1 储层孔渗分布特征统计车镇凹陷59口井的2591个孔隙度数据表明,车镇凹陷沙三段㊁沙四段储层的孔隙度分布区间为0.1%~29.2%,平均值为8.34%㊂依据13口井的803个渗透率数据分析,车镇凹陷沙三段㊁沙四段储层的渗透率分布区间为0.01~983m D ,平均值为11.49m D ㊂从孔隙度和渗透率的分布随埋深的变化趋势来看,随着埋藏深度的增加,储层孔隙度和渗透率都在降低,储层物性逐渐变差㊂需要注意的是,埋藏深度在3300~3600m 以及4050~4200m 范围内存在两个孔隙度高于正常压实条件下最高孔隙度的异常高孔带(见图5(a )黄色区带);在4200~4650m 埋藏深度范围内存在一个具有相对较㊃6㊃长江大学学报(自然科学版)2023年9月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.低孔隙度(<8%),较高渗透率(>10m D )的低孔高渗带(见图5粉色区带)㊂图4 车镇凹陷沙四上亚段及沙三下亚段不同物源区平面展布F i g .4 P l a n e d i s t r i b u t i o no f d i f f e r e n t p r o v e n a n c e s i n t h e u p pe r p a r t o fE s 4a n d l o w e r p a r t o fE s 3s u b m e m b e r s o fC h e z h e nS a g分析车镇凹陷沙三段㊁沙四段储层不同次级构造带孔渗数据(见表1)表明,车镇凹陷陡坡带储层物性较差,洼陷带和缓坡带储层物性相差不大,缓坡带储层物性略高于洼陷带储层物性,且远高于陡坡带的储层物性㊂其中,洼陷带和缓坡带的沙三段储层孔隙度略高于沙四段储层,渗透率则远高于沙四段储层,表明随着埋深增大,压实作用对渗透率的影响较大㊂需要指出的是,陡坡带储层的最大孔隙度和渗透率值与其平均值差别很大,可能是陡坡带裂缝发育导致局部优质储层分布㊂㊃7㊃第20卷第5期 康玉柱等:多物源体系下砂砾岩储层差异性孔隙演化模式以车镇凹陷沙三段㊁沙四段为例 Copyright ©博看网. All Rights Reserved.图5车镇凹陷沙三段㊁沙四段储层孔隙度和渗透率纵向分布图F i g.5V e r t i c a l d i s t r i b u t i o no f p o r o s i t y a n d p e r m e a b i l i t y o f r e s e r v o i r s i nE s3a n dE s4o fC h e z h e nS a g表1车镇凹陷沙三段㊁沙四段各次级构造带储层物性统计表T a b l e1S t a t i s t i c s o f p h y s i c a l p r o p e r t i e s o f r e s e r v o i r s i n e a c h s e c o n d a r y s t r u c t u r e o f E s3a n dE s4o f C h e z h e n S a g层位次级构造最小孔隙度/%最大孔隙度/%平均孔隙度/%最小渗透率/m D最大渗透率/m D平均渗透率/m D沙三段陡坡带0.1024.822.970.00198.302.78洼陷带2.1021.8010.990.001199.0210.65缓坡带3.1025.7012.120.1298.6011.46沙四段陡坡带0.1011.492.680.0173.122.21洼陷带1.1016.208.450.0139.433.21缓坡带2.3021.809.030.01189.032.72为了进一步分析车镇凹陷不同次级构造带储层物性分布特征,对各次级构造带储层不同级别孔隙度和渗透率进行了统计分析㊂由于车镇凹陷洼陷带和缓坡带物性相似,因此将洼陷带和缓坡带合并统计㊂结果表明,车镇凹陷沙三段陡坡带81%的储层孔隙度低于5%,70%的储层渗透率低于1m D(见图6(a)㊁(b))㊂沙三段缓坡带+洼陷带储层孔隙度主要分布在10%~20%,占比63%,渗透率高于1m D的频率显著提高,达53%(见图6(c)㊁(d))㊂车镇凹陷陡坡带沙四段储层物性与沙三段储层具有相似的分布特征,沙四段陡坡带相对高孔隙度(>10%)频率略低于沙三段储层(见图6(e)㊁(f)),可见压实作用对陡坡带物性的影响较大㊂沙四段缓坡带+洼陷带储层孔隙度峰值集中在5%~ 