基于机器学习的碳酸盐岩油藏地层压力预测

地层压力涉及到开发方式、配产配注等调整,是油田开发过程中极为重要的参数。但获取地层压力需要关井进行压力恢复,操作繁琐,数值模拟法工作量大且计算耗时,现有公式法不太适合采用复杂工作制度的碳酸盐岩油藏。基于相关性计算和主成分分析等数据预处理过程,结合精英策略遗传算法和支持向量回归模型(SEGA-SVR),建立了基于数据驱动的地层压力预测模型。SEGA-SVR模型在训练集决策系数得分为0.97,均方根误差为0.04;测试集决策系数得分0.95,均方根误差为0.05,对邻区验证井也有较好的表现。SEGA-SVR模型的性能与SVR模型相比有了很大提高,与其他机器学习模型相比,总体来说表现最优。研究结果表明,SEGA-SVR模型无需关井即可预测实时地层压力,且通过遗传算法调参省时省力,数据驱动的方式可更好适应复杂情况。同时该模型具有较好的泛化性和稳定性,预测效果较好,为碳酸盐岩油田地层压力预测提供了新方法。

“一点法”产能评价方法的内涵、矿场应用及改进

近年来,在四川盆地气井产能评价实践中发现,针对低渗强非均质性和中高渗储层,常规“一点法”适用性差。为探索并解决该问题,文中系统梳理并总结了“一点法”产能评价方法的不同形式,揭示了其内涵。“一点法”的内涵主要包括均质储层、可靠的稳定经验数、气井现场测试达到拟稳定渗流状态3个方面,围绕这3个方面的内涵,指明了“一点法”的矿场应用偏差。在此基础上,首先深入剖析了“一点法”计算参数的敏感性;其次对矿场应用提出了改进和数据处理方法,建立了稳定经验数与试井地层系数的经验关系式及不同层系试井地层系数与测井储能系数拟合关系式;再次,提出了不同类型气井测试数据评价方法及试油建议;最后应用文中建立的“一点法”改进方法对四川盆地不同气田的31口气井进行了计算对比,验证了方法的可靠性和可行性。该改进方法不仅适用于常规“一点法”的应用领域,也适用于具有低渗强非均质性、中高渗地质特征的气田,弥补了特定地质条件下常规“一点法”确定气井稳定产能误差大的不足,对于气田的开发设计、规模调整和现场生产组织均具有积极意义。

利用生产动态数据计算平均地层压力评价气顶油藏驱动能量的新方法

针对现有驱动指数分析方法存在需要较为完整的地层压力检测数据、在地层压力史不明确时无法计算驱动指数的问题,提出在不关井影响生产的前提下,通过改进后的物质平衡方法,利用部分生产动态数据计算出相关参数,进而通过推导公式计算出完整的平均地层压力史。然后基于该方法求出的平均地层压力就可以计算出驱动能量与驱动指数。经该方法计算后,与2组实际现场数据对比,平均相对误差分别为1.28%和1.07%,证明了该方法的有效性。研究结果可为指导油藏开发设计与后续优化提供参考。

渤海海域浅层岩性油藏勘探作业技术进展

近年来,新近系浅层岩性油藏逐步成为渤海海域勘探储量发现的重要领域,浅层岩性油藏以河流相沉积及浅水三角洲沉积为主,储层平面展布广,垂向薄砂厚泥互层,岩性疏松且油质黏稠,导致勘探作业成本高,钻井取心卡层、原油样品及商业性产能获取难度大。“十三五”以及“十四五”期间,渤海油田产学研用结合,在浅层勘探钻井提效、浅层勘探资料录取(疏松砂岩钻井取心、疏松砂岩稠油电缆取样)、浅层勘探产能释放(地化原油密度预测、疏松砂岩稠油冷采测试)、浅层勘探解释评价(低对比度油层识别)等4个方面,逐步建立了渤海油田浅层勘探作业技术体系。2019—2023年,低成本、高成效评价4个大中型浅层岩性稠油油田,为渤海浅层岩性勘探的持续深入奠定了坚实的技术基础,对推动中国海油浅层岩性勘探开发具有重要借鉴意义。

