QSY DQ0035 油气田构造描述方法解析

伊朗Y油田S03井沥青层挤水泥施工技术探讨摘要：伊朗Y油田是目前中石化海外开发的最大项目，项目一期工作包括47口井的钻井以及地面配套工程。

其中S03井为一口关键井直井，主要开采的层位是fahliyan地层，该地层主要特点为上Fahliyan层采用177.8mm （7in）尾管固井完井。

四开完钻套管层次为φ212.7mm（8-3/8in）井眼下入φ177.8mm（7in）套管，采用177.8mm带封隔器的液压双锥尾管悬挂器的尾管固井作业方式。

存在小间隙、高泵压、长封固段、易憋堵、低压漏失、沥青层污染等固井技术问题。

关键词：沥青层挤水泥固井H2S一、情况简介S03井2013年7月6日完成7in尾管固井施工，该井基本数据如下：1.井深/7in尾管下深3808.5m/3808.5m，管串结构为7in浮鞋+2根套管+浮箍+1根套管+碰压座+套管+带顶封的悬挂器，悬挂器顶TOL位置3684.7m。

泥浆性能：密度1.78g/cm3，粘度51s。

FSAM防腐防气窜水泥浆体系尾浆密度1.86 g/cm3，数量17m3，加重隔离液密度1.80 g/cm3，数量15m3，25m3加乳化剂的先导泥浆在注隔离液前提前泵入。

水泥浆注完，替浆结束，坐顶封，起钻一柱后循环多余水泥浆，共见到5m3纯水泥浆返出井口，敞压候凝48h。

2.固井结束36小时后进行探上塞作业，发现水泥塞位置为3230m，比TOL 上移64m，同时泥浆入口密度1.70，出口降到1.55-1.65，Total Gas：10-32%。

继续扫塞至悬挂器顶，此时TOG上升到100%，泥浆出口密度降至1.35，后通过不断泵入1.82g/cm3以上的重浆和关井，节流循环点火等方式暂时控制住，关井立压和套压保持在安全范围内。

3.由于沥青层富含H2S等有毒气体，不断侵蚀污染钻井液，加上未能进行有效封堵，必须立即分析原因，封堵孔道解决问题。

通过对工具和工艺的分析，固井失败的原因可能有2个，一是由于悬挂器顶封坐封不严或者失效，没有达到有效封隔，造成裸眼内高压沥青层涌出，顶住候凝期未能形成有效结构的水泥上塞顺着间隙上移造成通道，大量沥青伴随有害气体进入技套内；二是由于悬挂器去掉卡瓦直接坐底固井，在坐顶封时压力（下压30t，重复2次）直接传递到7in 尾管上，可能造成套管弯曲变形短路，形成了油气通道，造成水泥塞上移。

190低阻油气层成是指油气层电阻率值接近或小于本地区相同地质条件下的水层电阻率，在高矿化度地层水地区甚至低于围岩电阻率，但试油时产纯油气的油气层，或电阻增大率（油层电阻率与水层电阻率之比）小于2的油气层[1]。

由于其成因复杂，电性特征与围岩及其他类型流体相似，常规的测井方法对其识别能力有限，容易造成误判而错失开采机会。

随着开发的深入，具备低阻油层特征的储层所占比例也越来越高，因此找到有效的识别低阻油层的方法不仅有助于指导已成熟油气田下一步开发生产，还能进一步挖掘油田剩余潜力。

秦皇岛A 油田N 1g Ⅱ2小层砂体油层电阻率2.5~4.8Ω.m，水层电阻率2.7~5.6Ω.m，具备低阻油层特征，难以通过测井方法对其加以区分。

而气测录井的测量对象为储层内部烃类物质，其值大小并不受储层电阻率的影响，通过对秦皇岛A油田气测录井数据的搜集和分析，选取合适参数计算归纳，进而与实际结果进行比对验证，最终形成了一套适合该地区的以储层含烃指数和储层含水指数为主的识别低阻油层的技术方法，该方法在实际应用过程中也取得了较好效果。

1 秦皇岛A 油田低阻油层成因背景分析低阻油层的成因比较复杂，包括黏土矿物附加导电作用、高束缚水饱和度、高地层水矿化度纵向变化、油气藏低幅度（低含油饱和度）等。

砂泥岩地层中，低电阻油气层的岩性特征一般为细、粉砂级砂岩为主，岩石成熟度较低，多为长石砂岩，岩石粒度较细，颗粒分选相对均匀，磨圆度差；胶结物以泥质和碳酸盐为主，胶结类型为孔隙式和接触式；粘土矿物含量大，主要为蒙脱石、伊/蒙混层和伊利石。

结合沉积学理论，综合分析上述岩性特征发现，低阻油气层是在低能的沉积环境下沉积形成[2]。

可能出现低阻油气层的区域平面上多为三角洲前缘、滨浅湖、滩坝等沉积亚相带的弱水动力条件沉积部位。

秦皇岛A油田构造为古潜山背景上发育起来的被断层复杂化的大型低幅度披覆构造，N 1gⅡ2小层砂体岩性主要为砂泥岩，油藏类型为构造岩性底水油藏，属于辫状河沉积。

冷湖四、五号构造中浅层油气勘探潜力分析及建议
王燕平;郭力军;任冰;濮兰天;杨刚
【期刊名称】《青海石油》
【年(卷),期】2012(030)002
【摘要】冷湖构造带是柴达木盆地油气聚集的主要构造带之一，具有洼中隆起、油气资源丰富、构造圈闭类型丰富和储集条件相对发育的独特优势。

