基于MLR–ANN算法的地应力场反演与裂缝预测

中国页岩气储层埋藏深,受构造运动影响,地应力分布规律复杂,传统方法很难准确反演区域地应力大小和方向。提出多元线性回归和人工神经网络的耦合算法,对川南长宁—建武区块的页岩气储层及周边地应力场进行反演,并采用综合破裂系数法,对储层裂缝进行预测,划分裂缝发育区域。研究表明,基于多元回归和神经网络的耦合算法能准确反演区域的地应力场分布规律。研究区的地应力以挤压应力为主,方向在NE115°左右。受构造运动产生的断层周边应力较为集中,易发育剪切裂缝,裂缝以发育和较发育程度为主。研究区在邻近龙马溪组底部的五峰组上段和构造大断层部位裂缝发育程度较高。研究成果对该区块完善页岩气开采的井网布置、压裂优化设计和套管损坏防治等有一定的参考价值。

基于叠前方位各向异性的火山岩裂缝预测——以松辽盆地南部LFS地区为例

利用叠前方位道集地震数据进行各向异性参数反演是目前裂缝预测的主要方法之一,其中RÜGER近似方程和傅里叶级数展开式2种算法应用较为广泛,RÜGER近似方程中的各向异性梯度与傅里叶级数展开式的二阶项均可以表征裂缝强度。应用2种方程在单层界面、实钻井裂缝层分别对比了计算方法的适用性,并在实际火山岩发育区对比了裂缝空间预测结果。单界面模型2种方程预测裂缝强度存在量纲差异,RÜGER近似方程裂缝强度值域大于傅里叶级数展开式计算结果,RÜGER近似方程计算裂缝方位存在多解性,可能为垂直裂缝方向;井上裂缝层应用2种方法计算裂缝方位和强度结果基本一致;在松辽盆地南部LFS地区火山岩地层应用2种方法分别预测裂缝发育情况,傅里叶级数二阶项相比方位各向异性梯度,与电成像测井解释裂缝强度吻合稍好,且预测裂缝方位与成像测井解释方位相同。研究认为,在火山岩领域傅里叶级数方程预测裂缝方法更适于推广应用。

英买2地区多属性约束叠前宽方位裂缝预测

英买2地区位于塔里木盆地塔北隆起英买力低凸起南部的英买2号构造上,受构造运动和岩浆侵入的影响,发育大量定向排列的高角度裂缝,储集层主要为裂缝型储集层。由于英买2地区储集层埋藏深度大且非均质性强,采用相干、曲率、蚂蚁体等叠后裂缝预测技术预测该地区裂缝型储集层难度大。以英买2地区叠前宽方位偏移距矢量片(OVT)域道集为基础,开展以叠前去噪、各向异性时差校正等手段为主的井控叠前OVT域道集优化处理,获得高质量的叠前宽方位道集,并以能够表征缝洞型储集层的梯度结构张量、振幅曲率和剩余波阻抗为主的叠后多属性为约束开展叠前相控裂缝预测。能够有效预测超深层缝洞型碳酸盐岩储集层的裂缝,为塔里木盆地裂缝型储集层油气勘探开发提供借鉴。

鄂西荆门地区志留系龙马溪组古构造应力场研究及裂缝预测

鄂西地区志留系龙马溪组页岩储层发育,由于页岩低孔低渗的特性,构造裂缝成为了页岩气运移和聚集的主控因素。本文以鄂西荆门地区志留系龙马溪组页岩为例,基于地震资料、岩石力学实验、野外实测资料,利用有限元数值模拟技术、岩石破裂准则,解析古构造应力场分布规律,预测构造裂缝分布特征。结果表明,荆门地区发育的构造裂缝主要以中燕山晚期形成的NNW向和NE向共轭剪切缝为主,其次为中燕山早期形成的NNE向和NEE向共轭剪切缝。构造裂缝的分布受断层、岩石物理参数和构造应力的影响较大,Ⅲ级裂缝发育区和断层区域综合破裂系数均大于1.1,构造裂缝最为发育,页岩气保存效果最差;Ⅱ级裂缝发育区综合破裂系数在1.0~1.1之间,为页岩气保存效果较好区域;Ⅰ级裂缝发育区综合裂缝破裂系数在0.85~1.0之间,处于“破而不裂”的状态,为页岩气最优保存区。

