石油勘探与开发

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构造事件对鄂尔多斯盆地延长组深水砂岩沉积的影响

杨华;邓秀芹

, 2013, 40(5): 2170-0.

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晚三叠世延长组长7、长6油层组沉积期，鄂尔多斯盆地三角洲与重力流复合控砂形成了湖盆中部地区大面积发育的厚层深水砂岩。采用锆石原位U-Pb年龄分析技术获得长7底部和中上部凝灰岩年龄分别为228.2±2.0 Ma和221.8±2.0 Ma，在此基础上推算长7中上部和长6中下部重力流的形成时间为距今215～224 Ma。凝灰岩和重力流沉积的时间段与秦岭地区构造活动相对最活跃的时期（印支中期）基本一致。因此长7底部分布稳定的凝灰岩薄层和湖退早期大面积分布的重力流沉积砂体为构造作用控制下的事件沉积。在印支中期事件影响下，长7底部凝灰岩事件层广泛发育，事件层上下地层碎屑组分差异较大，构造事件控制了大面积深水坳陷的形成、沉积体系的变化、盆地沉积中心的迁移及重力流沉积事件的发生。图7表1参5230

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东海盆地西湖凹陷油气成因及成熟度判别

苏奥;陈红汉;王存武;李培军;张晖;熊万林;雷明珠

, 2013, 40(5): 2171-0.

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基于东海盆地西湖凹陷天然气及凝析油样品组分和稳定碳同位素组成分析成果，运用多种方法对天然气中烃类气、CO2、N2和凝析油的成因和成熟度进行了综合判别。研究结果表明，西湖凹陷天然气中烃类气体主要为煤型气，CO2和低含量的N2主要为有机质热降解成因，高含量的N2由有机质热降解、运移分异作用及微生物降解作用共同形成；凝析油来源于腐殖型母质。在考虑“蒸发分馏”作用的基础上，利用修正的正庚烷值和异庚烷值计算凝析油成熟度，结果与Mango法获得的成熟度吻合，即凝析油来源于低—中等成熟烃源岩。采用甲烷稳定碳同位素组成二段分馏法，分析认为烃类气成熟度明显分为两个区域：①成熟阶段天然气，与凝析油成熟度相当；②高成熟度阶段天然气。图10表4参3027

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鄂尔多斯盆地中生界异常低压成因定量分析

李士祥;施泽进;刘显阳;杨时雨;邓秀芹;刘广林;李继宏

, 2013, 40(5): 2172-0.

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鄂尔多斯盆地中生界具有明显的异常低压特征，根据其低压分布特征，从构造抬升、温度降低、溶蚀增孔作用等方面定量剖析了异常低压的成因机制。中生界地层压力演化主要经历了晚三叠世到早白垩世期间的压力增大并达到最大阶段，以及早白垩世末以来的压力降低直至现今的异常低压阶段。早白垩世末以来，构造抬升引起的孔隙反弹、地层温度降低和溶蚀增孔作用共同造成的压力降低幅度达20～25 MPa，降低比例达54%～77%，这3者的共同作用是鄂尔多斯盆地中生界地层压力降低的主要原因，其中温度降低是影响压力降低的最主要因素。上述3因素与其他多种因素共同作用，使得地层压力逐渐降低，最终形成了现今地层压力为10～18 MPa的异常低压分布格局。图5参28

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风化壳古岩溶垂向分带与储集层评价预测——以鄂尔多斯盆地中部气田区马家沟组马五5—马五1亚段为例

何江;方少仙;侯方浩;阎荣辉;赵忠军;姚坚;唐秀军;吴国荣

, 2013, 40(5): 2173-0.