The Application of Pressure Coefficient in Judging Normal Pressure Reservoirs Connectivity—A Case Study of LD21-X and KL3-Xoilfield in Bohai Bay

Reservoir connectivity is a critical issue in the process of oil-gas exploration and development. According to the theory of fluid mechanics and the achievements of many scholars, a connected reservoir coincides with a unified formation pressure system;there is a linear relationship between formation pressure and depth in normal pressure system reservoir. However, in high-permeability or multi-phase fluid reservoirs, this method has poor applicability and limitations. Through theoretical analysis and formula derivation, a new method for judging the connectivity of normal pressure reservoirs is found, that is, the inverse proportional function relationship between the pressure coefficient and the depth. In this paper, the relationship between the pressure system and the inverse proportional function has been verified. The function of the same pressure system is unique, monotonic, and has unified asymptote and symmetry axis and vice versa. Examples show that the inverse proportional function is more accurate and reliable for judging reservoir connectivity than the linear function.

阜康断裂带中段三叠系克拉玛依组沉积微相及优质储层分布

处于勘探评价阶段的阜康断裂带中段三叠系克拉玛依组为中孔特低渗储层,沉积微相类型还不明确,优质储层的识别也存在难度,导致沉积微相对优质储层的控制亟待深入研究。综合利用岩心、岩屑、分析化验、地震、测井和试油试采资料,开展了岩心描述、沉积相类型识别及微相划分、单井、连井及平面互动的沉积微相分布演化特征和相控优质储层分布等工作。研究表明:1)据重矿物相对含量特征分布来看,稳定矿物类型的钛铁矿相对含量从南向西北逐渐减少,而极稳定矿物类型的白钛石和锆石相对含量则逐渐增多,表明研究区以南部物源为主。2)据岩心精细描述发现,克拉玛依组岩性可以分为5类,包括砂砾岩、含砾/中粗砂岩、含砾/粉细砂岩、泥质砂岩和泥岩,发育7种典型沉积构造。3)据岩心相、测井曲线响应和地震反射特征,研究目的层为辫状河三角洲沉积;工区主要发育三角洲前缘亚相,包括5种微相类型,建立了不同沉积微相的测井相模式;综合单井、连井和平面分析发现,5个砂组自下而上朵体范围与数量变化十分明显,自下而上朵体数量由少变多再变少,范围由小变大再变小的规律,其内部骨架砂体厚度和平面范围差异也较大。4)开展了沉积微相控制下孔、渗、饱参数分布研究,结合试油试采资料,综合确定了不同类别优质储层分布特征。

砂砾岩水淹层测井特点及机理研究

对研究区块砂砾岩储层的实际测井资料、水淹特征和机理进行了研究 ,结果表明 ,利用自然电位 (SP)、自然伽马 (GR)、声波、微电极、电阻率测井曲线对砂砾岩储层进行定性识别。定量识别指标为 :自然伽马相对值ΔGR<0 15 ,粒度中值Md>0 2 4mm ,声波时差DT <2 6 0 μs/m。在储层的水淹过程中 ,储层的孔隙度和渗透率增大 ,孔隙结构系数减小 ,润湿性由中性偏亲水向弱亲水、亲水、强亲水方向转化 ,Archie参数m和n随地层水电阻率的增大而减小。其中 ,注入水矿化度与原始地层水的差别和有效泥质含量 (阳离子附加导电性 )是控制储层水淹过程中电阻率变化的主要因素之一。水驱过程中岩石电阻率Rt 与含水饱和度Sw 的关系随注入水矿化度与原始地层水的差别表现出不同的关系。在注入淡水条件下 ,根据注入水矿化度的不同 ,Rt 与Sw 之间的关系可呈现出非对称的“U”、“L”、或“∽”曲线特征。