冷湖四五号油田是青海油田最早发现的油田之一，冷湖五号地中四井曾经有日喷800吨原油的辉煌历史。

在五六十年代为青海油田作出过巨大贡献。

但由于该区绝大多数为六、七十年代所钻的井，钻井、固井、试油工艺相对落后，加之油气藏类型复杂多样，油气分布规律认识不清，使冷湖老油田的扩边挖潜成效不大。

本文通过对冷湖四五号油田中浅层勘探潜力的认识，初步提出该区下步勘探建议。

【总页数】4页(P8-11)
【作者】王燕平;郭力军;任冰;濮兰天;杨刚
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TE122.1
【相关文献】
1.珠-坳陷浅层新领域油气勘探潜力条件分析 [J], 陈雪芳;李洪博;高鹏;杨梦雄;杨亚娟;罗梅
2.对柴达木盆地北缘冷湖构造带冷湖七号构造深层油气显示的深化认识 [J], 李得
信;黄素品;杨洪明;阿太中
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4.柴北缘冷湖七号—南八仙地区构造特征及油气勘探方向 [J], 白亚东;杨巍;马峰;石正灏;王兆兵
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基于密闭取心井的稠油油藏不同蒸汽热采阶段驱油效果分析以孤岛油田中二北N g53稠油油藏为例赵燕(中国石油大学胜利学院,山东东营257000)摘要:根据孤岛油田中二北N g53稠油油藏在不同注蒸汽热采阶段钻取的3口密闭取心井资料,对比分析了蒸汽吞吐和蒸汽驱阶段动用状况及剩余油分布特征㊂结果表明,蒸汽吞吐泄油半径有限且驱油效率低,难以取得较高的采收率,蒸汽吞吐近井地带受蒸汽超覆和水驱双重影响,油层中部剩余油富集,远井地带受水驱影响,油层中部和上部剩余油富集㊂蒸汽驱通过大幅提高驱油效率实现采收率的提高,层内纵向存在蒸汽驱和热水驱两种驱替方式,剩余油主要集中在油层下部的热水驱区域㊂关键词:稠油;密闭取心井;驱油效率;剩余油;孤岛油田中图分类号:T E345文献标识码:A 文章编号:1006-7981(2020)09-0110-02引言注蒸汽热采是稠油油藏开发的重要手段,按驱动方式一般分为蒸汽吞吐和蒸汽驱两个阶段[1-3]㊂在孤岛油田中二北N g53稠油单元的不同热采开发阶段共部署3口密闭取心井㊂结合实验室分析结果,本文对注蒸汽热采稠油油藏密闭取心井的驱油效果及剩余油分布进行分析,以期为进一步提高稠油采收率提供指导㊂1中二北N g53概况孤岛油田中二北N g53稠油单元位于孤岛背斜构造北翼中段,河流相正韵律沉积,含油面积3.5k m2,地质储量1,028ˑ104t㊂地层南西向北东倾没,地层倾角1~3度,油藏顶面埋深1,282~ 1,316m,平均有效厚度8.3m,平均孔隙度0.32,平均渗透率2,100ˑ10-3μm2,地层条件原油粘度500 ~1,000m P a.s,属于弱边水的岩性构造层状普通稠油油藏[4]㊂该块于1992年11月开始采用200ˑ283m反九点井网进行蒸汽吞吐开发,1997年开始逐步加密为200ˑ141m五点法井网,2010年10月在中二北构造相对高部位选取8个反九点井网的井组开展蒸汽驱先导试验,试验区部署4个141mˑ200m的大井距井组和4个100mˑ141m的小井距井组,含油面积为0.51k m2,石油地质储量为122ˑ104t㊂试验区累计钻取3口密闭取心井,2004年12月在四口蒸汽吞吐井25-533㊁24X534㊁25N535㊁25 -534的中心处,距离分别为75.5m㊁100m㊁70m㊁129.6m处钻取25-J533密闭取心井;2009年7月在距离蒸汽吞吐井23X N535井约25.3m处钻取23X J535密闭取心井;2014年10月在蒸汽驱的注汽井26N533井与生产井26-532井的连线上钻取26X J532密闭取心井,距离26N533井77.7m,距离26-532井75.5m㊂2不同热采阶段驱油效果及剩余油分析2.1蒸汽吞吐驱油效果25-J533密闭取心井是在周围4口邻近蒸汽吞吐井生产10年左右的时间钻取的,从该井岩心水洗剖面可见,大部分为弱见水层段,厚度为9.6m,占68.6%,见水厚度为4.4m,水洗厚度为零,实验室分析平均剩余油饱和度达51.1%,平均驱油效率只有18.3%,表明距蒸汽吞吐井75m处的油层动用程度低,蒸汽吞吐泄油半径有限,井间剩余油富集㊂011内蒙古石油化工2020年第9期收稿日期:2020-07-20作者简介:赵燕(1983-),女,讲师,从事油藏教学和科研工作㊂主要原因是稠油在地层多孔介质中的渗流为具有启动压力梯度的非达西渗流[5],远井区域生产压差产生的压力梯度小于稠油启动压力梯度,原油难以流动,需要通过加热㊁增加生产压差等提高泄油半径或井间加密的方式提高井间剩余油的动用㊂23X J535密闭取心井是在邻近蒸汽吞吐井23X N535井生产15年的时间钻取,距离只有25m,该井岩心实验室分析平均驱油效率较25-J533井有所提高,但也只有34.5%,说明蒸汽吞吐近井地带也难以取得较高驱油效率㊂这与蒸汽吞吐开发方式有关,蒸汽吞吐过程中注入的蒸汽量有限,由于热量损失和回采液带出热量,周期内随生产时间的延长,油层温度逐渐降低,流向近井地带及井底的原油粘度增高,导致驱油效率低㊂2.2蒸汽吞吐剩余油分布近井地带的23X J535密闭取心井油层顶部受蒸汽超覆影响,顶部4m区域剩余油饱和度为低值区,实验室分析剩余油饱和度为39.9%,定为水洗层段㊂下部4m油层受注入蒸汽冷凝水因重力分异至下部或地层水驱影响,剩余油饱和度较低,岩心分析剩余油饱和度为40.8%,定为水洗层段,最底部0.8m定为强水洗层段㊂油层中部剩余油相对富集,岩心分析剩余油饱和度为47.2%,定为见水-弱见水层段㊂因此近井地带受蒸汽超覆和水驱双重影响,剩余油饱和度分布整体呈现为油层上部和下部较低,油层中部剩余油相对富集㊂远井地带的25-J533密闭取心井,只有底部1.7m油层受水驱影响水洗程度较高,定为见水层段,实验室分析剩余油饱和度为42.7%㊂油层中部和上部水洗程度弱,定为弱见水层段,实验室分析剩余油饱和度为54.2%㊂因此远井地带受水驱影响,油层下部剩余油饱和度较低,中部和上部剩余油富集㊂2.3蒸汽驱驱油效果26X J532密闭取心井进行钻取时已蒸汽驱4年,实验室分析平均驱油效率达到67.2%,较蒸汽吞吐阶段的25-J533和23X J535密闭取心井分别提高48.9%和32.7%,蒸汽驱通过连续注入蒸汽,充分加热油层,以及蒸汽的蒸馏和热膨胀等作用,大幅度提高驱油效率,实现原油采收率的提高㊂2.4蒸汽驱剩余油分布26X J532密闭取心井纵向驱油效果差异较大㊂油层上部2/3区为强水洗层段,实验室分析平均剩余油饱和度仅15.8%,根据稠油油水相对渗透率曲线可知,热水驱残余油饱和度一般在20%~30%之间,因此上部2/3区已突破热水驱残余油状态,为典型的蒸汽驱替,表明蒸汽驱4年时间,在26X J532密闭取心井位置已形成较大蒸汽腔㊂下部1/3区为水洗层段,驱油效果相对差一些,实验室分析平均剩余油饱和度为29.3%,为注入热水与蒸汽冷凝热水驱替㊂因此蒸汽驱在纵向存在不同的驱替方式,中上部为真正的蒸汽驱,下部为热水驱,剩余油主要集中在下部,蒸汽驱后接替开发方式可以考虑采用强化热水驱提高下部剩余油的动用㊂3结论(1)蒸汽吞吐泄油半径有限,驱油效率低,难以取得较高的采收率㊂近井地带受蒸汽超覆和水驱双重影响,油层中部剩余油富集;远井地带受水驱影响,油层中部和上部剩余油富集㊂需要通过强化加热㊁增加生产压差等提高泄油半径或井间加密的方式提高井间剩余油的动用㊂(2)蒸汽驱通过大幅提高驱油效率实现采收率的提高,受驱替方式的影响,剩余油主要集中在油层下部㊂蒸汽驱后接替开发方式可考虑采用强化热水驱提高下部剩余油的动用㊂[参考文献][1]陈月明.注蒸汽热力采油[M].东营:石油大学出版社,1996:63-82.[2]刘文章.稠油注蒸汽热采工程[M].北京:石油工业出版社,1997:102-133.[3]张义堂.热力采油提高采收率技术[M].北京:石油工业出版社,2006:207-215. [4]周燕.弱边水普通稠油油藏蒸汽吞吐转氮气泡沫辅助蒸汽驱技术界限[J].油气地质与采收率,2009,26(3):68-70.[5]孙建芳.胜利油区稠油非达西渗流启动压力梯度研究[J].油气地质与采收率,2010,17(6):74-76.1112020年第9期赵燕基于密闭取心井的稠油油藏不同蒸汽热采阶段驱油效果分析 以孤岛油田中二北N g53稠油油藏为例。

