基于时间序列相似性与机器学习方法的页岩气井产量预测

页岩气井单变量产量预测存在较强的不确定性,而现场生产动态数据同时包括多个相关指标,针对如何选取合理的多变量数据对页岩气井产量进行预测,在保证计算效率的情况下提高预测精度。页岩气井的生产动态数据集包括日产气量、日产水量、套压、油压、油嘴直径、开井时间和温度等,采用欧式距离和动态时间弯曲距离对生产动态数据时间序列进行相似性度量,依据与日产气量的相关度,把数据分为强相关时间序列和弱相关时间序列;其次,基于卷积神经网络、循环神经网络、长短期记忆网络和门控神经网络分别对全时间序列、强相关序列、弱相关序列和单变量序列进行页岩气井产量预测;最后,以平均绝对误差、均方根误差和决定系数作为评价指标,得到不同序列的误差由小到大排序为强相关序列、全时间序列、弱相关序列、单变量序列,优选的机器学习方法为门控神经网络和长短期记忆网络。结果表明,采用机器学习方法结合页岩气井强相关性序列(日产气量、套压、油压、日产水量)能有效降低预测误差,提高页岩气井产量预测效果。

考虑层理缝岩性差异的页岩油藏压裂水平井动态分析方法

针对页岩储层近水平方向层理缝发育,且层理缝两侧岩性存在较大差异的特点,建立同时考虑层理缝和微裂缝的页岩油藏压裂水平井模型,其中层理缝两侧为页岩与泥岩基质的不稳态窜流;页岩基质考虑有机质吸附和无机质滑移效应。基于Laplace变换与叠加原理求得压裂水平井定产量生产时的压力动态,与经典Kazemi非稳态窜流模型对比,验证本模型的正确性,进一步分析压裂水平井压力及产量的影响因素。结果表明:压裂水平井渗流包括井筒存储、人工裂缝双线性流、层理缝不稳态窜流、微裂缝拟稳态窜流、地层线性流、页岩和泥岩向层理缝的窜流、地层径向流7个流动阶段;层理缝对压力和产量早期影响明显,且导流能力越大压力导数越平稳,产量越大;页岩及泥岩的窜流主要表现在地层线性流后,压力和产量随页岩与泥岩基质窜流能力和弹性储容比的相对大小发生变化,表明层理缝两侧岩性差异对生产动态的影响,差异越大窜流时间越早产量越低。

渗流物理实验模块化教学改革初探

根据渗流物理实验教学现状,引入模块化实验教学方法,通过可行性探究,将渗流物理实验项目进行模块划分,提出了模块化实验教学法的实施方案和途径。渗流物理实验模块化教学对教师教学和学生学习提出了更高的要求,同时加强了实验教学的综合性、设计性和创新性,实现了实验材料的连续性,加强各实验参数结果的关联对比性,充分锻炼学生通过实验手段对知识的探求能力。

交互式毛管力虚拟仿真教学系统建设与应用

通过建设交互式虚拟仿真测试教学系统,在无汞无毒条件下进行常规压汞毛管力曲线模拟测试、高压压汞毛管力曲线模拟测试和恒速压汞毛管力曲线测试,避免了压汞法在教学中的毒害性危险。依托石油工程国家级实验教学中心开放实验室管理平台,使用交互式虚拟仿真互动教学,提升了毛管力曲线测试实验教学效果,拓展了教与学的科技前沿性,激发了学生自主探究的兴趣。

革新水电模拟渗流实验 依托开放实验平台翻转课堂

水电模拟渗流实验基于完善的稳定渗流理论和水电相似原理,将复杂的理论问题通过实验直观的表现出来,在渗流力学和渗流物理实验教学中占有重要的地位。基于目前渗流物理实验课程中水电模拟渗流实验的教学现状和问题,将传统的实验流程和方法加以改进,革新了模拟流场的实验介质,解决了实验仪器锈蚀氧化的问题,增加了模拟流场的稳定性,改进了实验测试流程、测试电路、探针和模拟井等,提高了测试的精确性和实验可操作性;引入自主设计性模块,模拟不同井型的渗流问题,增强学生主动学习的意识和创新思考能力;依托石油工程实验教学中心开放实验室管理平台,引入翻转课堂教学法,帮助学生将理论知识应用于实践探索,加深了学生对复杂理论的认知,锻炼了学生的创造性思维。

油气分离条件对挥发性原油高压物性及采收率的影响——基于工程案例的探究性实验建设

基于挥发性油藏注CO_(2)混相驱开发时出现采收率异常的工程问题,探索研究了油气分离条件对挥发性原油高压物性及采收率的影响。通过高压物性和油气分离实验,解释了采收率异常的原因是脱气时较大的压差使挥发油中轻质组分蒸发严重,导致实测地面脱气油量减少。地面油气分离时采用多级脱气可以有效降低油气分离时挥发油中轻质组分的蒸发程度,减少地面脱气油损失。实验得出了挥发油在地面多级分离时的最优分离器压差,在该压差下分离油气时原油中的轻质组分蒸发程度最小。该研究结果对挥发性油藏地面分离条件的确定有一定指导意义。