10%,72%的储层渗透率低于1m D(见图6(g)㊁(h))㊂4.2孔隙类型与常规碎屑岩储层相同,车镇凹陷沙三段㊁沙四段储层孔隙类型按成因类型可划分为原生孔隙和次生孔隙㊂按孔隙与颗粒的接触关系以及孔隙在岩石中的分布位置可分为粒间孔隙㊁粒内孔隙和填隙物内孔隙(见图7)㊂其中粒间孔隙多为原生孔隙,存在少量次生溶蚀粒间孔,粒内孔则主要为次生溶蚀作用的产物㊂由于车镇凹陷物源类型和沉积体系复杂,不同次级构造带发育的孔隙类型存在较大差异㊂㊃8㊃长江大学学报(自然科学版)2023年9月Copyright©博看网. All Rights Reserved.图6车镇凹陷沙三段、沙四段不同次级构造带储层孔隙度和渗透率分布直方图F i g.6D i s t r i b u t i o nh i s t o g r a mo f r e s e r v o i r p o r o s i t y a n d p e r m e a b i l i t y o f d i f f e r e n t s e c o n d a r y s t r u c t u r a l z o n e si nE s3a n dE s4o fC h e z h e nS a g ㊃9㊃第20卷第5期康玉柱等:多物源体系下砂砾岩储层差异性孔隙演化模式 以车镇凹陷沙三段㊁沙四段为例Copyright©博看网. All Rights Reserved.㊃01㊃长江大学学报(自然科学版)2023年9月注:(a)车古20井,车西洼陷东部陡坡带,沙三段,2551.20m,砾岩,单偏光;(b)大72井,大王北洼陷西部陡坡带,沙三段,3098.71m,砾岩,单偏光;(c)大358井,大王北洼东次洼陡坡带,沙三段,2372m,砂岩,单偏光;(d)车古201井,车西洼陷东部陡坡带,沙三段,2564.50m,砂岩,单偏光;(e)车276井,车西洼陷西部缓坡带,沙四段,2447.30m,砂岩,单偏光;(f)大602井,郭局子洼陷东部缓坡带,沙三段,2486.30m,单偏光㊂图7车镇凹陷沙三段、沙四段储层孔隙类型F i g.7P o r e t y p e s o f r e s e r v o i r s i nE s3a n dE s4o fC h e z h e nS a g车镇凹陷陡坡带距离物源区较近,以砾岩储层为主,碎屑颗粒粒度较大,受压实作用影响,粒间孔含量较低㊂受溶蚀作用影响,碳酸盐岩物源区主要发育残余粒间孔㊁粒内溶蚀孔(见图7(a))㊂位于碳酸盐岩变质岩混合物源区的储层主要发育原生粒间孔(见图7(b))㊂变质岩物源区抗压实能力较强,原生粒间孔广泛发育(见图7(c))㊂随着搬运距离的增加,陡坡带南部储层碎屑颗粒粒度变小,成分成熟度升高,主要发育原生粒间孔,存在少量次生溶蚀孔(见图7(d))㊂缓坡带溶蚀作用较强,以次生溶蚀孔为主,溶蚀作用剧烈的区域,可见碎屑颗粒完全溶蚀形成的铸模孔(见图7(e))㊂位于不稳定物源区的Copyright©博看网. All Rights Reserved.注:(a )车271井,沙三段,2729.10m ,高岭石充填粒间孔,K 代表高岭石;(b)车274井,沙四段,2567.25m ,窄长型微孔隙;(c )车408井,沙四段,3339.5m ,窄长型孔隙;(d )车272井,沙四段,2604.50m ,不规则溶蚀微孔隙㊂图8 扫描电镜下沙三段、沙四段储层孔隙类型F i g .8 P o r e t y p e s o f E s 3a n dE s 4r e s e r v o i r s u n d e r s c a n n i n g e l e c t r o nm i c r o s c o pe 储层,灰质成分含量高,以次生溶蚀孔为主,具备较高的面孔率(见图7(f ))㊂场发射扫描电镜下最常见的是高岭石充填的残余粒间孔(见图8(a )),亦可见窄长型微孔隙(见图8(b )),其沿孔隙长轴直径可达40μm (见图8(c)),形状不规则的溶蚀微孔隙亦有分布(见图8(d))㊂4.3 定量计算不同物源区孔隙演化历史本次研究将车镇凹陷沙三段㊁沙四段储层孔隙演化大致分为初始孔隙度㊁机械压实后孔隙度㊁早期胶结后孔隙度㊁溶蚀后孔隙度和晚期压实胶结后孔隙度(现今孔隙度)5个阶段㊂针对车镇凹陷不同物源区各个阶段的孔隙度进行了定量计算,进而恢复出储层孔隙演化历史,并结合镜下铸体薄片照片特征确定了储层的孔隙演化模式㊂在大量铸体薄片照片分析基础上,运用A