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以鄂尔多斯盆地中部气田区中奥陶统马家沟组马五5—马五1亚段为例，通过大量岩心及薄片观察，以地质背景和古岩溶岩石学特征为主线，解剖风化壳古岩溶垂向分带特征，并进行储集层评价预测。通过详细的井下地质调查、典型岩溶剖面写实、系统取样和室内测试等研究发现，研究区马家沟组顶部古风化壳主要发育岩溶建造岩和岩溶改造岩，由地表到地下可分为地表岩溶带、垂直渗流带、水平潜流带和深部缓流带。各带中岩溶强度对于储集层储渗能力影响极大，水平潜流带强溶蚀亚带岩溶强度过高，母岩被大面积破坏形成岩溶溶洞，其中充填了基本无孔隙的岩溶建造岩；深部缓流带岩溶强度过低，以沉淀和充填作用为主；而水平潜流带中等溶蚀亚带、垂直渗流带岩溶强度适中，有效的溶蚀既形成了储渗空间，又不至于崩塌破坏，最有利于储集层发育。图6表2参26

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非洲东海岸重点盆地油气资源潜力

周总瑛;陶冶;李淑筠;丁文龙

, 2013, 40(5): 2174-0.

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基于对非洲东海岸沉积盆地区域构造演化阶段与沉积充填特征的分析，研究各盆地烃源岩、储集层及盖层条件等油气成藏地质条件的差异，分析盆地勘探潜力。非洲东海岸沉积盆地是在前寒武系基底基础上发育起来的叠合盆地，盆内依次充填了晚石炭世—早侏罗世陆内裂谷陆相沉积层序、中晚侏罗世—早白垩世陆内弱裂谷沉积层序和晚白垩世—新近纪被动大陆边缘海相沉积层序，3套沉积层序中发育不同生、储、盖组合，具有良好的油气勘探前景。通过对拉穆、索马里、坦桑尼亚、鲁伍马、莫桑比克和穆龙达瓦6个重点盆地油气成藏地质条件的综合对比分析，认为坦桑尼亚、鲁伍马和索马里3个盆地油气成藏地质条件优越，优质烃源岩发育，盖层和后期保存条件好，油气勘探潜力较大，莫桑比克盆地为较有利油气勘探盆地，拉穆、穆龙达瓦盆地为不利盆地。图5表6参29

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礁滩相碳酸盐岩岩溶作用及其对孔隙分布的控制——以塔中东部上奥陶统良里塔格组为例

屈海洲;王振宇;杨海军;张云峰;于红枫;王茜

, 2013, 40(5): 2175-0.

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利用岩心、薄片、测井等资料，研究了塔中东部地区上奥陶统良里塔格组礁滩相碳酸盐岩的岩溶作用类型、特征及对孔隙分布的控制机理。研究区同时经历了同生岩溶及早成岩近地表岩溶作用，。在良三段—良一段礁滩复合体主要的沉积期，同生岩溶形成的具有大量选择性溶蚀孔隙的大气淡水成岩透镜体，发育于各期的礁、滩沉积旋回的中上部，单个孔隙（洞）层厚10～30 m，可增加3%～4%的绝对孔隙度。沉积期后，沉积物未经历埋藏期成岩作用就抬升、暴露，受到早成岩近地表岩溶作用，沉积地貌转换为岩溶古地貌，在距良里塔格组顶部100 m深度内形成了4个岩溶带，表层岩溶带与径流岩溶带孔隙有效性、连通性较好，可增加4%～8%的绝对孔隙度。两种岩溶作用形成的孔隙的成岩阶段具有连续性、形成的孔隙空间分布具有继承性，良好的时空耦合关系是研究区有效孔隙集中发育在良三段—良一段的关键因素。图5参2822

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煤岩参数测井解释方法——以韩城矿区为例

邵先杰;孙玉波;孙景民;汤达祯;胥昊;董新秀;吕玉民

, 2013, 40(5): 2176-0.

