奥陶纪/志留纪之交时期重大地质事件对沉积古环境及页岩有机质富集的影响——以中上扬子地区五峰组—龙马溪组页岩为例

奥陶纪/志留纪之交时期发生了火山活动、赫南特冰川事件、海平面波动以及生物大灭绝等多起重大地质事件,对古海洋环境产生巨大影响。以中上扬子地区五峰组—龙马溪组页岩为主要研究对象,通过地球化学特征分析,探讨了不同地质事件对古沉积环境和页岩有机质富集的影响机制。分析结果表明:火山活动向海洋输入适量的火山灰所释放的营养元素会引起海洋生物迅速繁盛,古海洋生产力升高,保障了有机质的来源,引起的海洋底部缺氧环境有利于有机质的埋藏保存。而剧烈的火山活动产生的有毒物质会对生物生存环境造成威胁。此外,火山灰在大气中形成的气溶胶使太阳辐射不到地表,引起气温下降。在赫南特冰期和火山活动的共同作用下,发生了奥陶纪末期的生物灭绝事件,有机质大量积累。

基于ARIMA-Kalman滤波器数据挖掘模型的油井产量预测

影响水驱开发油田产量的因素众多,针对常规产量预测方法无法考虑时序影响因素的非同步性以及滞后性,应用时间序列分析方法,结合卡尔曼滤波器(Kalman filter),建立考虑因素动态关系的产量ARIMA-Kalman滤波器时间序列模型.根据历史产量数据建立时间序列中的产量差分自回归积分移动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型;再将ARIMA模型与Kalman滤波器相结合,构建产量预测算法;以实例油田资料开展机器学习和数据挖掘,并采用数据拟合及预测检验评价算法合理性,实现最终产量数据预测.研究结果表明,ARIMA-Kalman滤波器具有高效的时序影响因素的分析能力,能够排除非同步性和滞后性的影响,使识别出的产量时间序列模型具有精准的拟合结果和预测能力.该研究可为油田产量预测提供一种有效方法,为后续的油井开采提供决策和理论依据.

基于数据挖掘的长短期记忆网络模型油井产量预测方法

传统的BP神经网络及其改进算法广泛应用于产量预测,但并不适宜时间序列预测问题。基于产油量变化的时间序列特征,提出利用长短期记忆网络(LSTM)深度学习模型实现具有长期记忆能力的时间序列预测,在描述LSTM神经网络的基本结构和算法原理基础上,阐述了样本数据处理,输入层、隐藏层和输出层节点数选择及表征方式,形成产量预测模型。实例应用表明,LSTM模型可以准确预测油井产量,整体平均误差约为1. 46%,并指出无预兆停产、特殊情况以及部分数据量缺失是影响预测准确性的主要原因。该模型的提出对于大数据和深度学习在石油方面的应用研究具有重要意义。

气顶边水油藏油气协同开发下流体界面运移特征

气顶边水油藏的开发,存在明显的油气水互侵现象,导致产量快速递减,开发难度增大。为了防止生产井过早停产,需明确流体界面运移特征,制定油气协同开发生产制度。通过油藏数值模拟方法,建立了月东油田气顶边水油藏实际模型与机理模型,根据气顶与边水作用能量强弱,将油气协同开发区域划分为边水控制区、气顶控制区和气顶边水联合控制区三类进行研究,综合评估气窜、水淹、油侵风险,明确油气、油水界面运移特征并形成运移速度图版。结果表明:随着开发的进行,气顶膨胀导致油气界面从油藏顶部向油井方向运移,边水侵入导致油水界面从油藏底部向油井与气井方向运移,油井存在气窜与水淹的风险,气井存在水淹与油侵的风险,剩余油主要分布在气顶下部和井间高部位,确定月东油田气顶边水油藏合理采气速度为6%~8%。基于实际与理论研究形成的成果认识为气顶边水油藏油气协同高效开发提供理论指导。

基于剩余油可动潜力控制程度的井网调整研究

为评价并挖潜高含水油藏的剩余油,开展了剩余油可动潜力控制的理论研究。将剩余油可采储量丰度、油相流动系数、流线密度作为剩余油可动潜力控制的评价指标,利用隶属函数将3个参数进行归一化,建立了剩余油可动潜力控制程度的评价体系。分析了高含水期反九点井网的剩余油可动潜力控制程度的分布特征,设计了5种井网调整方式,并利用调整后的剩余油可动潜力控制程度评价井网调整效果。结果表明:所建立的剩余油可动潜力控制程度评价体系能更合理地反映剩余油的分布和流动特征;运用剩余油可动潜力控制程度评价的井网调整效果由好到差为九点法、抽稀大五点法、直线排状加密、直线排状、不调整反九点法、五点法,并通过油藏数值模拟验证了结果的正确性。该研究对高含水油藏剩余油的评价以及井网调整具有重要的指导意义。