d o b eP h o t o s h o p 软件的选取功能,定量计算出压实作用㊁胶结作用㊁溶蚀作用对孔隙度的影响[29]㊂车镇凹陷目的层段储层孔隙演化历史定量计算过程如下:1)初始孔隙度(ϕ1)恢复㊂未固结砂岩原始孔隙度的恢复采用的是BE A R D 等于1973年提出的湿砂在地表条件下的分选系数与孔隙度的关系式[30]: ϕ1=20.91+22.90S 0(1) S 0=Q 1Q 3æèçöø÷12(2)式中:S 0为特拉斯克分选系数;Q 1和Q 3分别为粒度累计曲线上颗粒累积含量25%和75%处对应的颗粒直径㊂运用大量粒度数据计算可得碳酸盐岩物源区储层的ϕ1均值为36.52%,碳酸盐岩变质岩混合物源区储层的ϕ1均值为38.23%,变质岩物源区储层的ϕ1均值为39.25%,不稳定物源区储层的ϕ1均值为38.78%㊂2)机械压实后孔隙度(ϕ2): ϕ2=P 1+P 2P 3æèçöø÷ˑϕ3+C (3)式中:P 1为粒间孔面孔率;P 2为胶结物溶孔面孔率;P 3为总面孔率;ϕ3为物性分析孔隙度;C 为胶结物总量㊂3)胶结㊁交代后储层孔隙度(ϕ4): ϕ4=P 1P 3æèçöø÷ˑϕ3(4)4)溶蚀作用净增孔隙度(ϕ5):㊃11㊃第20卷第5期 康玉柱等:多物源体系下砂砾岩储层差异性孔隙演化模式 以车镇凹陷沙三段㊁沙四段为例 Copyright ©博看网. 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4.篇名、摘要、汉语拼音作者名、作者单位（系一级）、关键词要翻译成英文，附于文后。
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5.查标准关键词及中图分类号。
标注文献标识码(其选择见表1)、第一作者简介。
第一作者简介需注明作者姓名、出生年、籍贯、职称。
例：[作者简介]李志刚，男（满族），大连理工大学教授，博士生导师.6.文稿中缩略词、符号和单位必须按国际标准使用。
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文稿中缩略词规范：①标题中不宜用缩略词(化学符号除外)；②提要和正文中的缩略词在第一次出现时都必须写出全称，后附缩略词(给缩略词定义)。
7.插图、照片在文稿中按出现的先后次序连续编号，表格请用三线表，图、表头的量或用来标记图形轴线的量，用“变量符号/单位标准化符号"形式标记。
8.文稿要观点明确，数据可靠，言简意明，重点突出。
含各种符号和外文字母大、小写，上、下角标位置须明显区分。
文稿中易混淆的外文字母、符号在第一次出现时，请用铅笔在稿纸旁边注明语种及大小写。
9.本校作者的文稿需计算机打印，并直接到编辑部投稿，交纳审稿费，外地作者的文稿可通过电子信箱（E-mail：************.cn）投递，文稿勿一稿两投。
论文一般不超过8000字。
10.参考文献采用顺序编码制。
按正文中出现的先后次序编号，用方括号括住一般置于引用文献处右上角，并与文末参考文献序号一致。
湖北大学学报(自然科学版)投稿指南
湖北大学学报（自然科学版）投稿指南（以下是作者投稿前必看信息）上传稿件方法（目前试行，以后会简化）：1.首先将正文中的中、英文作者和作者单位和介绍信息全部剪切复制到另一个word文件中，命名为“作者信息”并保存。
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《江苏科技大学学报(自然科学版)》投稿须知
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《 苏科 技 大 学 学 报 （ 江 自然 科 学 版 ） 投 稿 须 知 》
《 苏 科 技 大 学学 报 （ 江 自然 科 学 版 ） （ 月 刊 ， 内外 公 开 发 行 ） 由江 苏 省 教 育 厅 主 管 、 苏 科 技 大 学 主 办 的 理 工 类 》双 国 是 江
学术期刊 ， 主要刊载船 舶与海洋工程 、 土木工程 、 机械工程 、 动力 工程 、 焊接与材 料工程 、 息与控制 工程、 信 管理工程 、 数学 、