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鉴于煤岩各工业组分的密度、声波速度等物理参数无法通过实验直接测出，煤储集层测井解释精度低的问题，以韩城矿区为例，探索煤岩参数测井解释方法。通过对韩城矿区大量煤样的工业组分含量、孔隙度、含气量以及密度和声波速度等参数的实验测定，采用枚举法标定出了上述参数值。在煤岩各工业组分含量与煤岩密度、声波速度关系研究基础上，通过数值拟合研究了各工业组分含量与补偿密度、声波时差测井响应的关系，即随着固定碳含量增加、灰分含量降低，煤层测井密度值降低，声波时差值增大。将统计分析法与理论模型法相结合，建立了煤储集层工业组分含量、含气量、孔隙度解释模型，进而编制了煤储集层测井综合解释软件，实际应用效果良好。图9表2参17

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基于岩石物理相的储集层孔隙结构分类评价——以鄂尔多斯盆地姬塬地区长8油层组为例

赖锦;王贵文;陈敏;王书南;柴毓;蔡超;张永辰;李鉴伦

, 2013, 40(5): 2177-0.

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利用岩心、薄片、钻井、测井等资料，研究鄂尔多斯盆地姬塬地区长8油层组储集层沉积相、成岩相和裂缝相特征，据此分析长8油层组储集层岩石物理相，对储集层孔隙结构进行分类评价、预测有利孔渗发育带。通过沉积微相、成岩相和裂缝相的叠加与复合对研究区长8油层组储集层岩石物理相进行分类命名，划分出水下分流河道-不稳定组分溶蚀-高角度斜交缝等岩石物理相；按照沉积相、成岩相和裂缝相对储集层孔隙结构的建设与破坏作用归纳总结出4大类岩石物理相。分别计算了不同岩石物理相的储集层品质指数，由此基于岩石物理相划分并结合测井资料实现了长8油层组单井纵向上的孔隙结构分类评价。最后以小层为单位对长8油层组纵向沉积微相和成岩相进行剖面展开和平面成图，通过有利岩石物理相的展布实现了其有利孔渗发育带分布的预测。图6表2参19

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中国南方海相页岩气高效开发的科学问题

王红岩;刘玉章;董大忠;赵群;杜东

, 2013, 40(5): 2178-0.

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中国页岩气资源丰富，已在多个地区获初步发现，其中中国南方古生界寒武系、奥陶系和志留系中发育多套海相富有机质页岩，技术可采资源量占全国的3/4，将是重点开发地区。与北美相比，中国南方海相页岩气储集层具有构造改造强、地应力复杂、埋藏较深、地表条件特殊等特点，照搬国外现有理论与技术难以有效开发。页岩气储集层纳米级孔隙对页岩气产能的影响尚不明确，页岩气产能预测方法尚未建立，钻井过程中水平段垮塌严重、钻井周期长，增产改造效果不理想、单井产量较低，需要针对纳米级孔隙成因及多尺度储集空间定量表征、复杂介质多场耦合非线性流动机理、页岩失稳与缝网形成的力学机制3个科学问题进行研究。表1参2427

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致密砂岩气渗流特征物理模拟

胡勇;李熙喆;万玉金;陆家亮;朱华银;张玉丰;朱秋影;杨敏;牛丽伟

, 2013, 40(5): 2179-0.

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对苏里格气田40块基质岩心（覆压渗透率为0.002×10-3～100×10-3 μm2）进行毛管压力测试，精细刻画不同类型砂岩孔喉结构特征，在此基础上，设计气体在不同渗透率均质砂岩、非均质砂岩以及不同含水条件下的渗流实验，研究气体在致密砂岩中的渗流特征。研究表明，纳米孔喉、微毛细管孔喉是致密砂岩流体渗流的主要通道，天然气或气-水在其中流动时受到的阻力远大于在常规或中高渗砂岩中的流动阻力。衰竭开采模拟实验表明，天然气在渗透率小于0.1×10-3 μm2的不含水砂岩或渗透率小于1.0×10-3 μm2的含水砂岩中渗流时，气体渗流阻力较大，存在启动压力，含水对岩心气体渗流影响较大，含水饱和度较高时，储量动用程度低。采用长岩心衰竭开采实验检测各测点压力拟合计算的压力梯度对于井控半径预测和储量动用评价更具科学性和实用性。图6表5参10

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伊朗南阿扎德甘油田Sarvak油藏产能评价及影响因素

刘辉;郭睿;董俊昌;刘莉;刘扬;衣英杰

, 2013, 40(5): 2180-0.

