基于特征变量扩展的含气饱和度随机森林预测方法

采用数据驱动的方式,提出了一种基于随机森林机器学习算法训练出含气饱和度地震预测方法,并将该方法应用于中国西部复杂天然气藏中,分别对单井资料和二维地震资料进行了含气饱和度预测与分析。研究结果表明:(1)抽取井旁道纵波速度、横波速度和密度3个弹性参数叠前地震反演结果作为基本特征变量样本,引入边界合成少数类过采样技术对基本特征变量样本和对应的含气饱和度样本进行平衡化处理;利用扩展弹性阻抗结合数学变换自动生成一系列的扩展变量;再利用随机森林对特征变量进行含气饱和度预测重要性排名,并优选重要性较高的特征变量进行含气饱和度随机森林训练。(2)该方法大幅减少了特征变量提取和优选的人工工作量,且有效减少了信息冗余以及因含气饱和度样本不平衡导致的训练偏倚问题,有效增强了随机森林算法在含气饱和度地震预测方面的能力。(3)实际单井应用中预测的含气饱和度与测井解释的含气饱和度的相关系数可达0.9855;在二维地震资料应用中,该方法比基于常规未平衡化的11个弹性参数作为随机森林输入预测出的含气饱和度精度更高。

叠前地震道集信号直接预测含气饱和度技术

针对侏罗系致密气河道砂体含气性差异大、信号隐蔽等难以预测的难题,建立了基于岩石物理实验的复杂孔隙储层岩石波速预测方法,获取了致密砂岩岩石孔隙结构特征参数;研发了基于反射率法的球面波振幅随偏移距道集变化算法,模拟了不同岩性、物性、含气性、厚度等因素下AVO的响应特征,还原了实际地震数据AVO道集,提升了AVO正演模拟精度。

沁水盆地南部含气饱和度特征及控制因素分析

为了查明沁水盆地南部地区含气饱和度的空间分布规律及其控制因素,采用类比法、内插法和综合分析等方法对该地区3煤层和15煤层进行了研究。结果表明:3煤层含气饱和度一般为20.60%～128.01%,平均70.53%,变化范围较大;15煤层含气饱和度一般为11.09%～132.42%,平均59.47%,分布较为集中;3煤层含气饱和度总体上高于15煤层;以此将沁水盆地南部划分为3个区,其中,位于研究区尉迟以北的Ⅰ区含气饱和度最高,位于寺头断层以东、樊庄以西和Ⅰ区以北的Ⅱ区块次之,而位于研究区东部和南部的Ⅲ区块最差。指出含气饱和度与煤层气含量呈正相关关系,与煤储层埋深具有良好的负相关关系,煤厚、煤阶及煤储层所处的水文地质条件亦对含气饱和度有一定的影响。

致密气藏束缚水分布规律及含气饱和度研究

油气藏储层含气(油)饱和度是储量计算、储层评价及制定合理开发方案的关键参数之一.针对致密砂岩气藏孔喉细微、毛管力和束缚水饱和度较高的特点,经气水离心实验优选认为,2.07 MPa是致密砂岩气藏岩样的合适离心力,传统使用的0.69 MPa及适合于低渗油藏的1.38 MPa离心力均不适用于致密气藏.结合毛管压力方程,计算得到致密砂岩气藏储层有效渗流喉道半径下限为0.07μm.结合低磁场核磁共振弛豫谱技术,发现致密气藏束缚水并不完全分布在微孔隙中,被小喉道所控制的较大孔隙中仍含有约16.39%的束缚水,这与该类储层喉道半径较小、孔喉半径较大有关.与密闭取心岩样核磁共振实验结果对比表明,优选离心力2.07 MPa的离心实验结果与气藏原始状态束缚水分布规律及原始含气饱和度具有很好的一致性.致密气藏束缚水饱和度较高,初始含气饱和度仅为26.76%.

致密砂岩气藏含气饱和度影响因素分析

对库车前陆盆地深层致密砂岩岩芯孔渗参数测定,分析致密砂岩储层孔渗性与含气饱和度的关系,结果表明:储层渗透率与岩石颗粒粒级存在正相关性,即粒级越小,渗透率越低;储层渗透率与上覆压力存在负相关性,即上覆压力越大,渗透率越小,但上覆压力增大到一定程度后,对渗透率的影响很小;储层含气饱和度与岩石颗粒粒级、储层渗透率之间存在负相关性,即粒级越小、渗透率越低,含气饱和度越高。根据物理模拟实验的结果,初步提出了致密砂岩的渗透率级变和渗透率级变系数的概念。综合分析认为,致密砂岩的非均质性和渗透率级变系数是决定其成藏规模与含气饱和度的主要控制因素,均质性较好的致密砂岩,含气饱和度较高,且局部孔隙度和渗透率相对较好的砂体更容易富集成藏;渗透率级变系数越小含气饱和度会越高,渗透率级变系数越大含气饱和度会越低。