井震动一体化断裂综合描述技术研究-以永35西为例发布时间：2021-03-16T11:31:52.453Z 来源：《中国科技信息》2021年1月作者：王奇韵[导读] 目前，胜利油田东部油田经开发多年，相继进入“三高”开发阶段，尤其是对于复杂断块老区油藏而言，具有油藏断裂系统复杂、油层多、非均质性强、油水关系复杂的特点，构造落实难度大，储菜失衡严重。

为解决这一难题，研究并形成一套井-震-动一体化断裂综合判定技术序列，综合利用地震、地质、生产动静态等资料，井震联合，动静结合，对复杂断块老区油藏开展精细描述研究，精细识别低序级断层，并在永35西块进行了技术应用。

山东东营胜利油田分公司物探研究院王奇韵 257022摘要：目前，胜利油田东部油田经开发多年，相继进入“三高”开发阶段，尤其是对于复杂断块老区油藏而言，具有油藏断裂系统复杂、油层多、非均质性强、油水关系复杂的特点，构造落实难度大，储菜失衡严重。

为解决这一难题，研究并形成一套井-震-动一体化断裂综合判定技术序列，综合利用地震、地质、生产动静态等资料，井震联合，动静结合，对复杂断块老区油藏开展精细描述研究，精细识别低序级断层，并在永35西块进行了技术应用。

效果显示，永35西块井震断点吻合率达到94.6%，能够实现低序级断层精细描述，为后续研究工作奠定基础，同时为胜利油田其他同类型油藏提供了可复制性的思路。

关键词：复杂断块；低序级断层；井震联合；井震动一体化近年来，随着胜利油田勘探开发形势的日益严峻，多数老区油田进入高含水、高采出程度、高递减率的开发阶段，挖潜难度随之增大。

虽然目前胜利油田构造描述技术较为成熟，但仍然存在低序级断层落实程度低，断裂复杂区注采矛盾严重等问题。

因此，如何创新完善技术手段，提高断裂描述精度成为地质人员急需解决的关键难点。

针对这一问题，本文研究并形成一套井-震-动一体化断裂综合判定技术序列，能够精细识别低序级断层，为后期油藏挖潜提供有力技术支撑。

南堡5号构造带油藏精细评价研究
南堡5号构造中浅层油气富集,是南堡油田主要的产油区,具有较大的滚动评价开发潜力。

南堡5号构造断层、火山岩发育,以构造油藏为主,不同构造部位储层物性差异大,油气精细评价存在难度。

因此有必要对南堡5号构造带进行油藏精细评价研究。

南堡5号构造研究区面积310km2,本文以南堡5号构造的东一段(Ed1)至沙一段(Es1)油藏组为研究对象,在三级层序地层划分的基础上开展构造精细解释和圈闭识别、刻画并进行评价、优选有利勘探目标。

充分利用地震、测井、油藏信息,以地球物理综合地质解释为主线,进行空间的断裂系统梳理和构造的精细识别,应用大型砂岩体叠前时间偏移资料,通过井-震结合、合成记录精细标定,确定层序界面及最大洪泛面,最终建立层序地层格架,并确定区域构造地质特征以及断裂体系,实现南堡5号整体构造特征的精细刻画。

深入分析南堡5号沉积及储层特征,包括沉积相类型的识别、沉积相展布与演化特征分析、储层特征与成藏主控因素分析等。

遵循从区域到局部,从油层组到小层,从粗略到精细逐步深入、逐级控制的解释原则,明确了南堡5号构造体系域格架下沉积相的平面展布及纵向演化,并恢复目的层段沉积相带展布面貌,达到储层精细预测的目的。

运用模型正演技术,针对南堡5号构造火山岩发育特点,分别设计了薄层及薄互层火山岩、中心式及裂隙式火山口等地质模型,采用射线追踪原理,获得不同类型火山岩的地震响应,通过时间切片、相干切片及纹理属性确定火山口的方法。

基于以上研究,在南堡5号构造上识别出低幅度构造圈闭、地层—岩性圈闭、火山岩圈闭,确定并精细评价了2个目标优选区。

不规则污染井的流线数值试井解释模型及其应用吴明录;姚军【摘要】采用流线方法和有限差分方法分别对生产和测试阶段的数学模型进行数值求解,得到了不规则污染井的压力响应特征曲线.对压力响应特征曲线的分析表明,在测试井各方向的污染程度相同和不相同两种情况下,不同的表皮系数下压力导数曲线在径向流阶段有重合和不重合两种特征,而两种情况下的径向流动形态均不改变.编制了流线数值试井解释软件,并结合油田应用实例,证明了软件及模型的实用性.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2009(030)003【总页数】3页(P373-375)【关键词】污染;表皮系数;试井;流线;压力恢复曲线【作者】吴明录;姚军【作者单位】中国石油大学,石油工程学院,山东,东营,257061;中国石油大学,石油工程学院,山东,东营,257061【正文语种】中文【中图分类】TE312以Horner为代表的常规试井解释方法和以Gringarten为代表的现代试井解释方法以及在数值模拟基础上发展起来的数值试井解释方法，均采用单一的表皮系数S 或等效井筒半径（rwe-S）来笼统地描述测试井的污染状况。

但实际上井筒附近的污染程度是不规则的。

姚军等人将流线方法与数值试井概念相结合，提出了各种规则污染井的流线数值试井解释模型[1-5]。

本文在以上研究的基础上提出了不规则污染井的流线数值试井解释模型并研究了其压力响应特征。

（1）生产阶段的渗流模型主要用于模拟整个生产过程，求得测试井测试时刻的压力、饱和度和流线分布。

该阶段采用黑油模型[6]，考虑油藏非均质性、复杂外边界、多相流、多井、多层干扰以及生产历史等复杂因素的影响，其求解可采用快速、稳定的流线方法[7-9]。

（2）测试阶段的流线数学模型主要考虑每条流线的表皮系数S，为了保证自动拟合解释的速度和减少试井解释的多解性，一般情况下，先把井筒周围区域划分为几个区间，再给每个区间内的流线赋一个表皮系数值，所建立的试井模型可以考虑测试井在各个方向上所受不同程度的污染，如果折算成污染半径，便构成了不规则的污染区。