出版 的文献。常用参考文献的基本著录格式如下 ： ① 期刊论文 ： 作者． 题名 ［ ］ 刊名 ： Ｊ． 刊名其他信息 ， 出版年 ， 卷号 （ 期号 ） 起页 一止页． ： ② 会议论文 ： 作者． 论文题名 ［ ］ ／ 者． ｃ ／编 论文集 名． 出版地 ： 出版社 ， 出版年 ： 起页 一止页． ③ 图书 ： 作者． 书名 ： 其他书名信息 ［ ． Ｍ］ 翻译者 ， 版次． 译． 出版地 ： 出版社 ， 出版年 ： 起页 一止页． ④ 学位论文 ： 作者． 题名 ［ ． Ｄ］ 出版地 ： 出版社 ， 出版年 ： 页 一止页． 起 ⑤ 专利文献 ： 专利 申请者或所有者． 专利题名 ： 专利国别 ， 专利号 ［ ］ 公告 日期 或公 开 日期． Ｐ． ⑥ 标准 ： 起草责任者． 标准代号 标 准顺序号一发布年 标准名称 ［ ］ ｓ ．出版 地 ： 出版社 ， 出版年 ： 起页 一 止页．
《长江大学学报(自科版)》征稿简则
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５ ）图（ 图版 ） 和 表 切 忌 与行文 互相 重复 ， 参 量单位 标注 准确 （ 量符 号 用斜体 ， 单 位 用正 体 ， 中间用 “ ／ ”
连接） 。
图要 精 心设计 和 绘制 （ 有刻 度线 的框 图用 坐标 纸绘 制 ） ， 结 构应 简 洁 、 明了（ 图 中不 宜 有太 多 字 符 ） ， 图 幅大小 适 中（ 幅宽以 ８ ｃ ｍ或 １ ６ ｃ ｍ 为宜 ） 。作 为 图版 的照片应 图像 清 晰 、 层 次分 明 ， 并 附有 图版 说 明 。 表格 一 律采 用三 线表 ， 表项 应俱全 （ 包 括表 序 、 表题、 栏头 、 栏 目和表 注 ） 。
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长江大学学报（社科版）投稿指南
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根据我国高等学校社会科学学报编排规范和光盘杂志编排规范的有关规定，来稿须符合以下要求：一、标题与作者姓名1．文章正题一般不得超过20个字，必要时可加副标题。
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二、摘要和关键词摘要是对论文内容梗概作简明、准确、完整记述的短文，不加评论和补充解释，不带主观色彩，以200字左右为宜。
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三、正文1．中文来稿文字应以中国文字改革委员会发布的《简化字总表》为准。
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2．数字文中公元纪年、世纪、年代、年、月、日、时刻、中国民国纪年、日本年号纪年、各种计数和计量、图表序号、表格内数字、注释的版次、页码、期刊的卷、期次等，应采用阿拉伯数字；中国清代以前的历史纪年、干支纪年(均须加注公元纪年)、星期、古文献卷次、数字作为词素构成定型的词、词组、惯用语、缩略语等，应采用汉字。
四、参考文献本刊论文参考文献集中于文末。
参考文献应分清著作类、期刊类、报纸类等，代码如下：参考文献类型专著论文集报纸文章期刊文章学位论文报告标准专刊文献类型标识M C N J D R S P 专著、论文集中的析出文献，用字母“A”标识；其他未说明的文献类型，用字母“Z”标识。
各种文献类型标识用“［］”括起，出版社前加出版地。
参考文献最后用“．”作结束。
如：［1］潘啸龙．屈原与楚辞研究［M］．合肥：安徽大学出版社，1999．［2］徐友渔．评“哲学中的语言转向”［J］．哲学研究，1991，(7)．［3］孙楷第．中国通俗小说提要［A］．艺文志［M］．太原：山西人民出版社，1983．［4］谢希德．创造学习的新思路［N］．人民日报，1998-12-25（10）．出处相同的参考文献，第一次出现时依顺序用注号，以后再出现时，一直用这个号，并在注号后直接标出页码。
长江大学学报理工版论文格式要求
长江大学学报理工版论文格式要求第一篇：长江大学学报理工版论文格式要求稿件用A4纸，上下左右页边距都为2cm来排版文章。
请采用单栏排，不要用双栏排。
1 稿件的题头部分1)篇名应简明、具体、确切，能概括文章的特定内容，字数不宜超过20个字(必要时可加副篇名),不应含有非公知公认的字符。