致密油藏压裂液滤液返排率影响因素室内实验

致密油藏和页岩油藏储层致密、孔隙喉道细小,在压裂液滤液返排过程中,大量压裂液滤液滞留于地层,导致返排率极低。在微观渗流的基础上,利用毛细管束模型,建立压裂液滤液返排数学模型,分析不等径毛细管中油驱压裂液滤液返排过程的主要影响因素。利用胜利油区樊154区块天然岩心进行室内驱替实验,分析岩心渗透率、模拟油粘度、返排压差和模拟油—压裂液滤液界面张力4个因素对压裂液滤液返排率的影响。结果表明:岩心渗透率对压裂液滤液返排率的影响较大,当渗透率由1.276×10^(-3)μm^2降低到0.13×10^(-3)μm^2时,压裂液滤液返排率可减小20%左右;当模拟油粘度由6.459 mPa·s降低到1.192 mPa·s,模拟油—压裂液滤液界面张力由14.617 mN/m降低到0.021 mN/m时,压裂液滤液返排率均可提高15%左右;返排压差越大,压裂液滤液返排率越高,当返排压差超过8MPa时,继续增加返排压差对压裂液滤液返排率增幅的影响不大。

基于仿真实验平台的渗流物理实验对分课堂教学模式初探

针对渗流物理实验课堂现状,以及部分实验高温高压环境、抽象性强等特点,基于仿真实验平台和模块化教学方式,本文提出了渗流物理实验课程的对分课堂实施方案。首先,实验内容模块化,把15项实验分为6大模块进行系统讲授,其次,基于仿真平台安全和重复性等特点,学生利用一周时间进行内化吸收,最后,进行课堂讨论和分组实验。结果表明,对分课堂提高了学生的积极性和参与度,理论和实验教学效果有了明显提升,同时对学生和教师也是一种大胆的尝试和创新。

“新工科”背景下毛管力虚拟仿真对分课堂教学实践

毛管力曲线是低渗致密油藏开发设计的重要基础资料,其测试方法和应用是石油工程专业课程教学中的重要环节。基于"新工科"理念,建设了交互式毛管力虚拟仿真测试教学系统,设计了基于该系统的虚实结合毛管力测试与应用对分课堂教学法。将常规压汞法毛管力实验教学拓展到适用于非常规油气开发的高压及恒速压汞毛管力曲线测试和应用教学,消除了实验教学中汞的毒害性影响,提升了毛管力测试课堂教学素材的广度及技术前沿性。同时,结合对分课堂教学法,大大提升了教学效果。

改进实验教学方法,转变教学实验类型探索

针对传统的以验证型实验为主的"大统一"实验教学模式的不足,石油工程实验教学中心搭建了资源丰富、功能强大的开放实验教学信息化平台。该平台可实现"大学生网上预习、实验预约、师生交流、实验问题反馈以及实验室日常管理"等诸多功能。依托石油工程学院开放实验教学信息化平台,通过改进实验教学方法,将大学化学中典型性和代表性的基础验证型实验"三组分体系液—液平衡相图的测绘"改革为综合设计型实验,并进行了实验教学改革试点,取得了良好的成效。达到了拓宽学生的学习时空,提高学生自主学习能动性,培养学生创新思维能力的目的。

目前地层油高压物性分析存在的问题及修正方法

地层油的体积系数、溶解气油比是油藏油气储量计算、开发方案设计等必不可少的重要资料,其数据的准确性直接影响油藏储量及产量计算的准确性。从高压物性参数的定义出发,论述高压物性参数的影响因素,地层油体积系数、溶解气油比的标准测试及数据处理方法;通过国内外PVT测试实例,详细论述数据处理方法,指出目前油田PVT测试方法及数据处理中存在的问题,并给出数据修正方法;对比修正前后体积系数、气油比的差别及其对储量计算的影响程度。结果表明按目前行业标准测试的体积系数及气油比与实际值相比偏高,致使计算的油藏原油储量偏低。

基于CT扫描的蒸汽驱岩心孔隙结构特征及相渗分析

为明确蒸汽驱对疏松砂岩稠油油藏孔隙结构特征的影响,以LDB油田为例,应用CT技术扫描不同蒸汽驱阶段岩心,构建三维数字岩心模型,提取孔隙网络模型,获取不同蒸汽驱阶段的岩心孔隙度、绝对渗透率及孔隙结构相关特征等参数,并通过流动模拟得到相对渗透率曲线,开展定量统计及分析。结果表明:随着蒸汽驱的进行,岩心孔隙空间变大,平均孔隙半径、平均喉道半径、孔隙度及渗透率均增大,渗流能力变强,孔隙结构得到改善。研究成果可为稠油油藏蒸汽驱开发设计提供技术支持。

基于C#语言的数字岩心数值实验演示系统

基于Visual Studio集成开发环境和C#语言,开发了数字岩心数值实验演示系统.该系统具有数字岩心扫描图像的输入输出、二值化处理、分形分析、孔径分布统计、数据保存等功能.系统的软件设计采用大量类实现,在具体功能实现上只需调用相应类方法,便于系统功能的增加和扩展.数字岩心图像的二值化采用Otsu算法以及改进的分形算法,可根据阈值进行二值化处理,通过调整二值化阈值观察数字岩心的孔径分布曲线的变化.进行二值化处理和边缘识别后的图像与原图并列显示以进行比较,通过调整二值化阈值观察孔径的变化.