丘东气田西山窑组西三气藏精细描述的开题报告
1. 问题背景及意义
丘东气田是我国北部地区重要的天然气资源区，西山窑组是气田主
要的气藏层位之一。

西三气藏是西山窑组的一个局部气藏，具有较高的
地质勘探和开发价值。

然而，由于该气藏深度较大，地质复杂，气井开
发难度较大，开采效率较低，导致气田整体开发进度缓慢。

因此，通过对西三气藏的精细描述，深入掌握其地质特征和气藏储
量分布规律，对于指导气田综合开发和提高气井投产率，具有重要的实
践意义和经济价值。

2. 研究内容与方法
本研究将在充分考虑西三气藏地质特征和目前已有的勘探资料基础上，对其进行精细描述。

具体研究内容如下：
2.1 地质剖面描画
选取西三气藏的典型井，对其地质剖面进行描画和分析，深入掌握
气藏的岩相、构造、地层层位和密度等地质特征，并建立气藏描述模型。

2.2 测井解释与储量评估
根据气井测井数据，进行测井解释，获取气藏的地质属性参数，如
孔隙度、渗透率等，并通过储层物性参数计算气藏的储量评估。

2.3 组合可视化
将所获得的地质剖面、测井解释和储量分布情况进行组合可视化，
通过三维模型展示气藏地质特征和储量分布的规律，辅助气藏开发规划
的制定。

3. 预期成果和意义
通过本研究，可以充分揭示西三气藏的地质特征和储量分布规律，为气田整体开发和气井开采提供科学的依据和技术支持，从而更好地利用天然气资源，提高气田开发效率和经济效益。

