基于机器学习的蚀变火成岩测录井综合岩性识别——以南海北部珠江口盆地惠州26-6井区为例

岩性识别是储层测井评价的重要环节,储层发育程度和孔隙度等参数的评价精度很大程度上取决于岩性识别的准确率。然而南海北部珠江口盆地惠州26-6井区的火成岩岩性复杂,普遍存在的蚀变现象对常规测井数据产生了很大影响,令常规测井岩性识别更加困难,识别精度难以满足勘探需求。为了提高蚀变火成岩地层的岩性识别准确率,本文结合常规测井和元素录井数据,建立了基于不同机器学习算法的岩性识别方法并进行对比分析,得到了适用于确定蚀变火成岩岩性的综合识别方法。首先利用岩心元素数据建立录井元素校正方法,得到可靠的元素录井数据,并以常规测井的采样间隔为标准对标准化元素录井数据进行线性插值;之后优选出与岩性相关性更高的常规测井和元素录井曲线,分别采用k近邻(KNN)和支持向量机(SVM)两种机器学习算法对研究区的构造片岩、闪长岩、蚀变辉绿岩、花岗闪长岩、花岗岩和蚀变花岗岩等6种火成岩进行岩性识别。在研究区内4口有岩石薄片鉴定资料井的目标层中,按照对应深度提取数据点(共145个),其中80%作为训练样本,其余20%作为测试样本。以样本测试精度和全井岩性识别效果作为评价指标,对两种算法进行对比,结果表明:KNN和SVM算法的识别准确率均为92.65%,但是KNN算法全井识别效果更符合地层岩性分布特征,说明基于KNN算法的测、录井综合岩性识别更适用于研究区。

利用毛管压力资料求原始含油饱和度方法探讨——以绥中36-1油田23井为例

以绥中36-1油田23井16块岩心的毛管压力与物性分析资料为基础,总结了利用毛管压力资料求原始含油饱和度的3种方法,并分别对各方法进行了评价。这3种方法分别是Purcell法,含油高度法和J函数直接拟合法。虽然它们都是以J函数为基础求原始含油饱和度的,但Purcell法和J函数直接拟合法考虑了更多的地层条件,而含油高度法偏重于理论计算。通过与密闭取心分析得到的含油饱和度对比,3种方法均可以得到较为满意的解释结果。

中国南海蚀变火成岩导电机理研究与低阻成因分析

近年来,随着油气资源勘探开发的不断发展,火成岩储层越来越受到关注.岩性矿物和孔隙结构的复杂程度造成了蚀变火成岩储层测井评价困难的问题.蚀变程度、润湿性、蚀变矿物种类、孔隙结构以及复杂的流体分布形式对其导电机理的影响尚不明确,这也制约了蚀变火成岩导电和饱和度模型的研究.本文基于多组分数字岩心,利用有限元和数学形态法进行岩石电性模拟,并依据地质客观规律合理构造变蚀变程度、变孔隙度和混合润湿性的数字岩心,有效分析了上述因素对蚀变火成岩导电机理的影响机制.多组分数字岩心构建和蚀变火成岩储层的低阻成因分析,为蚀变火成岩储层测井评价提供了理论基础,也为蚀变火成岩数字岩心数值模拟提供了技术支撑.

基于改进电成像孔隙度谱的海洋低孔低渗砂岩渗透率评价方法

珠江口盆地南海东部海域陆丰凹陷恩平组和文昌组油藏以低孔隙度低渗透率(低孔低渗)砂岩储层为主,储层非均质性强、孔隙结构复杂,常规方法计算的渗透率精度难以满足勘探开发需求,而核磁共振测井纵向分辨率较低,难以有效识别优质薄层。针对上述问题,选择纵向分辨率较高的电成像测井,基于岩心实验和正演模拟结果,深入分析传统电成像孔隙度谱表征孔隙结构不足的原因,创新性地提出基于孔隙体积统计的孔隙度谱构建方法,通过与岩心核磁共振T2谱进行对比,改进后的孔隙度谱能够真实反映储层孔隙结构特征。在此基础上,参照核磁共振测井SDR模型的渗透率计算公式,构建基于改进孔隙度谱的渗透率计算模型。实际井评价结果表明,新方法较依据孔隙度渗透率关系的常规方法(孔渗关系法),计算的渗透率相对误差降低了66.4%,可以更有效识别出优质薄砂层,为油藏精细描述和产能评价提供可靠的基础数据。