——2号黑体2)署名应真实可信，并提供每位作者的工作单位、所在省市名、邮编。
具体格式为：作者1（官方单位名称1，省1 市1 邮编1）作者2（官方单位名称2，省2 市2 邮编2）在作者隶属多个机构的情况下，可按顺序依次写出,机构之间以“;”分隔。
——5号黑体12，3请勿采用这种格式：作者1，作者2（1单位名称等等；2单位名称等等）3)摘要应能客观地反映论文主要内容的信息，具有独立性和自含性。
应写成尽可能多地提供定量和定性信息的报道性文摘(300字左右)，也可写成指示性文摘(100字左右)或报道-批示性文摘(200字左右)，其中不应含有参考文献和非公知公认的字符。
英文摘要一般与中文摘要内容相对应。
摘要应包括4个层次：研究目的、研究方法、研究结果和研究结论。
摘要不分段，独立成篇，意义完整；信息具体：使用科学性文字和具体数据，不使用文学性修饰词；不使用图、表、参考文献、复杂的公式和复杂的化学式。
——小5号宋 4)关键词应反映文章主题概念，一般可选取3～8个。
关键词之间用“；”分隔。
其中的符号和缩略语应先加以说明。
——小5号宋5）第一作者简介：姓名（出生年-），性别，何年大学本科毕业，学位（如果是在读，请注明），职称，现主要从事何工作。
同时再附上电子邮箱，作者手机号，座机号（如果有的话，以便联系）。
——小5号宋2文章的标题层次2.1层次标题序号采用阿拉伯数字分级编码。
例如，一级标题使用1, 2, 3 …；——4号黑体字二级标题使用1.1, 1.2, 1.3, …；——5号黑体字三级标题使用：1.1.1,1.1.2,2.1.1,2.1.2————5号黑体字层次标题以下，还可使用1), 2), 3), …。
三防标识牌在精神科病房安全管理中的应用
三防标识牌在精神科病房安全管理中的应用黄发妮;陆雪梅;张新风;聂艳【摘要】目的：探讨三防标识牌在住院精神病人安全管理中的应用。
方法：在病房针对不同的患者在标识牌采用不同的颜色，如防自杀（黑色）、防冲动伤人（红色）、防逃跑（桔色），制定标识牌的实施方案和使用方法比较更换标识牌前后病人意外事件发生率和护理人员的差错率。
结果：使用三防标识牌后，病人冲动伤人、逃跑、自杀自伤安全意外事件的发生率由2010年的116+.50％下降至2011年的5.83％（P＜0ñ.05），护理人员的差错率也明显下降（P＜0è.05））。
结论：三防标识牌制作简单，操作性强，清晰醒目，对医务人员具有警示、提醒作用，能防范意外事故，减少医疗差错的发生率，提高医疗服务质量。
【期刊名称】《长江大学学报（自科版）医学卷》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】3页(P145-147)【关键词】三防标识;精神病患者;安全管理【作者】黄发妮;陆雪梅;张新风;聂艳【作者单位】荆州市精神卫生中心心理科，湖北荆州434000;荆州市精神卫生中心心理科，湖北荆州434000;荆州市精神卫生中心心理科，湖北荆州434000;荆州市精神卫生中心心理科，湖北荆州434000【正文语种】中文【中图分类】R197.3护理安全管理是指病人在接受护理的全过程中，不发生法律和法定的规章制度允许范围以外的心理、机体结构或功能上的损害、障碍、缺陷或死亡［1］。
而安全管理是精神科病房管理工作的重中之重，它不但关系到病人的康复，而且与病人的生命安全直接相关［2］。
精神病人由于大脑功能失调，导致患者认知、情感、意志和行为障碍，在病态症状支配下常常做出难以预料的各种行为，如：自杀、伤人毁物、逃跑等突发事件在精神科时有发生，由于这些行为常常突发且无法预见故防不胜防，给护理安全管理带来极大的困难，而安全是医疗质量的基石，医院的安全标识是最直观、最快捷、最具有影响力的方法和手段之一［3］，我院自在一览表上使用三防警示标识并采取相应的护理对策，来规避护理不安全因素和化解护理风险，以提高病房的工作质量，收到了良好的效果。
试论氧活化测井技术在注水井查漏找窜的应用
试论氧活化测井技术在注水井查漏找窜的应用发布时间：2021-04-14T14:03:39.780Z 来源：《中国科技信息》2021年4月作者：马国伦[导读] 回注井将一种将油（气）田开发中产生的污水（地层水或者废液等）回注到地下特定层位所钻的井。