此外，本研究还有利于提高我国石油天然气勘探技术水平和科学发展能力，促进战略性新兴产业的发展。

<H G '$E G '$%气田水下生产设施结构研究于春洁!!!中海油研究总院"北京*"""%2#摘要!本文重点阐述了对@9!$)*)!$)%气田水下生产设施结构的设计研究'设计中首先对水下生产设施结构的基础形式进行了研究"综合比较后选取适合该气田海域的水下设施基础结构形式'同时对设计过程中需要关注的相关专业数据进行了阐述'@9!$)*)!$)%气田水下生产设施结构设计的特点是考虑了拖网载荷"由于无该海域渔业调查的数据"保守考虑了U T W [T E 推荐的数值"由于该力的存在"对结构设计影响很大'本文详细介绍了综合考虑土壤与载荷"对水下生产设施结构采用相关规范的设计方法'关键词!番禺!$)*)!$)%气田(水下生产设施(结构(基础形式(拖网载荷中图分类号 ./$!文献标识码 0文章编号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引!言从%"世纪1"年代起水下生产系统在我国南海油气田开发中开始应用"水下生产系统在中国海域油气田开发中起着越来越重要的作用"掌握水下生产设施的结构设计非常关键'番禺!$)*)!$)%气田位于中国南海东部珠江口盆地"番禺!$)%气田所在海域水深约%%2"!25K '番禺!$)*气田所在海域水深约*1""%"%K '番禺!$)*)!$)%气田工程方案考虑为采用水下生产系统"依托新建番禺!#)*气田中心平台开发'番禺!$)%)!$)*气田的井流依靠自身压力"通过水下生产系统和番禺!$)%)!$)*气田至番禺!#)*气田中心平台之间的海底管道回接到番禺!#)*中心平台处理"然后利用番禺!#)*中心平台上的天然气外输系统和海底管道经由U&P]浅水平台输往珠海天然气终端'番禺!$)*)!$)%气田水下生产设施包括在线管汇$@>/Q $@>/.$[Y .Y $中心管汇等'E !水下生产设施结构基础形式研究水下生产设施基础结构的形式有桩基础$吸力桩基础及重力式基础!包括QY P Q0.基础#等'水下设施基础的形式主要与土壤以及设计荷载有关'水下生产设施基础承受的荷载除了自重!包括设备等#载荷外主要包括环境荷载$跨接管荷载$拖!!!收稿日期,%"*1)5)!*(修回日期 %"*1)**)*!!作者简介 于春洁!*12!-!#"女"硕士"高级工程师"主要从事海上平台结构设计及海上油气田设计项目管理'第S 卷增刊!%"*1年**月海洋工程装备与技术T '/0U/U V G U //W G U V/X Y G @Q /U .0U P./'&U T >T V 9Z 6D 4S "[A L L D 4U 6O 4"%"*1Copyright ©博看网. All Rights Reserved.增刊于春洁,@9!$)*)!$)%气田水下生产设施结构研究.2!.!网荷载$地震荷载等'在这些荷载中"对基础影响比较大的是拖网荷载'由于无该海域的渔业调查以及拖网载荷数据"保守考虑了U T W[T E推荐的数值"由于该力的存在"对结构基础设计影响很大'!!图*!重力式基础形式图%!QY P Q0.基础形式荷载对基础的影响主要体现在对基础的尺度及重量上"最终体现在基础的经济性'土壤对于基础形式影响较大"某种程度上决定了基础的形式'打入桩基础要求在桩入土深度以内土壤没有硬层以便于桩基的打入"这种基础形式在海上平台的基础中得到了广泛的使用"其基础比较可靠"相比其他基础形式桩的打入需要工程船舶配合"费用相对较高'另外一种桩基形式是钻入桩"这种桩基础对有硬层的土壤也没问题"相对于打入桩基础"需要考虑带有钻入机具的海上施工船舶"海上作业时间较长"费用更高'吸力桩基础要求浅基础没有硬层以利于吸力桩的灌入"另外要求在地震情况下浅基础不会产生液化"相对于桩基础"海上可以不需要浮吊的支持就能完成自安装'重力式基础!包括QY P Q0.基础#对于浅基础特别是表层的几层土壤要求较高"要求土壤能够满足结构的稳性$滑移以及沉降的要求'这种基础形式可以与支撑结构整体安装'番禺!$)*)!$)%气田的土壤特点是在浅层有很多处硬层"这种土壤对于打入桩和吸力桩基础不适合"对于重力式基础与钻入桩基础比较适合"相比钻入桩基础"重力式基础费用相对节省"因此对于!$)*)!$)%气田在基本设计阶段选取重力式基础作为水下生产设施的基础形式'%!与水下生产设施结构设计相关的专业!!在进行水下生产设施结构设计时需要关注以下专业数据,!*#总体布置'在进行结构设计之前需要了解水下生产设施的布置情况"包括水下设施的布置方案,是集中基盘式布置方式$丛式井b中枢管汇系统布置方式"还是贯串布置方式等"水下设有多少口井"水下生产设施有多少"以及相互关系等'!%#水下生产设施工艺流程'了解工艺流程"以便了解各个水下生产设施上布置的设备以及其主要功能等'!!#采油树'需要了解采油树组件的形式及要求"以便了解对永久导向基盘!@V`#设计的要求等'!##控制系统'需要了解控制系统的形式"以便了解控制系统在水下的设施以及其要求'!$#f YQ@/W'需要了解f YQ@/W的连接形式"连接哪些水下生产设施"其受力情况需要相关专业提供'G!水下生产设施结构设计在进行水下生产设施结构设计之前需要了解对结构设计的要求"除了了解相关专业的要求外"需要考虑结构本身的要求"如是否需要考虑有拖网保护罩等'在本设计中结构设计需要考虑拖网保护罩'在进行水下生产设施结构设计之前需要确定结构设计采用的规范'在本设计中基础设计采用P U Z)'U)!"4#规范"支撑结构设计采用0@GW@%0)][P和0G[')0[P规范'同时"在进行水下生产设施结构设计之前需要确定结构的安装方式"如需要确定是整体安装还是分块安装"采用的安装船舶以及安装的程序等"以便在设计中考虑相应的工况'以@9!