海上拖缆窄方位地震数据裂缝预测方法

由于受勘探成本和作业效率的影响,海上油气勘探地震数据主要以拖缆采集为主。海上拖缆采集的地震数据方位角较窄,在后续利用方位各向异性进行裂缝性储层预测中存在较大困难。为了解决上述难题,本文针对常规海上窄方位拖缆数据,建立了一套基于叠前成像处理和叠前各向异性反演的裂缝预测方法及技术流程,包括局部角度域偏移成像方法和基于HTI模型Rüger近似公式的叠前各向异性反演方法。首先,采用局部角度域全方位偏移成像方法对窄方位拖缆地震数据进行叠前成像处理,获得具有方位信息的叠前道集数据。然后,利用叠前各向异性参数反演方法实现储层裂缝发育强度的预测。最后,将本文提出的方法及技术流程应用到南海北部深水区潜山油气藏的裂缝性储层描述中。实际工区裂缝预测结果验证了方法技术在海上拖缆窄方位地震数据裂缝预测中的可行性和有效性。文中提出的针对海上拖缆窄方位地震数据裂缝预测方法及技术流程可以在类似工区的裂缝性储层描述中进行推广应用。

致密碳酸盐岩气藏裂缝预测及主控因素分析——以四川盆地G气田震旦系灯影组为例

四川盆地G气田致密碳酸盐岩储层裂缝发育控制因素认识不清。考虑岩性弹脆性差异,分析岩心单井裂缝发育特征和裂缝形成期次,进行应力场数值模拟,建立应力场—能量—裂缝参数计算模型;结合多期裂缝叠加算法,预测G气田灯影组储层裂缝,分析裂缝发育主控因素。结果表明:G气田灯影组储层裂缝具有多期性与多样性,以高角度、半充填张剪缝为主。研究区中部褶皱顶部及断层影响区是碳酸盐岩裂缝优势发育带,裂缝密度为1.10~2.30条/m,开度大于1.5 mm;泥岩裂缝发育程度弱,裂缝密度低于0.50条/m,开度小于0.4 mm,泥岩隔层裂缝发育总体低于碳酸盐岩层的,且规律性差。裂缝发育符合断层—褶皱—裂缝共生模式。岩性、断层与构造形态共同控制碳酸盐岩储层裂缝发育规模与分布范围。该结果有助于提高同类型致密碳酸盐岩储层裂缝预测效果,改进油气藏开发方案。

基于XGBoost算法的沥青路面横向裂缝预测模型

横向裂缝是沥青路面的主要病害形式,其预测精度直接关系到路面结构设计的可靠性。为准确预测沥青路面在使用过程中横向裂缝的破坏情况,基于XGBoost算法构建了沥青路面横向裂缝预测模型。利用TPE-BO方法优化模型的超参数能提升模型性能。相较于RF和CatBoost模型,提出的模型预测精度更高。此外,通过相关性分析和SHAP方法对特征重要性进行评估,当模型输入变量数量减少4个时,模型效果达到最佳,降低了收集数据的成本和难度,对提高公路养护的经济性具有重要意义。

多分量裂缝预测技术研究及其在川南页岩气工区的应用

与常规油气相比,页岩中普遍含气,但是单井的产量变化大,通过改造形成裂缝网络的页岩气井才具有工业开发价值。目前,页岩裂缝预测的方法较多,大多数是基于纵波地震资料的,而利用多分量地震资料预测裂缝发育区仍是研究人员探索和努力的方向。这里首次运用转换横波地震资料对页岩气的裂缝发育情况进行预测研究。首先,利用转换波模型正演,结合多波地震资料对比识别页岩的小断裂、小断层。其次,通过基于横波分裂特性的裂缝预测技术对高角度的裂缝走向和密度进行预测。通过四川盆地实际资料应用表明,多分量裂缝预测技术能够有效识别页岩气的裂缝发育情况,多分量裂缝预测效果明显优于纵波叠前裂缝预测,成果更加合理。

LNG储罐混凝土外罐施工期间温度裂缝预测及裂缝控制措施研究

大体积混凝土浇筑是LNG储罐基建筑的关键环节,其在养护期间会释放出大量的水泥水化热,并在内外环境的共同作用下形成巨大的拉伸拉应力,并伴随着与之相对应的混凝土的拉伸强度,导致结构的整体性、防水性及耐久性等性能降低。结合某公司液化天然气储存与运输工程的贮罐地基工程,对其建造过程进行系统研究,并对所制订的施工方法进行科学、实用的检验,提出相应的防治对策,以期为我国未来的重大仓储、运输、储存等工程建设过程中的质量监控与管理工作奠定理论与实践基础。