低对比度砂岩油层岩石组分核磁与常规测井联合反演方法

南海东部恩平地区浅层分布大量低对比度油层,其颗粒组分以极细砂为主,细粒组分对放射性的高吸附导致这类油层自然伽马高,常规测井特征与泥岩对比度低。本文利用泥岩和低对比度砂岩在核磁测井上的明显差异,从核磁测井T2谱中提取出"大孔率"曲线,认为"大孔率"是地层不同粒级砂岩储集空间的综合响应,可表征地层的岩石粒级组分,并进一步推导出"大孔率"的测井响应方程,联合常规测井响应方程共同构建最优测井解释目标函数,对地层岩性进行联合反演,从而获得准确的极细砂组分含量。该方法已在恩平地区浅层得到广泛应用,识别出大量低对比度油层,取得了较好的增储效果。

一种改进的密闭取心饱和度校正方法

常规用于密闭取心含油饱和度校正的数学模型中有关分流率的计算参数复杂,资料有限条件下很难取准。通过岩心相渗资料拟合得到计算分流率的经验表达式,替换常规模型中复杂的分流率理论表达式,得到了一种改进的密闭取心饱和度校正方法。在南海东部海域X油田密闭取心井的应用表明,利用本文方法得到的校正后的密闭取心含油饱和度与毛管压力资料确定的地层原始含油饱和度吻合较好,两者绝对误差小于4%,证明了本文方法的合理性。本文方法消除了常规模型计算分流率时多个重要参数难以确定的问题,使密闭取心饱和度的校正更为简单准确,值得推广应用。

基于混合模拟退火算法的阵列侧向测井实时反演研究

测井资料现场实时反演是判断测井质量及进行精细评价的基础。为在保证反演速度的同时,进一步提高反演精度,结合模拟退火算法和马奎特算法,提出了混合模拟退火算法,用以对阵列侧向测井资料进行3参数(地层电阻率、冲洗带半径和冲洗带电阻率)混合反演。研究发现,初始值的选择对混合反演速度具有明显的影响,引入基于电阻率幅度差信息的冲洗带半径初始值选取策略,能够避免反演结果陷入局部最小值,加快反演速度。实例计算结果表明,混合反演算法的反演速度满足实时反演要求,且反演精度相较传统马奎特算法有明显提高;反演结果与试油结果一致,验证了混合反演算法的适用性。混合模拟退火算法为现场阵列侧向测井资料的反演处理提供了新的技术。

结合NMR横向弛豫时间谱与压汞资料的砂岩储层改进渗透率智能预测方法

由于低孔低渗储层的孔隙结构特征复杂,储层非均质性严重,导致准确评价低孔低渗储层渗透率存在困难。利用核磁T2谱曲线形态评价渗透率的方法能够反映储层孔喉非均质变化特征,但忽略了孔喉结构参数在渗透率计算中的作用。提出一种利用核磁T2谱和孔喉结构参数相结合的改进渗透率神经网络预测模型的方法,首先采用线性刻度转换法,利用X井核磁T2谱数据以及对应的11块压汞实验样品构建全井段的伪毛管压力曲线,选取孔喉结构参数中值半径与T2全谱结合,建立神经网络预测模型。该模型在渗透率预测精度上有较明显提高,效果较好,可尝试推广使用。