碳酸盐岩含气饱和度对超声波衰减特性影响的研究

对四川盆地碳酸盐岩地层28块岩样不同含气饱和度下衰减特性的超声波测试表明:①纵波衰减随含气饱和度的增加呈先增大后减小的趋势,当含气饱和度处于0.4～0.6范围时衰减出现一个峰值;横波衰减则随含气饱和度增加呈线性减小,变化幅度相对纵波较小。②含气饱和度对纵波衰减的影响程度随频率增加而变大。③对纵波而言,含气饱和度对衰减的影响程度随孔隙度的增加而变大;对横波而言,含气饱和度高于0.6时受孔隙度的影响不明显,含气饱和度低于0.3时,随孔隙度的增加而增大。

基于依赖频率AVO反演的高含气饱和度储层预测方法

常规的叠前或叠后反演得到的弹性参数对储层含气饱和度的敏感性很弱,较难识别高含气饱和度有效储层。为此,利用依赖频率的AVO反演得到的频散参数预测高含气饱和度的有效储层。首先引入Refutas公式,分析了饱和度对混合流体黏度的影响,结合动态等效介质理论和Wood公式,分析了含气饱和度对速度频散和衰减的影响;再基于f-μ-ρ反射系数公式,实现了依赖频率的AVO反演,并优选了敏感频散因子。结果表明:①不同流体的频散和衰减程度不同,并且依赖含水(含气)饱和度的变化;②优选的频散属性对流体储层具有很强的敏感性,且受背景干扰小,可以精确地刻画高含气饱和度储层的空间分布位置。

部分饱和砂岩储层地震物理模拟及含气饱和度预测分析

含气饱和度预测是天然气储层地震解释工作的重要目标.本文将岩石物理分析与地震物理模拟技术相结合,构建了部分;饱和砂岩储层物理模型并进行含气饱和度预测分析.物理模型中设置了高孔渗常规砂岩和低孑孔渗致密砂岩两种模拟储层,每种储层都是由具有不同含水饱和度的气-水双相饱和砂体组成.岩石物理分析结果显示在低孔渗致密砂岩中气-水混合流体更加倾向于非均匀的斑块分布,而结合了Brie等效流体公式的Gassmann流体替换理论可以更准确地描述纵波速度随含水饱和度的变化趋势.对物理模型进行地震资料采集处理后,对比了AVO特征和叠前同步反演结果对两种砂岩储层含气饱和度预测能力的差异.AVO特征结果显示,对于混合流体均匀分布的高孔渗砂岩储层,AVO响应曲线和属性变化很难对含气饱和度进行估算;对于混合流体斑块分布的致密砂岩储层,AVO特征可以定性地分辨出储层是否为高、中、低含气情况.反演结果显示,密度及纵横波速度比分别对高孔渗及致密砂岩储层的含气饱和度有着较好的指示能力.

含气饱和度对碳酸盐岩声波速度影响的试验研究

用试验方法探讨碳酸盐岩的纵横波速度、纵横波波速比随不同含气饱和度的变化关系。结果表明:(1)随着含气饱和度的增加,纵波速度、纵横波波速比总体呈减小趋势,而横波速度几乎不受影响。(2)声波频率对纵横波速度、纵横波波速比都有一定影响,不同频率下的纵横波波速比主要分布范围不一样,Sg=0%时的纵横波波速比大于Sg=100%时的纵横波波速比。(3)将完全饱和的岩石模拟为水层,随着水层中含气量的增加,纵横波波速比从背景值开始递减,递减幅度越大说明水层逐渐向气层过渡,同时结合纵波速度递减的特点为利用声波测井资料指示气层奠定理论基础。(4)所探讨的纵横波波速比可为碳酸盐岩气层识别提供一定的参考依据,但实际应用时还需结合其他相关参数才能更准确地评价储层。