$)%中心管汇设计为例"中心管汇将采用起重船安装"结构将以整体吊装"安装好后W T Z将进行跨接管安装"跨接管安装好后将安装盖板"整个安装完成'在设计之前也需要确定采用的材料等级"在本设计中考虑采用高强钢"如表*所示'表E!结构材料特性项目最小屈服强度)Q@-结构型材!$4$卷管和板!$4$Copyright©博看网. All Rights Reserved..5!.海洋工程装备与技术第S 卷!4*!准备工作G F E F E !参考坐标在计算中考虑的参考坐标如图!所示'图!!参考坐标G F E F %!结构设计载荷结构设计载荷包括自重$环境载荷$跨接管载荷$拖网载荷等'!*#结构自重'包括设备重量及结构的重量'以[Y .Y 为例"重量控制如表%所示'表%!7J K J 重量控制项目空气重量)8水下重量)8结构*!$4!**$4S 设备*#4S *%4#压块5!4S S %4"总计%!!4$*1"4"!!!%#跨接管载荷'由相关专业提供作用在结构上的跨接管的力'以[Y .Y 为例"跨接管载荷如表!所示'表G !7J K J 跨接管载荷B C )a U B ))a U B D )a U E C )!a U .K #E ))!a U .K #E D )!a U .K #!4"%1*4!%!_$4!!#4!*!%"41S 1_%4!#S!!!!#环境载荷'需要考虑波$流力以及地震力"对于水深较大的"可以不考虑波浪力'地震载荷主要用于基础设计'以@>/Q 为例"流载荷为主要作用在@>/Q 上的环境力"不考虑波浪荷载"在设计中流速为"42%K )I'!##接入载荷'对于安装工况"需要考虑连接跨接管等接入载荷'!$#拖网载荷'由于无该海域拖网力的数据"保守考虑了U T W [T E 推荐的数值"在设计中考虑极限承载力工况"具体数值如表#所示'表&!L @;7@C 规范中推荐的拖网载荷设计荷载类型!H 7I ?;:D 6-H 8M L 7#设计载荷!H 7I ?;:D 6-H ,?;A J 7#拖网摩擦力!8J -B D :78,J ?N 8?6:#%g %""a U ""%"h !""%"=6J ?36:8-D #极限状态!Y >[#拖网超拉载荷!8J -B D 6O 7J LA D D #!""a U""%"h !""%"=6J ?36:8-D#极限状态!Y >[#!!在本设计中"考虑作用在基础上最不利的力和弯矩"拖网载荷考虑如下工况,工况*,作用在结构外周的!""a U 拖网超拉"对水平力)扭矩进行校核"即&).校核!见图##'工况%,作用在结构物顶端的%g %""a U 摩擦力以校核水平力)竖直力)弯矩"即Z )&)Q 校核"在这个工况中还需要校核扭矩"即&)Q )Z ).校核!见图$和图S #'G F E F G !支撑结构分析对于支撑结构设计在本设计阶段主要考虑在位工况和吊装工况'结构模拟为三维空间刚架"所有对结构强度和刚度有较大影响的构件都进行了详细的模拟"节点为刚性连接'在位工况主要考虑了自重载荷和拖网载荷两种控制工况"计算中结构自重由[0'[自动计算"根据设备布置及重量施加设备载荷"考虑Copyright ©博看网. All Rights Reserved.增刊于春洁,@9!$)*)!$)%气田水下生产设施结构研究.1!.!!!图#!工况*!&).校核#图$!工况%!Z )&)Q 校核#图S !工况%!&)Q )Z ).校核#!""a U的拖网载荷"并进行荷载组合'结构使用[0'[程序![8J A N 8A J -D 0:-D MI ?I '6K L A 87J[MI 87K #分析'分析采用容许应力方法'按0@GW @%0的要求"对主结构杆件进行了名义应力的校核'对于组合工况"基本容许应力放大为*4!!倍'基本容许应力按0@G W @%0的规定确定'计算结构计算模型及计算结果如图2和图5所示"计算结果满足规范要求'图2!计算模型在吊装工况中考虑了*4$倍动力放大系数以考虑结构在水中的运动影响"结构回收采用*41倍水下重量"同时考虑重心偏移等影响"计算结果也满足规范要求'图5!计算结果!4%!基础设计G F %F E !设计基础基础设计可以采用0@G 规范也可以采用P U Z 规范'本设计中基础设计采用P U Z 的>W (P 的方法"根据P U Z 规范"确定承载力校核中使用的荷载系数及材料系数如表!和表#所示'表'!承载力校核中的荷载系数操作工况拖网工况环境工况Y >[工况**4!*4!"42工况%***4!0>[***表M !承载力校核中材料系数操作工况拖网工况环境工况Y >[砂土*4%黏土*4!0>[砂土*4"黏土*4"G F %F %!承载力计算土壤参数如表2所示'考虑扭矩和水平力的相互作用"即工况*'采用(?::?7-:H Q 6J ;-:!%""##中推荐的公式'FF A D 8!#%G**A D 8!#5H *Copyright ©博看网. All Rights Reserved..*"!.海洋工程装备与技术第S 卷表N !土壤参数深度)K土壤水下重量)!a U )K !#摩擦角)!h#界面摩擦角)!h#不排水剪切强度)a @-""!砂土1!"%$U )-!"%"黏土54$U )0U )0*5"$%!!式中,F 为水平力"*为扭矩'I A D 8和*A D 8分别是极限水平力和极限扭矩'%和5是常数'对于工况%"采用如下公式,F A D 8J A D 8H "K#5J J A D 8*L J J A D 8!#E A D 8:J A D 8H "K !S J J A D 8*LJ J A D 8!#式中,J 为垂直力"F A D 8"J A D 8和E A D 8分别是极限水平力$极限垂直力和极限弯矩':为基础上弯矩作用方向的尺度'对于F E 作用"采用如下公式,FF A D 8!#%GEE A D 8!#%H *F A D 8"K $%!#%G E A D 8"K !$:!