致密碳酸盐岩气藏裂缝预测与主控因素分析——以四川盆地高石梯地区灯影组储层为例

天然裂缝是致密碳酸盐岩气藏重要的储集空间和渗流通道,定量预测其发育程度与分布规律、揭示主控地质因素,对气藏开发具有重要实践意义。本文以四川盆地中部乐山—龙女寺古隆起的高石梯地区灯影组致密碳酸盐岩储层为研究对象,在裂缝参数表征基础上建立应力场-能量-裂缝参数的计算模型,结合多期裂缝叠加算法定量预测裂缝发育分布规律,并重点分析了岩性、断层和构造形态对裂缝发育的影响。结果表明:①高石梯地区灯影组储层裂缝表现为张剪缝为主、高角度缝、半充填特征,裂缝优势走向为NW-SE与近N-S方向,裂缝密度在0~2条/m,高值区主要分布在断层带及中部地区;②高石梯地区的天然裂缝长度与裂缝密度呈负指数幂关系,裂缝发育具层间差异性,灰岩储层的缝发育程度高,泥岩对裂缝延伸具阻挡作用;③裂缝发育规模及产状发育受断层、褶皱影响显著,断层周围裂缝密度大、开度大、长度小,剪切缝与走滑断层近于平行或呈低角度,张性缝与主走滑断层呈高角度;褶皱主要通过构造曲率影响裂缝开度,弯曲变形程度高的构造部位裂缝开度大,翼部变形小,裂缝开度小。研究成果可为研究区及其他类似地质条件地区气藏高效勘探开发提供参考与借鉴。

基于OBC地震资料的叠后叠前多尺度裂缝预测技术在涠西南潜山储层中的应用

涠西南潜山储层具有较大资源潜力,但常规基于单一叠后地震属性的裂缝预测精度尚无法满足精细目标评价需求。笔者基于OBC地震资料宽方位数据优势,在叠后属性大尺度裂缝预测中利用相干、曲率和似然等多属性进行融合以提高裂缝预测可靠性,并进一步提出基于多方位预测融合法和法向照明数据优选预测法,分别通过多方位划分和法向照明实现数据基础改善,从而提高裂缝预测精度;在叠前裂缝预测中,开展道集优化处理并基于AVAZ计算各向异性强度等表征中尺度裂缝密度与方向;最后利用成像测井获得小尺度裂缝发育认识,并最终形成了基于OBC地震资料的叠后叠前多尺度裂缝预测技术,取得了较好的应用成效。

基于裂缝预测与流体预测技术的煤层顶板富水性研究——以葛泉矿2煤层为例

为了查清葛泉矿五六七采区和葛泉东井两个区块2煤顶板富水特征,在已知地质构造和高物性地层空间展布的基础上,采用裂缝预测技术对不同尺度裂缝进行研究,同时采用高频衰减梯度进行流体预测,进而对煤层顶板富水性进行了预测。结果表明:葛泉矿五六七采区顶板富水区主要集中在中西部地区,葛泉东井整体富水性差。该研究成果可对葛泉矿2煤层顶板富水性预测提供依据,在开采过程中,对重点区域提高警惕,能有效预防水害事故的发生。

基于OVT域多地震属性各向异性反演的裂缝预测

煤层气开采过程中断裂和裂缝作为主要的运移通道有效地改造了煤层储集层,但是断裂及裂缝也是引起水害的主要因素,有效的断裂和裂缝检测对煤层气的勘探开发具有十分重要的意义。随着近年来宽方位地震采集与处理技术的逐渐成熟,利用OVT域地震数据在速度、振幅、相位、频率等方面展现出的方位变化信息,基于不同属性各向异性特征参数反演结果的空间相似性,发展了一种裂缝走向和密度预测的方法。该方法克服了传统地震属性难以预测裂缝密度方位的不足,充分利用速度、振幅、相位、频率等属性的各向异性特征以及横向不连续特征,多种各向异性结果的融合减小了随机噪音对单一属性的干扰,为高精度三维断裂解释提供数据基础。通过在沁水盆地煤层气勘探中的实践应用,显示该方法获得的裂缝密度和走向与构造关系密切,而且与区域水平压力一致,可以为煤层气水平井的勘探部署提供有力支撑。

页岩油五维地震裂缝预测技术研究

【目的】LN洼陷近期钻探了多口页岩油探井,开启了页岩油勘探新局面。在页岩油的勘探开发中,准确地预测裂缝至关重要,因此,需要对裂缝预测技术进行研究。【方法】重点应用五维地震资料,利用OVT域叠前道集数据进行方位角-偏移距优选和道集分区部分叠加,针对页岩油分析不同各向异性裂缝预测方法,形成一套针对LN地区的页岩油五维裂缝预测技术。【结果】基于振幅方位差异的裂缝预测结果,能够明确研究区LN洼陷页岩油的裂缝发育强度和方位,指导页岩油的勘探部署工作。【结论】页岩油五维裂缝各向异性分析方法较多,针对不同工区不同地质情况,应逐步分析对比,优选适合该工区的方法,以取得最优效果。