利用产量数据动态跟踪地层压力的新方法

地层压力是计算气藏储量、评价气井产能、进行动态分析等必不可少的重要参数。根据定容性封闭气藏物质平衡方程，在已知天然气组分、地层温度、井底流压及产量等条件下，通过偏差因子程序计算得到地层温度恒定条件下井底流压对应的气体偏差因子，从而做累计产气量与井底视地层压力关系曲线并做其拟合直线，再通过已知视地层压力，做拟合直线的平行线，得到任意时刻累计产气量对应气藏视地层压力的关系曲线，利用此曲线预测在一定生产制度下地层压力变化趋势。应用表明该方法简单实用，计算地层压力接近实测地层压力，减轻现场测试工作量。

异常高温凝析气藏地层水高压物性实验研究

大港千米桥潜山凝析气藏属典型的异常高温凝析气藏 ,地层水高压物性是开发这类气藏的一项非常重要的基础数据。给出了一种实验测定异常高温凝析气藏地层水高压物性的有效方法 ,利用该方法对气藏中板深 7井和板深8井地层水高压物性进行了实验测试。结果表明 ,板深 7井和板深 8井地层水中含气量和地层凝析气中饱和含水量较高 ,在储量计算和开发方案制定过程中必须考虑 ;板深 7井地层凝析气中含水量达到饱和 ,地层中可能存在游离水 ,板深 8井地层凝析气中含水量未达到饱和 ,地层中不存在游离水。结论为制定开发方案提供参考依据 ,进一步在生产中得到验证。

评价储层含油性的热解参数校正方法及其应用

评价储层含油性时,热解参数 S_1+S_2是一项有效参数。其中 S_2相对稳定,S_1则随样品类别或露置时间的不同而发生变化。岩心样品的随钻热解分析值比较接近真实,岩屑和井壁取心样品的 S_1会明显损失。而目前多数探井取心进尺少,大多为岩屑录井。在选定区块和层位的条件下,S_1与 S_2具有确定的线性关系,这一关系式可由岩心随钻热解分析来建立。对岩屑或井壁取心样品的 S_1利用相应区块和层位的关系式进行校正,校正后的热解参数 S_1+S_2能更客观地描述储层性质,大大提高评价的可靠性。

储层敏感性的测井评价方法及其应用

为了快速、准确、有效地评价储层的敏感性,提出用测井方法评价储层敏感性。在分析储层敏感性及其影响因素的基础上,利用常规测井方法从测井资料中提取与储层敏感性密切相关的岩石骨架、泥质含量、黏土矿物和物性等各项参数,以这些参数为基础进行储层敏感性与各参数的相关性分析,然后根据油田储层敏感性流动实验资料,运用数理统计方法,用理论排序表和相关性系数加权的方法来实现测井评价储层的敏感性。建立了储层敏感性与测井资料的解释模型,实现了用测井资料评价储层敏感性的目的。通过对实际井的处理分析结果表明,由测井解释得到的储层敏感性结论与研究区的敏感性流动实验基本一致。