#%G "K ##E A D 8F A D 8"K *5:H JJ A D 8!J A D 8L J #!#%以[Y .Y &).计算为例!见图1#'将基础简化为带有S K gS K 方形空白的*$4$K 圆形基础'*H 5K "2M !""M *K !H !*#2K !a U .KF H !""M *K !H !1"a U计算中由于环境力较小"不考虑环境力'假定结构水下重量!包括压块#,>H *1"8F K -e H*1"M 1K 5M 8-:%$h )*K %H 2%!K 1a U *K -e H *K -e !整个基础#L *K -e!空白基础#对于圆形基础,*K -e H !%!#'!对于方形基础,*K -e H"K !5!:!!是单位抗剪强度"对于在砂土上的基础,!H 8-:%$h )*K %M *1"M 1K 5*)!#M 2K2$%L S M S #H #K 2#a U )K %(*K -e H#%!%15a U .K 参考(?::?7和Q 6J ;-:"5H *K 2$"%H *K 2$"F F A D 8!#%G **A D 8!#5H "K 1!%*"满足要求'图1![Y .Y 受力图其他计算就不在这里具体介绍了"通过承载力校核"基础满足规范要求'计算结果如表5所示'表O !承载力校核结果结构水下重量!吨#控制工况@>/Q%!"&).!15d #[Y .Y*1"&).!1!d #中心管汇%$"&).!1$d #G F %F G !沉降计算在沉降计算中用到的土壤参数如表1所示'表P !土壤参数土壤参数砂土$H #"Q @-黏土$H 5""[A!'L "K !$&"H *!!短期沉降计算公式如下,0?KK ?H ?-8H &%2H *$"D "2$2M ,2Copyright ©博看网. All Rights Reserved.增刊于春洁,@9!$)*)!$)%气田水下生产设施结构研究.**!.!式中,$2和,2分别是等效弹性模量和第2层土的厚度"%是沉降土层数'长期沉降计算公式如下,0D6:;)87J K H&%2H*!N,2*G&"M D6;"D"2G$"D"2$"D"2式中,!N是固结系数(&"是初始孔隙比("D"2是第2层土的平均自重压力($%3"?是第2层土的平均附加压力'@>/Q计算结果如表*"所示'&!结!语通过以上的设计过程使结构及基础能够满足规范要求'以@9!$)%中心管汇为例其主尺度为%S41!2Kg*14#!2Kg$4$K"钢材重量%!"4!8"压块重量$2418"吊重!*S4"8'对基础结构重量及尺度影响较大的是拖网荷载"由于国内油气田开发采用水下生产设施不多"因此对拖网载荷研究不多"建议对国内不同海域渔业进行调研"给出不同海域的拖网荷载以取代采用U T W[T E规范的数值'参考文献**+U T W[T E Y)""%[Y`[/0[.W Y'.Y W/[0U P@G@G U V[9) [./Q"W/Z4%*[+4*1154*%+P U Z)'U)!"4#(T Y U P0.G T U[*[+4*11%4*!+中华人民共和国石油天然气行业标准4[9).*""!")%""#海上固定平台规划$设计和建造的推荐做法---工作应力设计法*[+4中华人民共和国国家发展和改革委员会"%""#4[9).*""!")%""#W7N6KK7:H7H L J-N8?N7,6J L D-::?:;"H7I?;:-:H N6:I8J A N8?6:6,6,,I=6J7,?e7H L D-8,6J K I-B6J a I8J7I I H7I?;:K78=6H*[+4U-8?6:-D P7O7D6L K7:8-:H W7,6J K '6KK?I I?6:"@W'"%""#4*#+(?::?7G Q["Q6J;-:U4%""#)f[')!#S.6J I?6:-D D6-H?:;6,I A+)I7-I8J A N8A J7I*[+4@J6N4G[T@/%""#".6A D6:"%""#"!%S)!!!4*$+9A:Vf"Q-N6:6N=?70"T D?L=-:8f"78-D4Y:H J-?:7H N-L-N?8M6,I A J),-N7,668?:;II A+F7N87H86N6K+?:7H Z)&).D6-H?:;*f+4@J6N77H?:;I6,G[T@/"T I-a-"f-L-:"%""14*S+V688-J H?"V4-:H`A887J,?7D H W4T:8=7+7-J?:;N-L-N?8M6,I A J,-N7,668?:;I6:I-:HA:H7J;7:7J-D L D-:-J D6-H I*f+4[6?D I-:H(6A:H-8?6:I"*11!!!!!#"S5)214Copyright©博看网. All Rights Reserved..*%!.海洋工程装备与技术第S 卷表E D !沉降计算结果>-M 7J :A K +7J >-M 7J +-I 7H 7L 8=>-M 7J K D H H 7L 8=&G 3[6D D 8M L 7$%3`-I 7>-M 7J %i O 6'6T 'W 6%O 6b $68'(3&8'(3/Y -*"D -M 7J &-*I 6D D N -87;6J M Q 8'(3&8'(3K K !a U )K !#!_#!_#a @-a @-a @-!_#!_#a @-K N K a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opyright ©博看网. 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SQ 油田低阻油气层测井综合解释及评价徐 守 余石油大学(华东)前 言SQ 油田为近东西走向的宽缓穹隆,闭合幅度约170m,地层倾角4 ~10 ,几十条规模不同的断层将其复杂化,形成多个断块圈闭。