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通过伊朗南阿扎德甘油田Sarvak油藏产能评价及储集层物性参数对产能影响分析，探讨中东大型碳酸盐岩油藏油井生产规律及产能影响因素。基于Sarvak油藏试采动态，分析日产油、油压、累产油及油嘴尺寸间的关系，利用Poettman油嘴产状模型，建立了合理的产能预测模型，并通过数值模拟方法，探讨了不同物性及流体参数对产能的影响。研究表明，油井工作制度一定时，日产油与油压线性相关；工作制度调整前后的油嘴尺寸与日产油具有幂率关系；为保证3 a稳产期，衰竭开发的平均单井产能应在270 m3/d左右。Sarvak油藏为块状碳酸盐岩油藏，利用水平井开发时，层间隔夹层分布及渗透率变化是影响水平井产能的最主要因素，因此，在开发调整中，应适当采用大斜度井以减小隔夹层影响，加强酸压等措施改造以改善储集层物性。图8表10参14

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基于沉积界面的储集层建模方法初探

黄继新;穆龙新;陈和平;尹艳树;周久宁

, 2013, 40(5): 2181-0.

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根据河道沉积过程及沉积响应规律，将基于沉积界面的建模方法从浊积扇体建模推广到河流相储集层砂体建模研究中，以再现河道沉积过程，改善河道砂体内部结构的模拟效果。基于沉积界面的河流相储集层建模包括4个步骤：①利用带扰动的阻尼简谐振动模型生成河道流线，完成单一成因砂体串珠状连接;②识别河道（点坝）首尾界面，生成点坝模型；③确定河道（点坝）内部砂体叠置样板，采用双曲面、抛物面以及多项式等函数拟合界面;④通过侧积层关键参数三角函数随机抽样，完成点坝内部表征。河流相储集层的实例研究表明：基于沉积界面的建模技术较好地再现了河道砂体沉积过程，精细刻画了河道砂体内部结构单元。图6表2参15

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基于开采技术的重油-油砂可采储量计算方法

马中振;陈和平;谢寅符;刘亚明;李嘉;王丹丹;阳孝法;周玉冰

, 2013, 40(5): 2182-0.

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基于重油-油砂的特殊开采技术，建立重油-油砂可采储量计算方法。首先根据不同开采技术油层筛选标准（包括油层埋深、单一油层厚度、孔隙度和含油饱和度等4个参数）及不同开采技术的标定采收率计算单一开采技术下重油-油砂可采储量；然后计算不同开采技术组合可采储量及区块最大可采储量；最后建立评价区块重油-油砂可采储量数据库。该方法与国际通用的PRMS储量分级体系具有较好的对应关系。应用该方法对委内瑞拉重油带J区块M层重油可采储量进行分级计算，区块冷采、蒸汽驱、SAGD单一开采技术可采储量分别为4.06′108 t、15.23′108 t和7.40′108 t，最大技术可采储量为15.97′108 t，建立了区块储量数据库，为制定区块开发方案提供了依据。图5表3参24

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非常规储集层低碳烃无水压裂液

侯向前;卢拥军;方波;邱晓惠;崔伟香

, 2013, 40(5): 2183-0.