改革实验教学模式 提高大学生的实验兴趣与创新能力

培养与提高大学生的实验兴趣与创新能力是实验教学的重要目标,也是现代高等教育发展的客观要求。针对传统实验教学模式的不足进行实验教学改革:将室内实验与矿场实践相结合,提升实验教学理念;以信息化平台建设为依托,引入开放式的实验教学模式;以全体学生为目标,分层次改革实验项目;采用诱导启发式的教学方法,激发学生的学习兴趣。通过实验教学模式的改革,激发了大学生的实验兴趣,提高了大学生的创新能力,取得了良好的实验教学效果。

深化实验教学改革 建设精品实验项目

在立足现有硬件条件的基础上,通过深化实验教学改革,对实验项目进行精品化建设。建设内容包括:整合相关联的实验内容,建设综合设计性实验项目;增加创新设计性实验环节,开展拓展实验项目;改进实验教学方法和手段,培养学生自主学习与创新思维的能力;建立健全实验考核方式,客观公正评价学生实验水平;丰富完善实验教学资源,便于学生自主实验、个性化学习。精品实验项目的建设,达到了提升实验项目的开设层次与水平,带动优质实验课程资源建设的目的。

以学习共同体为核心的大创项目指导方法探索

大创项目是本科生参与科研与创新活动的重要渠道。阐述了学习共同体相对于传统项目研究小组所具有的特征,分析了以学习共同体为核心指导大创项目所具有的优势,并从组建团队、开题引导、定期交流、成果展示与考核、结题汇报五个方面详细说明了在以学习共同体为核心指导大创项目的具体实施方法。以学习共同体为核心指导大创项目增强了学生自主学习的能力,提高了学习效率,培养了学生创新思维能力,促使学生全面主动发展。

基于学习共同体的大创项目实施方法探索

大创项目是本科生参与科研与创新活动的重要渠道。在总结传统项目研究小组在大创项目开展过程中存在弊端的基础上,阐述了学习共同体的特征,分析了引入学习共同体的优势。最后,从组建团队、开题引导、定期交流、成果展示与考核、结题汇报等五个方面,详细说明了在大创项目开展过程中引入学习共同体的具体实施方法。学习共同体的引入,不仅增强了学生学习的主观能动性,也提高了学生的学习效率,能更好地培养学生的动手实践能力与创新思维能力,促使学生全面主动发展。

黏度比对稠油-水相对渗透率曲线的影响

相对渗透率是描述多孔介质中多相流的基本参数,也是评价油藏特征、制订开发方案等的重要依据,通常可由室内实验获得。针对胜利油田某区块稠油,本文采用稳态法测定了油水黏度比相同和不同时的稠油-水相对渗透率曲线,并利用核磁共振技术替代传统称重法测定不同时刻的岩心含水饱和度,结果表明:黏度比对稠油-水相渗曲线具有显著影响。当油水黏度比一定时,相渗曲线不随实验条件的改变而变化;随油水黏度比的增大,油相、水相的相对渗透率均大幅降低,两相渗流区变小,等渗点的含水饱和度降低但幅度较小,束缚水饱和度和残余油饱和度增大,其中,油水黏度比为1861的残余油饱和度比40的高出达10.59%,而采收率则低了近20%,说明油水黏度比对残余油饱和度也有很大影响,且残余油饱和度与油相黏度的对数值呈线性关系。

CO_2对曲塘区块地层油高压物性影响研究

CO_2能有效降低原油黏度、溶解储层中的胶质、提高储层渗透率,对开采低渗、特低渗透油藏有很好的应用前景;而研究CO_2对地层油高压物性的影响具有重要指导意义。针对曲塘区块这一典型低渗透油藏,采用PVT地层流体分析仪,测定了张3B井地层油溶有不同气量CO_2后的高压物性。结果表明:随地层油中溶解CO_2增多,泡点压力及体积系数大幅升高、地层油密度减小。当CO_2溶解度为44 m3(标)/m3时,泡点压力与CO_2溶解度的关系曲线出现拐点呈"凸"型,说明溶有大量CO_2的地层油对后续注入CO2的溶解起到了促进作用。当压力高于泡点压力时,体积系数和密度与压力呈很好的线性关系,体积系数曲线的斜率(绝对值)、截距与CO_2溶解度呈正比;而密度曲线呈反比。此外,CO_2对地层油具有很好的降黏效果,当CO_2溶解度为83 m3(标)/m3时,其降黏率达到了38%。

《油田化学基础实验》中创新研究型实验教学模式思考

本文对实验教学现状进行分析,概述《油田化学基础实验》基本情况,总结创新研究型实验教学的意义及特点,论述了创新研究型实验在学生创新研究能力培养方面的重要作用,重点针对《油田化学基础实验》中的创新研究型实验提出了如何开展创新研究型实验教学模式。