深层复杂地质构造带地震勘探关键技术——以四川盆地龙门山断褶带北段为例

四川盆地西北部地区处于龙门山断褶带北段,地表地势变化剧烈、地腹断层发育、地震资料品质差、构造落实难;主要目的层——中二叠统栖霞组埋藏深、储层薄、非均质性强、地震预测难度大。为此,通过开展地震采集、处理、解释联合攻关,形成了适合地面、地下双复杂构造的地震勘探配套技术:(1)通过表层结构调查、动态井深岩性识别、单点检波器埋置工具及工艺优化激发接收参数,采用高覆盖、宽方位、大偏移距观测系统,提高地震资料采集品质;(2)形成以微测井约束层析静校正、保真保幅高分辨率处理、全方位角度域叠前深度偏移为主的复杂构造带地震成像技术,提高地震资料深层成像质量;(3)利用高精度重磁电资料提取地质结构、断裂等信息,结合地震资料精细解释,落实构造细节和断裂特征;(4)基于模型正演和单井储层地震精细标定,优选属性预测储层分布。运用上述配套技术,新发现川西北部地区1223 km^2大型构造—岩性复合圈闭,双鱼石—江油地区整体处于构造高带,双鱼石以南地区栖霞组台缘带白云岩储层连片发育。结论认为,该配套技术较好地解决了该区复杂构造带圈闭落实和薄储层预测等难题,明确了勘探方向,为井位部署提供了技术支撑,加快了深层海相碳酸盐岩气藏勘探开发示范工程的建设步伐。

油藏数值模拟数据管理初探

油藏数值模拟、测井数据处理等商业软件在现在石油生产的勘探、开发过程中扮演着越来越为重要的角色。然而国内石油生产企业所使用的上述这些商业软件均为国外公司所有,价格昂贵,并且各种软件之间所使用的数据格式并不相同,不能互通使用。通过对商业化的油藏数值模拟数据格式进行分析与重构,将这些数据存储为国产油藏数值模拟软件能够读取的格式,使各种格式的数据的为我所用,从而提高石油勘探、开发效率。

基于地震资料判断油气成藏后断裂再活动是否破坏泥岩盖层封闭的方法

为了研究断裂对油气藏的破坏作用,基于油气成藏后断裂再活动对泥岩盖层封闭破坏的研究,通过比较油气成藏后断裂再活动速率与破坏泥岩盖层封闭所需最小活动速率的大小,建立了一套基于地震资料判断油气成藏后断裂再活动是否破坏泥岩盖层封闭的方法,并将其应用于渤海湾盆地辽河西部凹陷齐家—鸳鸯沟地区和冀中坳陷饶阳凹陷留楚地区油气成藏后断裂再活动是否破坏泥岩盖层的研究。结果表明:齐家—鸳鸯沟地区油气成藏后断裂再活动速率小于破坏沙一段泥岩盖层封闭所需的最小活动速率(2m/Ma)的区域主要分布在其四周;留楚地区油气成藏后断裂再活动速率小于破坏东一段泥岩盖层封闭所需的最小活动速率(4.1m/Ma)的区域主要分布在留楚塌陷背斜构造的核部和留楚南背斜构造的核部。研究结果与齐家—鸳鸯沟地区沙二段和留楚地区东二、三段目前已发现的油气分布相吻合,表明基于地震资料判断油气成藏后断裂再活动是否破坏泥岩盖层封闭的方法是可行的。

利用生产数据确定低渗气藏单井合理产量

低渗气藏气井合理产量的确定是实现气藏稳产和提高采出程度的关键,但低渗气藏气井自然产能低,稳产期短,试井资料匮乏,给低渗气井合理配产带来较大困难。针对该情况,基于气井生产系统,将物质平衡方程与产能方程结合,通过生产数据建立多目标优化函数,并通过生产历史拟合确定出低渗气井的产能方程、单井控制储量和地层压力。在此基础上,考虑低渗气井的启动压力梯度、稳产时间、临界携液流量和外输压力等因素,建立了综合多种因素的低渗气藏合理配产模式。现场实际应用表明,该配产方法合理、可靠,对低渗气藏实际生产具有现实指导意义。