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针对常规压裂液不利于非常规储集层的压裂增产且常规油基压裂液交联速率慢的问题，制备了可与二烷基磷酸酯快速交联且使形成的压裂液体系具备良好性能的络合铁交联剂，得到了适用于非常规储集层的低碳烃无水压裂液体系。对影响交联剂性能的主要因素进行了分析和优选，基于优选结果制备了络合铁交联剂并评价了其性能。结果表明：交联促进剂含量为5%、乙二醇含量为8%～10%、络合剂为L5且其含量为10%时，可制备出性能优良的络合铁交联剂；制备的络合铁交联剂优于目前国内外通常使用的硫酸铁、硫酸铝交联剂。分析使用不同基液时的交联性能发现：随着低碳烃碳链的增长，交联速率变慢。利用络合铁交联剂、二烷基磷酸酯胶凝剂和低碳烃基液得到的以LPG压裂液为代表的一系列低碳烃无水压裂液体系适用于非常规储集层且交联性能良好。图5表4参17

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热采高温井多级滑片采油泵举升技术

沈泽俊;黄晓东;张立新;郝忠献;雷德荣;靳景伟

, 2013, 40(5): 2184-0.

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针对热采高温井传统举升方式泵效低、系统耐温性能差等问题，设计了多级滑片采油泵，研发了配套举升系统，并进行了泵特性研究、现场试验和经济性分析。通过流体流向设计及多级泵串联设计，缩小了泵径向尺寸，降低了转速，提高了举升压差。建立了泵特性模型，并进行了室内实验，结果表明：多级滑片采油泵机械特性、水力特性稳定，空载和重载特性良好，系统效率和容积效率高。借鉴螺杆泵举升系统，使用驱动头驱动滑片采油泵，设计了包含油管、抽油杆、传动筒和锚定器的举升工艺管柱，研究了举升工艺。在5口井进行了现场试验，并与其他常用举升装置进行了能耗、耐温性能、投资等方面的对比，结果表明：多级滑片采油泵效率高、耐高温、投资小、适用性强。图6表3参11

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适用于长封固段固井的新型高温缓凝剂HTR-300L

郭锦棠;夏修建;刘硕琼;靳建洲;于永金;余前锋

, 2013, 40(5): 2185-0.

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为了解决深井超深井长封固段固井时水泥浆柱顶部缓凝或超缓凝的问题，合成了高温缓凝剂HTR-300L，并对其性能进行了评价。含HTR-300L水泥浆不同温度下稠化性能测试结果及差热分析、热失重分析结果表明：HTR-300L高温缓凝性能良好，高温下分子结构稳定，适用于井底循环温度70～200 ℃，且可通过调整HTR-300L的加量有效调节水泥浆的稠化时间。不同含盐量水泥浆稠化时间测试结果表明：HTR-300L抗盐性能良好，可用于含盐水泥浆体系的固井作业。对含HTR-300L水泥浆在不同顶底温差下的强度发展、稠化时间、流动度、API滤失量等进行分析发现：含HTR-300L水泥浆大温差下强度发展良好，可解决长封固段固井顶部水泥浆超缓凝的问题；HTR-300L适用温度范围广，且适用于高、低密度水泥浆体系；含HTR-300L水泥浆综合性能良好，且易于调整和控制，能够满足长封固段固井作业的各项要求。图5表5参16

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深水油气井套管环空压力预测模型

杨进;唐海雄;刘正礼;杨立平;黄小龙;严德;田瑞瑞

, 2013, 40(5): 2186-0.

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针对深水油气井测试过程和生产初期井口处套管环空压力上升可能造成套管挤毁或破裂的问题，基于典型深水井井身结构和井筒传热过程，建立套管环空压力预测模型，为控制套管环空压力提供依据。以测试管柱与生产套管间环空为例，根据能量守恒原理和井筒传热过程分析，推导了套管环空温度计算公式。分析了套管环空体积随温度和压力的变化，并结合套管环空温度计算公式及PVT状态方程，建立了典型深水井套管环空压力预测模型。利用推导的套管环空温度计算公式及套管环空压力预测模型预测了西非海域某油田7口深水井的套管环空温度和压力，并与现场实际监测值进行了对比，结果表明：套管环空温度、压力的监测值与预测值的相对误差均在10%以内，模型准确性较高。图2表2参14

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半主动式钻井绞车升沉补偿系统

黄鲁蒙;张彦廷;张磊;刘美英

, 2013, 40(5): 2187-0.