基于叠后地震资料的煤储层裂缝预测

为了查明煤储层裂缝发育特征,基于三维地震叠后资料,采用层属性分析法和体属性分析法。首先对煤层进行精细解释,经插值得到煤层t 0数据,接着层属性分析法直接沿层提取各曲率属性进行分析;体属性分析法要先将地震数据转换为相干体、蚂蚁体及曲率体,之后沿层提取属性,最后根据属性分析结果,圈定了裂缝发育带并划分了四个裂缝发育级别,在已知断层发育带裂缝反映特征明显。结果表明,叠后地震属性分析法进行裂缝预测有效可行,可以为煤层气的开发和生产提供参考依据。

临兴中区叠前资料裂缝预测研究

裂缝的分布是影响油气运聚的重要因素之一,也是产能影响因素之一。在地震叠前道集资料的基础上开展了地震方位各向异性裂缝预测研究,裂缝越发育,含油气的饱和度越大,衰减作用会造成地震波的能量减弱和频率降低。研究区由于地层岩性特征影响,煤系地层裂缝非常发育,受构造影响,紫金山隆起带附近断裂发育,导致裂缝在平面上分布具有靠近隆起区集中发育的特征,本次研究为了综合评价有利储层的分布情况及其对产能的影响提供支撑。

公路混凝土路面的裂缝预测与修复技术

近年来,随着公路交通量的持续增长和环境因素的影响,混凝土路面的裂缝问题日趋严重,严重威胁到公路的运营安全和行车舒适性。本文主要探讨了混凝土路面裂缝的形成机制,从材料老化、外部载荷、温度和湿度效应以及设计与施工因素等多个角度进行深入分析。同时,探讨了基于现代技术的裂缝预测技术以及裂缝修复技术,并对修复后的路面进行了性能评估。本文的研究为公路混凝土路面的维护和管理提供了重要的技术参考。

基于井震裂缝识别敏感性参数模型的碳酸盐岩储层裂缝预测方法

碳酸盐岩储层裂缝发育、非均质性强,单一测井或地震方法识别裂缝存在局限性,为此,提出了基于井震裂缝识别敏感性参数模型的碳酸盐岩储层裂缝预测方法。基于岩石物理分析,根据成像测井资料以及井点裂缝解释成果,建立了分层段测井井点裂缝识别敏感性参数(FISP)模型;以基于地质和测井多井解释结果划分的优质裂缝储层为判别依据,优选井旁道地震属性,以测井井点裂缝识别敏感性参数为参照,构建了基于井旁道地震属性的裂缝识别敏感性参数(FISPSA)模型;建立了基于测井、地震裂缝识别敏感性参数模型的储层裂缝预测技术路线和方法流程,实现了裂缝发育三维地震预测,形成了适用于潜山碳酸盐岩油藏的基于井震裂缝识别敏感性参数模型的三维地震裂缝预测方法。渤海湾盆地胜利油田埕岛潜山油藏实际应用取得了与实钻裂缝吻合一致的预测效果,表明了基于井震裂缝识别敏感性参数模型的三维地震裂缝预测方法的可行性。研究成果在同类地区裂缝性潜山油藏裂缝检测具有广泛的推广应用价值。

双鱼石区块栖霞组储层构造裂缝预测研究

双鱼石区块栖霞组储层是四川盆地天然气资源勘探开发的主力层位之一。由于储层构造裂缝发育,井漏等井下复杂情况时有发生,严重影响了该层位的高效开发。文章基于有限元数值模拟方法和储层裂缝判断准则,开展了栖霞组储层构造裂缝预测研究,并通过蚂蚁体追踪结果和现场施工信息对预测结果进行了验证。研究结果表明,双鱼石区块栖霞组最大主应力分布在170~230 MPa范围内,最小主应力分布在70~150 MPa范围内,断层对应力分布影响较为明显;断裂带位置处的裂缝发育程度最高,此外ST3、ST10、ST101、SY001-H2井位置区域的裂缝发育程度明显高于区域其他位置;构造裂缝预测结果与蚂蚁体追踪结果吻合较好,并与现场施工信息契合度高,表明了栖霞组构造裂缝预测结果具有较高的准确性和可靠性。本研究能为双鱼石区块接下来的勘探开发工作提供一定的指导作用。

基于地震频散属性的火山岩气藏裂缝预测

随着我国油气勘探开发不断向深地、特殊岩性、低渗致密等复杂油气领域推进,油气藏特征更加复杂,火山岩气藏是主要的非常规油气勘探目标之。随着火山岩油气勘探的不断深入,常规地球物理技术已经不能满足火山岩气藏高精度勘探开发需求。该地区地质条件较为复杂,火山岩储层以高角度缝为主,是影响储层连通性的关键因素。