应用多尺度资料研究川西大邑构造上三叠统须家河组成岩储集相

利用丰富的岩心、测井和地震资料,以薄片镜下观察、岩心物性分析、测井曲线交会、地震速度反演等作为手段,对大邑构造上三叠统须家河组储集层成岩储集相的类型、成岩储集相的地质与测井响应特征、以及优质成岩储集相的演化序列与平面分布开展了半定量—定量研究,以期深化低渗透砂岩储集层的地质理论和指导该地区气田的高效开发。结果表明,研究区砂岩可划分为4类成岩储集相,即强破裂杂基溶孔—微孔—裂缝成岩储集相、强压实微孔成岩储集相、强压实致密成岩储集相和强胶结致密成岩储集相。采用声波、密度、电阻率和自然伽马曲线交会的方法可有效识别各类成岩储集相。强破裂杂基溶孔—微孔—裂缝成岩储集相物性最好,为优质成岩储集相,其岩石类型以石英砂岩为主,经历了强烈的压实作用和破裂作用,孔隙度3%～8%,渗透率大于0.5×10-3μm2,主要发育在构造高部位的分流河道和水下分流河道砂体中,沉积因素和构造因素对其平面分布起到了重要控制作用。

松辽盆地营城组三段火山岩储层的岩石物理特性

本文利用松辽盆地SS2-1井区11口井的测井解释成果以及岩心测试和录井资料,对营城组三段火山岩储层的岩石物理特性进行了较为详细的研究。结果表明:利用地震反射特性的差异性可以识别火山岩岩体,但是要区分不同的火山岩岩性具有很大的困难和不确定性;火山岩储层的纵波阻抗和密度与孔隙度具有良好的统计回归关系,利用地震数据预测孔隙度是切实可行的,但是预测渗透率比较困难;气层、水层、干层的弹性特性具有明显差异,合理利用地震资料区分气层、水层与干层是可行的,但是准确估算含气饱和度十分困难。

用神经网络描述储层参数

储层物性参数的估算是油气勘探开发的一个重要环节，然而物性参数的横向变化很难从分布稀疏的井孔资料插值外推得到精确描述，综合利用地震和测井资料可得到较精确的物性分布图像。传统地，将地震和测井资料综合来进行储层参数描述的方法有线性回归法，这种方法由于假定函数关系简单，因而很难得到准确的物性参数。后来Ｄｏｙｅｎ〔５〕发展了协同克里金法，这种方法可得到较准确的物性参数，但处理过程复杂，需作大量的统计研究。人工神经网络是一种高度非线性系统，可逼进任意函数，因此可以综合地震和测井资料，利用人工神经网络来描述储层参数。我们采用前馈神经网络模型，包含输入层、输出层和隐伏中间层，隐伏中间层的个数以及各隐伏中间层的单元数可调，输出层为测井导出的和实测的储层物性参数集，输入层为地震数据集另加位置坐标。为保证全局最优，我们采用模拟退火算法来训练网络。用文献〔５〕的例子进行了试验，表明该方法其结果与协同克里金法相当，但处理过程却简单得多。

利用数据包络分析法表征碎屑岩储层非均质性

以江苏省扬州市真武油田戴南组二段碎屑岩储层为研究对象,利用数据包络分析法计算非均质指数定量刻画储层非均质性。以各小层作为表征单元,以全区井各小层储层属性参数构成评价群体以确定数学模型,并考虑影响储层非均质性的8个参数进行线性规划模型求解。研究结果表明：真武油田戴南组二段砂岩分布范围内非均质指数主要分布在0.5-0.9之间,呈现中等—较强的非均质性,且非均质指数的分布与沉积微相展布有较好的相关性;非均质指数对注水开发效果有直接影响,非均质指数大对应的吸水强度较大,驱油效率就越高;非均质指数与水淹程度呈正相关,与剩余油饱和度呈负相关。

应用常规测井资料评价裂缝性储层储集类型

裂缝性储层储集类型评价是储层综合评价的重要研究内容。随着成像测井技术 (尤其微电阻率成像测井FMI)的开发 ,使得近井壁地质现象可以得到直观、定量的评价。但受其探测深度限制 ,不能对距离井壁较远的储层储集类型的变化做出有效的预测 ,本文以千米桥潜山储层成功评价为实例 ,介绍应用 3 70 0常规测井资料在有效孔隙度三分的基础上 ,对储集类型进行有效评价的综合评价方法。