无夹层底水油藏直井水锥定量描述

针对无夹层底水油藏,基于剩余油分布预测的目的,进行水锥定量描述非常必要。由于影响水锥范围的因素众多,采用渗流力学方法和数值模拟技术分别定性和定量研究了各因素的影响规律。根据静力学和渗流力学原理,分别考虑远井地带平面径向流和近井地带半球状向心流渗流特征,采用解析方法推导了水锥高度与水锥半径的关系,定性分析了影响水锥范围的主要因素,包括产液量、油水粘度比和避射高度。在此基础上建立典型底水油藏数值概念模型,计算了多种影响因素下的水锥形态,利用多元非线性回归方法得到水锥高度计算公式,通过积分得到水锥体积计算公式。以Z1油藏1口生产井为例,比较并分析了解析方法和定量计算公式的结果,定量计算公式更适用于水锥高度和体积的计算,可以广泛应用于无夹层底水油藏直井水锥范围的计算和预测。

基于无因次压降曲线的注水优势流动通道识别方法

根据试井基本理论,推导无因次井底压降表达公式,以冀东南堡陆地中浅层油藏资料为基础,建立典型井组数值概念模型,计算分析7个渗透率范围10种渗透率差异倍数下的无因次压降图版。理论分析和数值概念模型计算均表明:采用无因次压降可以消除注水量、吸水地层厚度、地层压力等参数对井底压降特征的影响;在研究区块油藏条件下,当渗透率差异超过6倍后,可形成优势流动通道。

复杂条件下的低渗透油田生产特征

在考虑了启动压力、毛管力、重力等因素的情况下 ,推导了低渗透油田油水两相渗流时含水率和无因次采油、采液指数的数学模型 ,并分析了上述 3种因素在数学模型中的作用。结果表明 ,对于水湿油藏 ,毛管力和启动压力的存在使含水率和无因次采液指数增加 ,重力则使无因次采液指数降低 ,而对含水率的影响与地层倾角有关。 3种因素均对无因次采油指数无影响。在理论分析的基础上 ,对胜利油区大芦湖低渗透油田的含水率和无因次采油、采液指数进行了实例计算 。

考虑应力敏感的致密气藏水平井产能计算方法

除启动压力梯度外致密气藏还存在应力敏感,在实验确定应力敏感参数的基础上,引入虚拟裂缝概念,利用保角变换方法,考虑应力敏感和启动压力梯度建立了气藏水平井产能方程,同时分析了应力敏感、启动压力梯度、水平井长度等对产能的影响。结果表明:产能方程与试采产能的误差小于7%,验证了产能方程的可靠性;应力敏感和启动压力梯度均使产能降低,其中应力敏感占主要作用;应力敏感在低井底流压时对产能影响严重,启动压力梯度在高井底流压时对产能影响较大;水平井长度是影响产能的主控因素。该研究丰富了致密气藏水平井产能计算方法,并为水平井长度和生产压差的优化提供了理论指导。

特低渗油藏生产井初始含水率高的微观机理

特低渗油藏的生产井初始含水率要比中高渗油藏的高,而且生产井开井生产后含水率有一段时间的下降。对流体流动的微观机理进行了分析。结果表明,在特低渗油藏,钻井和压裂过程造成的水锁效应使地层原油难以流动;贾敏效应的存在阻塞了油流的通道;地层微裂缝的开启与闭合、启动压力梯度的存在导致生产井初始含水率较高;岩石物性特征决定了油藏的初始含水饱和度高,进而使初始含水率比较高。

工业CT图像的伪影成因和校正方法综述

X射线CT在工业无损检测、医学、安检等领域发挥着重要的作用。但在实际检测中,CT系统重建的图像存在各种伪影。本文从CT的系统整体设计、X射线管和探测器等角度综述了影响伪影形成的各种因素,并对每种伪影的成因作了归纳;针对这些伪影,跟踪近些年文献中主要的校正方法作了介绍,并对这些校正方法作了比较、讨论和小结。

微生物采油数学模型发展现状

综述了目前国内外描述微生物采油的几种数学模型 ,分析了微生物采油数学模型存在的问题 ,指出描述各种增产机理和生物特性的实验参数是制约微生物驱油数学模型现场应用的关键 ,并给出了一个比较完善的数学模型和一套取得相关参数的方法。

基于机器学习的平面剩余油分布预测方法

老油田在长期开发过程中积累了大量的数据资源,为机器学习技术应用提供了基础。以深入挖掘数据资源内在关系为目的,提出基于机器学习的剩余油分布预测新方法。首先以测井解释成果、油藏工程理论计算和多套油藏数模结果为基础数据,开展数据融合和处理,给出12个维度参数的具体计算方法,形成样本资料库;利用支持向量机和长短期记忆神经网络模型分别开展见水波及识别和剩余油分布预测训练,搭建剩余油预测模型,实现在输入储层物性参数、油水流动特征参数和生产参数的情况下,简单快速预测油藏平面剩余油分布的目的。测试表明,新预测模型计算的剩余油饱和度与数值模拟计算结果相比,预测准确率达到96%。