氧活化水流测井是一种测量井下水流速度的测井方法，本文介绍的小外径-单发七收”新型氧活化测井仪在一个测点可同时监测上水流和下水流双向水流，同步测量不同空间的水流流速，并且计算流量，测井时效块，测井成功率高，是快速评价回注井窜漏的主要方法。
中石化胜利油田分公司油藏动态监测中心孤东监测项目部马国伦摘要：回注井将一种将油（气）田开发中产生的污水（地层水或者废液等）回注到地下特定层位所钻的井。
氧活化水流测井是一种测量井下水流速度的测井方法，本文介绍的小外径-单发七收”新型氧活化测井仪在一个测点可同时监测上水流和下水流双向水流，同步测量不同空间的水流流速，并且计算流量，测井时效块，测井成功率高，是快速评价回注井窜漏的主要方法。
测试实例表明：与五参数流量方法相比，该技术具有良好的适用性，应用效果良好。
关键词：氧活化水流测井；回注井；找窜漏0 引言回注井将一种将油（气）田开发中产生的污水（地层水或者废液等）回注到地下特定层位所钻的井。
由于污水水质复杂，长期回注势必对管柱造成腐蚀，严重地引起管柱破损，污水窜流，进而造成严重的环境污染问题。
因此对回注井定期进行管柱技术状况的检测、回注层位的监测尤为重要。
近年来硼中子、氧活化、涡轮流量等测井技术在回注井查漏找窜方面应用较多，相比之下，氧活化测井较为简单、直观、准确、应用效果好。
1氧活化水流测井技术1.1测井原理简介氧活化反应通过活化水中的氧元素，使流动的水具备短时间能被伽马探测器探测到的放射性。
通过解析活化伽马射线时间谱可计算出水流速度，在流动截面已知情况下, 就可准确的计算出水流量大小。
1.2新型氧活化测井仪优势目前采用的新型氧活化测井仪包含一个脉冲中子发射器和七个不同源距的伽马射线探测器，见图1-1。
一种新型锆交联剂的制备与性能评价
一种新型锆交联剂的制备与性能评价张黄鹤;罗跃;杨欢;卢星;陈腾巍【摘要】随着油田深部调剖规模不断扩大,国家对环保的进一步重视,适用于深部调剖调驱体系且性能优良、对储层无害、绿色无污染的锆交联剂有良好的发展前景。
以氧氯化锆(ZrOCl2·8 H 2 O)、柠檬酸、硫脲、乙醇胺为基本原料,得到一种新型锆交联剂的最佳合成条件：氧氯化锆、柠檬酸、乙醇胺及硫脲摩尔配比为2.2∶1∶6∶11,反应温度为80℃,反应时间为6h。
确定了该交联剂的质量浓度为5g/L,同时对影响该聚合物凝胶体系的主要因素,包括温度、NaCl 质量浓度、Ca2+、Mg2+和 HCO -3进行了评价。
该聚合物凝胶体系适宜温度在50~65℃范围内,确定了与该交联剂配伍的聚合物水样的水质指标为矿化度20g/L,Ca2+、Mg2+质量浓度分别不高于400、80mg/L,HCO -3质量浓度应不高于50mg/L。
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2015(000)034【总页数】4页(P8-11)【关键词】调剖调驱;锆交联剂;聚合物凝胶体系;影响因素【作者】张黄鹤;罗跃;杨欢;卢星;陈腾巍【作者单位】长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州 434023;长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州 434023;长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州434023;长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州 434023;长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州 434023【正文语种】中文【中图分类】TE357.4631.1 药品及仪器1)试验药品氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)、柠檬酸、硫脲、乙醇胺；氯化钠、无水氯化钙、无水氯化镁和碳酸氢钠，以上均为分析纯；HPAM(相对分子量2.5×107，北京恒聚化工集团有限责任公司)。
2)仪器JJ-1增力电动搅拌器(江苏金城国盛试验仪器厂)、Brookfield DV-Ⅲ流变仪、数显恒温水浴锅(国华电器有限公司)、JA2103N精密天平(上海越平科学仪器有限公司)。
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