《中国科技纵横》针对高含水期复杂断块油藏大量剩余油难以有效动用的问题,胜利油田首次提出了以层间或井间实施协同注采为核心的注采耦合技术。在对注采耦合技术进行系统研究的基础上,明确了注采耦合技术的术语和类型,梳理和深化了注采耦合的机理,探讨了复杂断块油藏高含水期的剩余油被动用时作用力类型、力学机制和作用效果,有助于完善注采耦合技术并进一步提高复杂断块油藏的水驱油采收率。研究认为:复杂断块油藏高含水期的剩余油被动用的本质是渗流场形态和流线方向的改变,通过注采耦合技术的异步协同注采可以大幅度、差异性地改变渗流场和流线方向,这是扩大平面波及系数、减缓层间动用不均的重要手段;注采耦合技术中注水驱动压力是最主要的驱动力,重力、毛管力作用有限;通过注采耦合过程中升压期(只注不采阶段)的能量积累与降压期(只采不注阶段)的能量释放,注水驱动压力的大小、方向和位置的改变是导致渗流场和流线方向改变的关键,通过注采耦合平均提高原油采出程度为8.9%,降水增油效果明显;当地层倾角大于5°时,重力对注采耦合效果的促进开始显现;当地层原油黏度超过35 mPa·s,原油黏滞力所起作用明显增大,此时注采耦合的开发效果明显变差。为了探究输电线路杆塔基础接地特性,应用有限元软件COMSOL对影响单基式杆塔基础接地特性的外敷接地体分段数和混凝土电阻率,以及影响多基式基础接地特性的外敷方式和浇注桩间距进行仿真计算,研究5种接地型式对接地电阻和地面电位分布的影响。仿真计算结果表明:对于单基式基础,外敷接地体分段数、混凝土电阻率对接地电阻影响不大,但外敷接地体分段数对分流系数有影响;对于多基式基础,整体外敷均压效果较好,浇注桩间距越大,接地电阻越小,地面电位分布越均匀;5种接地型式中,根开外围方框配合外敷柔性面状电极的经济性、降阻、均压的效果均为最优。该研究可为实际输电线路杆塔基础接地施工和结构优化提供一定的参考。为了提高储层参数的预测精度,使用深度神经网络(deep neural networks,DNN)对储层的孔隙度进行预测;在深度神经网络中应用Adam自适应学习率优化器,并与卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和BP神经网络(BP neural network,BPNN)进行预测精度对比;网络训练中引入"丢弃"(dropout)正则化技术随机丢弃每层神经元来减少过拟合现象;采用Relu函数避免深度神经网络在迭代时陷入局部最小值,加速参数更新,增加收敛的鲁棒性。以测井数据为驱动,同时以网络模型的超参数调节对孔隙度预测精度的影响进行实验模拟。实际资料处理表明,随着网络深度增加及参数调试,DNN预测数值与原始数值高度吻合,采用深度神经网络的储层孔隙度预测方法可以应用于利用测井资料开展储层预测的实际生产。为模拟沥青混合料室内试验,确定模型参数,提升数值模拟试验的可靠性,提出了一种数值试验中平行粘结半径乘数（pbrmul）的确定方法。建立沥青混合料单轴贯入试验数值模型,研究pbrmul对单轴贯入试验抗剪强度的影响;建立pbrmul计算方程,计算不同粒径组合集料的pbrmul值;基于AC-20单轴贯入试验各粒径集料个数与接触概率,以颗粒间粘结层覆盖范围最大且不相互重叠和颗粒组合发生频率最大为原则,确定沥青砂浆颗粒与不同粒径颗粒间pbrmul取值范围,并验证其可靠性。结果表明:抗剪强度与pbrmul呈正相关,数值试验确定方法与室内试验结果吻合,相关性大于99.6%。中国科技纵横为研究裂隙扩展及最终破坏形式,以淮北矿区顶板粉砂岩为例,基于岩石力学伺服试验,结合岩石力学理论概化试验模型,利用离散元PFC2D建立数学模型,通过调整预制裂隙水平角度分析岩石试样裂纹萌生、扩展及最后破坏过程。研究结果表明:采动破坏下,裂隙倾角越大,岩体所受压应力越大,裂隙越容易闭合;不同倾角裂隙岩石破坏形式基本相同且多为轴向裂隙贯通或劈裂;随荷载增加,预置裂隙端部首先萌生微裂纹,达到应力峰值之前微裂纹增长缓慢,微裂纹数目逐渐增加进而发展为包裹状裂纹,最后发展成主生裂纹,微裂纹数目与裂隙倾角呈正相关;荷载继续增加,预置裂隙边界产生反翼裂纹,内部裂隙发生贯通,岩石发生破坏;裂隙扩展程度与裂隙倾角呈负相关。良庄井田目前已进入深度开采,以断层为通道的奥灰岩溶水对底板突水问题的影响越来越大。针对该井田11煤层开采底板断层突水问题,在概述良庄井田构造发育特征的基础上,以分形理论为指导,提出采用断层分维值及断层强度指数对良庄井田煤层底板断层进行定量化描述,并融合突水系数和涌水量对井田的突水危险性进行了分区。利用灰度分析Python编程确定断层分维值、强度指数和突水系数的权重,采用Surfer中的插值法将3个参数融合分析突水危险性,根据突水危险性将该区域划分为突水危险区和开采安全区。针对鄂尔多斯盆地致密油储层岩心,将核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)技术与气驱油物模实验相结合,对储层原油赋存特征和气驱油后微观剩余油分布特征进行研究。研究表明:气驱油前目标储层总含油率较高,但微米孔隙(>1μm)赋存油量较少(7.27%),原油主要赋存于亚微米(0.1～1μm,包括0.1μm及1μm)和纳米孔隙(<0.1μm)中(分别为27.67%和24.00%);气驱油1 PV(pore volume)后,微米孔隙原油相对采出程度R较高(64.34%),亚微米孔隙次之(37.27%),纳米孔隙较低,气驱早期首先将赋存于较大孔隙内的原油驱出,较小孔隙内原油动用程度较低;气驱油50 PV后,储层微米孔隙几乎无剩余油,R达到90%以上,亚微米孔隙有一定量剩余油,R约为60%,纳米孔隙R较低,是剩余油主要赋存空间;随渗透率的降低,储层较大孔喉比例减少,微观非均质性降低,气驱油微观波及程度增加,亚微米孔隙采出油量有增加的趋势;致密油储层注气能力明显优于注水能力,且渗透率越低,注气能力优势越明显。研究成果可为致密油有效开发及制定合理开发方式提供依据。
关键词：