一种改进的乙型水驱特征曲线研究及应用

针对特高含水开发阶段经典水驱特征曲线无法准确刻画水油比变化特征的问题,在重新改进油水相对渗透率表征形式的基础上,运用渗流力学理论和油藏工程方法推导了改进的乙型水驱特征公式,并给出了采出程度与水油比的变化关系式;采用最小二乘法和穷举法解决了多参数拟合困难的问题,实现了曲线的自动拟合。通过公开文献资料验证表明,新油水相对渗透率曲线表征方法更加准确,改进的乙型水驱曲线拟合精度更高,可较好地反映油田特高含水阶段水驱特征曲线的“上翘”特征,适用于特高含水阶段生产开发动态的预测。

常用的几种插值方法在CT系统金属伪影校正中的性能比较

相比利用迭代重建算法校正金属伪影,对投影数据插值来校正金属伪影的算法有诸多优点(如计算快速、容易算法实现等),因此实际校正中多用插值方法。不同的插值方法对校正结果有很大的影响。对目前常用的线性插值、三次样条插值和多项式插值这几种插值方法作了简单介绍,并利用这些方法分别对基于Sheep-Logan模型的仿真结果进行校正和对实际的CT扫描的结果进行校正,对这些方法的校正效果作了比较和讨论。

亲油多孔介质残余油膜的微观运移机理

为研究亲油多孔介质中残余油膜的微观运移机理,以毛细管渗流模型为基础,结合边界层理论,建立膜状残余油微观渗流模型.根据亲油多孔介质中膜状残余油的分布特征,推导毛细管中油、水微观运移方程;改进毛细管模型,推导不等径毛细管模型的油水相对渗透率表达式,得到相对渗透率曲线,分析毛细管半径、边界层厚度和流体黏度对相对渗透率曲线的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向左逐渐平移;随着边界层厚度减小,相对渗透率曲线向左逐渐平移;随着油黏度增大,水相的相对渗透率曲线向右下方逐渐平移,油相的相对渗透率曲线没有变化.该结果对分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供理论指导.

油藏高含水开发期确定采收率的一种新方法

水驱油藏进入高含水开发期以后,常规的水驱曲线对采收率的标定会出现很多问题。在高含水开发期,地层中油相的相对渗透率比较小,相对于相渗曲线上为后期比较扁平的阶段,在该阶段可以将油相的相对渗透率与含水饱和度之间的关系看成线性关系。在此基础上,从渗流力学和物质平衡原理角度出发,利用产量公式和相对渗透率曲线推导出处于产量递减期间的油藏采油速度与采出程度之间的关系,发现存在线性特征。在给出最低的经济极限采油速度的情况下,利用该关系可以对油藏动态和经济采收率进行标定,同时给出了其适用条件。并利用孤东七区西Ng63+4的生产数据进行了实例验证,给出了该油藏的经济采收率,效果明显。

特高含水开发期注采井网评价新指标

针对影响井网驱油效率的因素,采用室内物模实验数据,分析了影响水驱油效率的影响因素,提出特高含水开发期井网评价应该考虑地层中过水倍数和驱替压力梯度分布因素的影响。利用一维两相水驱油理论,结合数值模拟计算结果,给出了地层中驱替压力梯度、过水倍数指标的具体计算方法。在此基础上,计算了典型五点法注采井网的驱替特征参数分布。指出剩余油饱和度分布与驱替压力梯度、过水倍数分布的关系。运用以上方法,计算比较了五点法、七点法、交错法、九点法4种典型井网的驱替参数分布特征,并比较了不同井网的驱替效果,认为特高含水开发期交错注采井网的效果较好。研究结果对特高含水开发期井网调整具有指导意义。

亲水多孔介质柱状剩余油的微观运移机理

为分析剩余油微观分布特征,以毛细管束渗流模型为基础,建立柱状残余油微观渗流模型,推导毛细管中油水微观运动方程,进而导出基于微观渗流模型条件下油水相对渗透率表达式,分析毛细管半径、毛管力和原油黏度对油、水相对渗透率的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向右平移;当驱替压力较高时,毛管力的影响可忽略不计;水湿条件下,驱替压力较低时,随着毛管力的增大,油的相对渗透率增大;随着原油黏度的增大,油相相对渗透率曲线下降.该结果为分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供指导.

高渗透稀油理想边水驱油藏动态分析方法

春光油田排2块属于埋藏浅、高孔、高渗、稀油、边水非常活跃的砂岩油藏，其开发最核心的问题是如何用好边水。为此，应用矿场生产资料、系统试井资料、同类型油藏类比、油藏工程方法、数值模拟方法、渗流力学理论研究了开采对策，得到了IPR方程、合理的生产压差及通过油嘴公式评估单井产量，推导出了边水推进速度方程，编制了专门软件，实现时时计算边水推进速度，并不断优选合理的工作制度。排2井区2005年开发以来产量稳步上升，保持自喷开采，边水水线缓慢、均匀推进，含水率仅为2％，采油速度、采收率同创国内新水平。