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为了简化海洋钻井绞车升沉补偿系统的结构、降低主动式绞车补偿系统的能耗，通过系统结构设计、系统建模、内模PID鲁棒位移控制器设计等，设计了一种半主动式海洋钻井绞车升沉补偿系统，并通过非线性时域仿真与实验研究对系统进行了验证。系统结构设计实现了升沉补偿与自动送钻两种运动的解耦控制，降低了系统能耗。系统建模时采用质量集中法和能量守恒原则对系统进行了简化。提出了外环大钩位移闭环与内环电机转速闭环的双层控制方案，设计了外层内模PID鲁棒位移控制器，内模控制在模型匹配与模型失配情况下的稳态偏差均为零，滤波器时间常数越小动态性能越好、抗干扰能力越强。仿真模拟和实验研究的补偿率均在90%以上，补偿效果良好，系统具有可行性。图8参14

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随钻电磁波电阻率测井实时井眼影响校正

杨震;杨锦舟;韩来聚

, 2013, 40(5): 2188-0.

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在井眼半径较大和钻井液电阻率较低的情况下，随钻电磁波电阻率受井眼和电阻率影响较大，为了得到更准确的电阻率转换结果，在目前常用的电阻率转换模型基础上，引入井眼半径和钻井液电阻率两个参数，建立考虑井眼影响的三维转换模型，提出了电阻率实时井眼影响校正方法。实际应用中可以针对特定仪器计算得到电阻率转换数据库，通过三维插值查找技术实时校正得到地层电阻率信息。数值模拟及模型验证结果表明：提出的电阻率实时井眼影响校正方法得到的电阻率转换结果与图版校正值吻合，可以在很大程度上消除井眼的影响；该方法还可以降低正反演模拟的计算维度，提高大斜度井、水平井测井资料反演效率。图9参19

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储集层构型分级套合模拟方法

李宇鹏;吴胜和

, 2013, 40(5): 2189-0.

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由“层次约束、模式拟合与多维印证”的构型研究思路出发，在分析储集层构型空间分布特征及构型要素建模难点基础上，提出分级套合进行储集层构型模拟的思路和方法，即不同级次的构型应采用不同的建模方法，并将每一级次模拟的结果作为下一级次建模的信息和约束条件。以曲流河砂体构型解剖为例，对复合曲流带级次的模拟，改进了传统的Fluvsim程序，使之能刻画复合河道砂体中单一河道砂体的界面；对点坝砂体的模拟可用基于示性点过程的点坝复合砂体Barsim模拟程序，实现了对废弃河道和点坝砂体的模拟；对点坝砂体内部侧积层的模拟采用基于空间矢量的模拟程序Ihssim，以表征点坝内部泥质侧积层的空间分布，最终的构型模型体现了河道砂体不同规模和级次的非均质特征。图7参42

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低渗透油气藏爆炸压裂模拟试验及裂缝分形特征

徐鹏;程远方;刘新云;张晓春;石李保

, 2013, 40(5): 2190-0.

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基于爆炸压裂模拟实验，分析各试样爆炸压裂后裂缝的发育情况，并结合分形几何理论，研究各试样的裂缝分形特征，分析了炸药量、围压对裂缝分形维数的影响规律。设计了各试样在爆炸压裂模拟实验中的炸药量和围压，采用盒维数计算方法求取实验后各试样的裂缝分形维数，结果表明：相同围压下，随着炸药量的增加，试样表面裂缝数量、长度、宽度增加；相同炸药量条件下，随着围压的增大，试样表面裂缝长度、数量减少；同一围压下，裂缝分形维数随炸药量的增加而增大，围压较小时裂缝分形维数与炸药量间近似呈线性关系，围压较大时裂缝分形维数与炸药量间呈非线性关系；同一炸药量下，裂缝分形维数随围压的增大而减小。建议采用轴向耦合、径向不耦合布药方式，现场施工时应使炸药量和地下围压相匹配。图7表2参13

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2013年, 第40卷, 第5期　刊出日期：

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