目的层埋深2300~2700m,厚250~280m,上部是浅湖亚相及辫状河三角洲前缘亚相的灰色泥岩与水下分流河道和滩坝亚相的粉、细砂岩,呈不等厚互层;下部是滨浅湖相暗紫色泥岩夹薄层粉、细砂岩。

该油田地层水矿化度很高(总矿化度为13 104~20 104mg/L),致使油层普遍为低电阻率(对38口井分析,电阻率为1.5~6 m ),同时储集层为薄层(层厚多为2m 以下)粉、细砂岩,给测井识别和综合评价储集层造成了困难。

笔者采取定性判别与定量解释相结合的思路,提高了这类低阻薄层储集层的测井解释精度和符合率。

定性判别基本方法在进行定量解释之前,先要利用大量有代表性的实际测井和地质信息,采用交会图、直方图、群分析等手段,研究测井响应与地质特性之间的基本关系和对应模式,确定地区性的测井物理量与地质参数间的定性转换关系[1,2]。

定性判别内容主要包括: 根据多条曲线(主要是GR 、CNL 和SP 及R t 曲线)综合识别渗透层; 查明油、气、水层响应特征的差别与联系,以及可能出现的多解性; 明确储集层孔隙性及渗透性变化的测井响应特征。

笔者在SQ 油田薄层低阻油、气层的识别中,首先分析有试油结论的油层、水层及干层的测井响应特征,以地层电阻率(R t )和冲洗带电阻率(R XO )为主要参数制作交会图(见图1),研究曲线形态特征,再结合其它参数分析油、气层的测井响应特征。

虽然在交会图上可以较容易地识别特征明显的典型油、气层,但由于交会图一般只选择两种参数,无法有效区分很大一部分重叠区内的油、水层,也无法使用多参数综合判别。

特别是在低阻薄层这样的复杂情况下,用交会图定性判别油水层效果甚微。

图1 地层电阻率与冲洗带电阻率交会图为了在测井数字处理与解释之前更好地定性判别油、水层,本文采用Fisher 判别法进行油、水层的判别。