阵列侧向测井正演响应分析及环境因素快速校正方法研究

电阻率测井资料是定性划分油气层和定量计算含油饱和度的重要依据,但电阻率测井资料易受到环境因素的影响,造成资料失真。本文以阵列侧向测井仪器EALT(elis array laterolog tool)为例(测量MLR1-MLR4四条视电阻率曲线),基于有限元数值模拟方法,研究了井眼、围岩、泥浆侵入对其响应的影响。计算结果表明,MLR1、MLR2、MLR3当井径大于8in后即明显受到井眼影响,MLR4基本不受井径的影响,在高阻泥浆环境中测量结果严重失真;MLR1、MLR2、MLR3、MLR4当层厚小于0.4m时受层厚影响严重;围岩电阻率与目的层电阻率差别越大,ELAT响应受到影响越大;MLR1-MLR3在侵入半径小于30in时受其影响较大,地层电阻率与侵入带电阻率比值分别达到5、10、100后,视电阻率失真程度可达50%以上。基于正演分析,计算绘制了井眼、围岩、泥浆侵入影响校正图版,并针对较复杂的围岩校正图版提出了快速校正方法,可对阵列侧向测井资料环境因素校正提供一定参考。

南海东部地区古近系测压资料流度校正与渗透率升尺度转换模型

南海东部地区不同仪器的测压资料解释存在系统误差,导致古近系储层流度与岩心渗透率相关性较差,测压渗透率与DST渗透率匹配度较低。针对南海东部地区古近系低渗透储层,改进测压资料质量的定量评价标准,统一流度计算方法,进一步分析储层污染并建立污染校正模型,利用贝叶斯判别法建立了污染判别函数,实现污染判别及校正。结合地层测试的动态渗透率与岩心分析的静态渗透率,基于测井渗透率,建立了渗透率升尺度转换模型。结果表明,测压校正渗透率与经岩心渗透率标定的测井渗透率吻合度较高,进一步应用渗透率转换方法得到升尺度渗透率与DST渗透率较接近,显著改善了测压资料的渗透率评价精度。

非均质灰岩储层可变模型测井评价

灰岩储层一般呈现较强的非均质性,主要表现在毫无规律的孔渗关系、模糊的物性与含油性关系。碎屑岩储层中常用的单一模型处理方法只适合具有统一孔喉结构类型的灰岩储层,无法保证整个非均质灰岩层段处理结果准确。为揭示灰岩孔隙结构与灰岩测井处理模型的对应关系,采用5M孔隙结构分类技术(以Micro-,Micro+,Meso-,Meso+,Macro为代号的5种孔喉结构类型),结合灰岩储层类型测井自动识别,实现了非均质灰岩储层类型与测井处理模型自动匹配的多模型测井处理技术。这种多模型的测井处理技术,相比常规方法更适合非均质灰岩储层测井解释。该方法已经在南海东部很多非均质灰岩油藏中得到应用,取得了较好的效果。

基于渗透率合成技术的砂岩油藏产能预测方法

利用常规测井资料准确计算钻杆地层测试(DST)渗透率,能够大幅提高海上非均质砂岩油藏产能预测精度。为此,综合考虑惠州凹陷宏观沉积成岩作用和微观孔隙结构对储层渗透率的影响,建立了不同类型储层绝对渗透率的测井解释模型。正演分析表明,射孔层段不同渗透率级差的储层对产能的贡献明显不同;对不同级别储层渗透率进行加权求和得到合成测井渗透率,并对权系数大小进行约束,突出优势储层对产能的贡献,建立了DST渗透率的回归拟合方程;采用差分进化算法进行迭代,得到DST渗透率计算方程的最优解。采用该方法对惠州凹陷72个油层产能进行预测,48个油层的产能大于100 m^(3)/d,预测相对误差小于30%的油层占比90%;24个油层的产能为10~100 m^(3)/d,相对误差小于50%的油层占比79%。研究结果表明,基于渗透率合成技术的砂岩油藏产能预测方法,能够为海上油田测试作业决策提供指导,降低勘探作业成本。

