“双碳”背景下石油地质学的理论创新与迈向能源发展多元化新时代

“双碳目标”已成为我国能源发展基本国策。如何开展这一大背景下的石油地质研究及如何推动能源多元化发展,是石油科技工作者面前的现实问题。本文对2000—2020年我国二氧化碳排放、油气能源消费、油气储量、产量等进行分析研究后认为,在“碳达峰”与“碳中和”应对全球气候变化的大背景之下,21世纪内石油和天然气仍将担任能源家族中的重要角色。我国石油工业要立足于理论和实践的自主创新,实现“万米级的超深层常规油气革命和纳米级超致密储层的非常规页岩油气革命”,实现超常规发展和低碳绿色转型发展。油田注水开发是我国提高采收率的核心技术,今后应大力推广注二氧化碳驱油技术,以达到增油与减排的双重目的,创新二氧化碳捕集与埋存技术以发展石油工业的减碳产业。21世纪为能源发展的多元化时代,水电、风能和太阳能等3类可再生能源开发利用是实现双碳目标的基本保障,地热能、生物质能和海洋能是重要推手;22世纪人类将建成一个由可再生能源和新能源保障的经济社会,氢能源将是未来最具发展潜力的新能源。     

基于现场试井数据和岩心驱替试验的采油初期渗透率演化规律

油气开采过程中渗透率预测是一个非常重要的问题。由于油气储量衰竭导致渗透率降低,储层压力下降（有效压力增加）,导致油气生产时间增加。对有效压力导致渗透率降低的问题进行了大量研究,主要是通过各种方法建立渗透率模型,如岩心驱替试验和现场试井。前期研究结果表明,渗透率对有效压力具有幂律或指数依赖性,然而,预测渗透率的困难在于滞后现象,其原因尚不完全清楚。一些学者利用储层力学模型模拟渗透率以及解释滞后的原因,但该模型在油气生产初期有效压力波动较小时并不适用。在这项工作中,分析Perm地区北部一个油田的试井数据得出：生产初期的储层渗透率很大程度上取决于流体产出量。基于陆相储层的试井数据,得到一个描述采油初期渗透率变化的模型。为验证该模型,根据专门开发的程序对陆相储层样品进行岩心驱替试验。岩心驱替结果表明,从试井数据中获得的模型具有高收敛性。利用计算机断层扫描（computed tomography,简称CT）和扫描电镜（scanning electron microscope,简称SEM）研究岩心孔隙的属性和结构,发现天然胶体的迁移是生产初期低黏土岩石渗透率下降的主要原因。     

永磁直驱变频泥浆泵在雄安地热钻井中的应用

泥浆泵作为钻井主要配套设备,在钻井施工中起着至关重要作用。目前大功率电动泥浆泵中多以交流异步电机驱动,气胎离合器、中间车、皮带轮减速的传动方式驱动泥浆泵。随着地热（干热岩）、页岩气等陆域清洁能源及深部资源勘探开发的需要,对大功率电动泥浆泵也提出了更高的要求。为此,在分析了雄安项目地热钻井的需求后,采用永磁变频电机直接驱动F-1300泥浆泵的小齿轮轴,具有传动结构简单、无级调速、节省能源、控制精度高的优势,适应了现代地热钻井技术的发展,提高了钻机的整体水平和作业能力,提高了钻井效率和质量。     

咸淡水过渡带的多组分离子交换行为研究

以大沽河下游海水入侵砂质含水层为研究对象,采集地下淡水、海水和含水介质样品,并测定其组成和性质。通过渗流装置模拟咸淡水驱替过程,测定驱替过程中含水介质的渗透性参数和主要离子的变化规律,并尝试用数值模拟方法定量研究水敏感性影响下的多组分离子交换过程。研究结果表明,海水驱替淡水情况下,Na+能将砂土吸附的Ca2+、Mg2+、K+交换出来,Na+-Ca2+、Na+-K+交换速度很快,而Na+-Mg2+交换反应持续时间较长;在淡水驱替海水的过程中,溶液中的Ca2+、Mg2+将介质吸附的Na+、K+交换出来,但Ca2+-Na+交换起主导作用。含水介质的动力学参数和突破曲线的拐点变化均进一步验证了咸淡过渡带的水敏感性现象,多组分离子的交换行为导致了水敏感现象的发生。     

油层微型构造影响油井生产机理研究

对微型构造的定义、成因、分类作了简要论述。提出“注入水油水界面”的概念,指出在油层内部油井水淹停产是由于此“界面”上升至油层顶面所引起。对微型构造影响油井生产的机理作了论证,通过数学公式推导,证明在通常条件下,正微井控制油层面积大于负微井,油水重力分异作用对正微井有利。引用莱弗里特方程证明正微井在注水开发中处于向上驱油的有利条件,而负微井则处于向下驱油的不利条件,还有部分低部位油向高部位运移。因此     

确定钻井滤液侵入形成的地层水饱和度：驱替模型和测井曲线响应的比较

本文建立了一种数值模型，用以解释薄层状地层的测井结果，求出研究层段的水饱和曲线。     

对人造模型水驱油模拟实验的CT扫描跟踪技术

岩心的水驱油实验只能得到流体通过岩心前后端的参数指标，而对流体在模型中的运动过程无法直观的显现，通过CT扫描技术，在X射线的CT透视下，可以直接观察到各种流体通过岩心的运移情况，同时能够直观的了解到油水在各种岩心内的分布，进而为研究油水在地层内的各种分布及运动特征提供了有效的可视化手段。     

新疆阿尔泰一带典型铁矿床特征、成因及找矿前景分析

文章对比了蒙库、阿巴宫、加尔巴斯岛等典型铁矿床的地质特征,并对其成因进行了综合分析,认为蒙库铁矿为火山沉积受变质改造成因、阿巴宫铁矿为矿浆贯入成因、加尔巴斯岛铁矿属接触交代型.结合成矿地质背景、航磁异常特征对找矿前景进行了分析.