基于岩石物理相的复杂砂岩储层分类评价——以珠江口盆地惠州凹陷为例

珠江口盆地惠州凹陷珠江组和珠海组沉积时期,由于母岩类型和沉积环境等因素的影响,目的层发育多种类型中低渗砂岩储层,不同类型砂岩储层的孔隙结构、渗流性能和岩电规律差异显著,传统分区分层位建模的方法存在模型选择针对性不强、解释精度偏低等生产难题。为提高储层参数解释精度,文章从岩石物理相分类入手,基于岩心资料优选粒度均值、矿物含量、孔隙度、渗透率和孔隙结构特征参数表征储层的岩石物理特征,将储层分为长石石英中—细砂岩相、含黏土长石石英细砂岩相、含黏土长石石英粉砂岩相及钙质石英中—细砂岩相4类岩石物理相。进一步根据不同岩石物理相的测井响应特征提取敏感曲线,用判别分析方法建立不同类型岩石物理相的测井识别标准。在此基础上,利用实验数据刻度建立每一类岩石物理相的储层参数精细解释模型。实际应用效果表明,基于岩石物理相分类的方法,孔隙度、渗透率及含水饱和度的计算精度较传统方法得到明显提高,满足储量计算的要求,新井的测井解释结论与DST测试结果吻合良好。

非均质性油藏测井评价新技术及其在南海东部的应用

南海东部发现众多不同类型的非均质性油藏,并广泛发育砂泥岩薄互层,常规测井手段难以精确评价非均质性油藏及精细划分薄储层。为此,提出了3种有针对性的测井评价新技术。从孔隙半径和孔喉结构的角度剖析南海东部灰岩油藏的非均质性,采用5M孔隙结构分类技术和储层类型自动识别技术实现了储层类型与测井处理模型的自动匹配,并分类评价了灰岩油藏储层;通过FMI图像合成高分辨率电阻率曲线,分析高、低分辨率曲线在薄层中响应的差异,解决了南海东部砂泥岩薄互层划分难题;储层的物性变化、层内非均质性强导致南海东部中孔砂岩成为盖层,利用毛管压力建立了静态力学关系,实现了砂岩盖层物性封闭能力的定量评价。这些测井评价新技术已经在南海东部众多非均质性油藏中得以应用,取得了良好的效果。

基于多级次流动单元的砂砾岩储层分类渗透率评价方法——以陆丰油田古近系文昌组W53油藏为例

中国南海东部海域陆丰油田古近系文昌组砂砾岩储层具有岩性复杂、孔隙度低、孔隙结构非均质性较强等特征。不同类型储层渗流特征差异明显,传统的孔渗模型精度难以满足生产开发需要。流动单元能有效刻画储层内部渗流特征,但单纯依据流动单元指标进行流动单元划分就会出现错划的现象。文昌组储层非均质性由宏观到微观具有层次性,综合地质、测井、岩心资料建立多层次流动单元判别法:首先基于沉积相划分第一级流动单元,然后以岩心和成像测井标定常规测井,识别岩性并划分第二级流动单元,最后基于孔隙结构,以流动单元指标FZI为依据划分第三级流动单元,由此形成了基于沉积微相—岩性—孔隙结构的三级流动单元划分方法。应用结果表明,该方法能有效避免流动单元划分不准确的现象,提高渗透率计算精度,对寻找优质产层、实现油藏高效开发具有重大意义。

基于图像处理和Kozeny-Carman方程的砂岩储层渗透率预测

针对柱塞岩心不易获取、岩心气测渗透率数据缺乏导致的砂岩储层渗透率计算困难的问题,提出了一种仅依靠砂岩显微图像资料的渗透率计算新方法。首先对Kozeny-Carman方程进行梳理与分类;然后根据图像处理能获取的砂岩微观参数,提出了基于Kozeny-Carman方程的渗透率计算模型;模型主要涉及面孔率、颗粒直径、孔隙弯曲度、经验系数的确定。其中,面孔率通过二值化后图像的像素点计算获得,颗粒直径通过颗粒识别、分割并提取代表性颗粒的平均直径获得,孔隙弯曲度通过提取孔隙网络中轴并计算最短路径获得,经验系数可用默认值或用极少量气测渗透率标定获得。最后珠江口盆地番禺气田珠江组的应用结果表明,基于显微图像处理和Kozeny-Carman方程的砂岩计算渗透率值与气测渗透率值吻合性较好,该方法为砂岩渗透率的评价和各类显微系统图像处理软件的升级提供了新思路。

利用斯通利波评价中孔低渗地层渗透率

南中国海东部海域白云深水地区储层孔渗关系复杂,存在中高孔高渗、低孔低渗、中孔低渗等多种类型储层,出现储层间孔隙度相近、渗透率相差一到两个数量级的现象。岩心分析表明渗透率的主控因素是溶蚀孔隙发育和胶结物充填,给常规渗透率评价方法带来挑战。斯通利波对井中流体和孔隙流体之间的压力传递敏感,其幅度衰减和时间延迟可以反映储层流体的渗滤作用,能有效地进行地层渗透率的反演。利用斯通利波评价白云深水地区因孔喉连通性造成的渗透率差异问题,取得了良好的效果。

水基泥浆污染下流度转渗透率的校正方法

南海东部海域珠一坳陷电缆地层测试受水基泥浆侵入影响,近井带储层产生固阻效应,导致流度结果无法定量评价储层渗透率。结合岩心实验分析和区域实际测试资料,建立岩心渗透率损害比判别污染程度的标准,根据污染程度的不同建立三类岩心污染校正模型。在此基础上,利用地层测压测试的压差、压力恢复斜率构建渗透率损害比,解决了无岩心井流度污染识别难的问题。应用测压流度污染评价技术,对油区试油井电缆地层测试流度进行校正,校正后流度转渗透率的相对误差降低了20%以上。以2口典型实例井进行验证,解释结果与现场动态、静态资料吻合度较高。该研究为储层污染定量识别提供了新的思路,为取样、测试作业提供技术支持。

基于相控地质统计学反演的开发可动用储量品质评价——以珠江口盆地B油田为例

珠江口盆地B油田为碳酸盐岩复杂低渗生物礁、滩油田。为实现开发可动用储量品质评价及后期井位部署,针对碳酸盐岩储层纵横向非均质性强、储层连通性差异大等地质难题,运用相控约束地质统计学反演技术,进行了有效储层刻画;采用储层物性、储量规模、储量丰度等多因素分析方法,实现了开发可动用储量品质综合评价。结果表明滩礁灰岩有效储层纵向上呈“三段式条带式层状”“团块状”分布特征,平面上主要分布在高部位;储层品质可细分为五类,应优先动用纵向品质高的区域,探明可动用储量为1000余万立方米,动用储量占全探明储量的89.8%。研究对类似复杂碳酸盐岩油藏开发前期可动用储量分析具有借鉴意义。

基于频散分析的偶极横波质控与校正方法研究

声波作为测井和地震勘探联系最紧密的纽带,在储层测井评价、井震标定等方面发挥着重要作用。由于慢速地层的存在,往往需要采用偶极子声源所产生的弯曲波进行横波时差的提取,然而由于弯曲波频散现象的存在,采用传统时域方法得到的横波时差值常常偏大。针对上述问题,在时域波形有效性和完整性检查的基础上,本文提出综合频率域单深度点频散特征曲线和全井段SFA(慢度-频率相关图)的弯曲波频散现象识别和质量控制方法;同时在传统STC(时间慢度相关法)声波时差提取基础上,基于频率域的弯曲波曲线重构方法对弯曲波频散现象进行校正,得到校正后的横波时差值。结合MDT取样资料与岩石物理图版证实,采用本文方法提取的横波时差值是准确可靠的,同时AVO反演结果表明,相比于传统声波提取结果,校正后的时差值更加符合地层真实情况,为偶极声波数据的应用奠定了基础。