基于孔隙结构的酸性火山岩含气饱和度计算方法

与砂岩储层相比,研究区酸性火山岩储层具有孔喉半径比大及孔隙结构更加复杂的特征,导致该类储层饱和度指数较大。岩电实验资料研究表明,孔隙结构复杂使Rt与Sw的物理关系变得复杂,且固定的岩电参数难以反映孔隙结构的变化。通过研究岩电实验数据以及孔隙结构对岩电参数的影响,引入非均质平衡常数C,提出对于孔喉半径比大的储层电阻增大率函数的新形式,指出饱和度指数n在储层含水饱和度Sw较小时对计算结果影响较大,非均质常数C在储层Sw较大时对计算结果影响较大。酸性火山岩储层胶结指数m较大时与储层品质指数相关性最好;n>3时与孔喉半径比相关性最好;m和n的变化反映孔隙结构的变化。采用变模型参数的方法反映储层孔隙结构变化,建立基于孔隙结构的饱和度解释模型,确定参数的计算模型。该模型较好地解决了孔隙结构对饱和度计算的影响,揭示了孔隙结构对电阻率与含水饱和度之间物理关系的影响。在研究区35口井中进行应用,效果较好。

基于核磁共振实验的火山岩气藏原始含气饱和度分析

为分析X气田低渗透火山岩气藏的含气饱和度,采用核磁共振实验,对5口井50块岩心进行了含气饱和度测试。结果表明,离心实验标定离心力为2.760 MPa时,对应的有效渗流喉道半径下限为0.053μm时,求取的可动流体饱和度与实验结果和生产数据吻合均较好;当离心力大于2.760 MPa,随离心力的继续增加,岩心的束缚水饱和度变化很小;离心力小于2.760 MPa时,可动流体饱和度近似为储集层的原始含气饱和度,该离心力下实验标定的T2(可动流体弛豫时间)值即为目标储集层的T2截止值,可用来直接判断气藏储集层的原始含气饱和度和原始含水饱和度。利用核磁共振T2谱法能够较准确地评价火山岩气藏原始含气饱和度,为相似岩性气藏的含气饱和度测井解释提供了岩石物理理论基础和技术支撑。

基于地层弹性模量建立含气饱和度模型

基于弹性模量定量地计算地层的含气饱和度,可以提高利用测井资料对储集层进行评价的能力。由阵列偶极子声波测井得到的纵波、横波速度信息可以计算出岩石弹性模量参数。根据Gassmann方程所描述的低频情况下饱和流体岩石的体积模量和剪切模量间的关系,建立了含气饱和度与地层含气、100%含水和干岩石情况下体积模量、剪切模量的关系方程,进而得到基于地层弹性模量的含气饱和度计算模型。基于该含气饱和度计算模型中各个参数的计算方法和计算流程,编制了处理模块并对现场资料进行了处理解释,其结果与配套的试油和气测资料具有很好的一致性,说明是一种提高含气储集层解释精度的有效方法。

辫状河储层构型表征及对含气饱和度空间分布的控制——以苏里格气田SX密井网区为例

辫状河储层是苏里格气田的主要产气储层类型,储层宏观非均质性导致的含气饱和度空间分布规律相关研究较少。为此,以苏里格气田SX密井网区H8X2小层为例,开展了辫状河储层构型表征,结合测井解释成果,分析了储层构型对含气饱和度空间分布影响,并提出了相应的剩余气挖潜措施。结果表明:研究区目的层主要储层构型单元包括心滩和辫状水道;心滩砂体平均长850 m,平均宽380 m;储层构型对含气饱和度分布具有明显的控制作用,5级构型单元整体上约束了含气饱和度的分布,4级构型单元直接控制了有效砂体分布;心滩内部,自迎流面向背流面方向含气饱和度逐渐降低;3级构型单元控制着砂体含气性的垂向分布;区块西侧的1口加密验证井钻探,预测与钻井结果符合程度较高。通过储层构型解剖开展含气饱和度预测准确性较高,研究成果可为井网加密调整提供必要的地质依据。

孔隙度和含气饱和度的弹性模量计算方法

孔隙度和含气饱和度是气层定量解释的两个重要参数。本文从Gassmann方程出发,提出了计算孔隙度的体积模量法、剪切模量法和纵横波速比法。提出并详细地讨论了计算含气饱和度的弹性模量比差比法,其所确定的含气饱和度精度较高且基本上不受岩性和孔隙度的影响。最后,讨论了泥质校正及骨架参数和流体参数的确定方法。通过对实际资料的处理分析,验证了文中所提出方法的切实可行性。

莺歌海盆地DF区高温高压带高含水及低含气饱和度天然气藏成因分析

利用超高压流体相态分析系统测定不同温度、压力条件下天然气中凝析水的含量,利用半渗透隔板实验测定不同物性储层样品的最大含气饱和度,结合实际地质资料,分析莺歌海盆地DF区高温高压带气藏中水的来源、气藏较高含水饱和度及较低含气饱和度的原因。结果表明:甲烷气相中凝析水的含量随温度的增高而增加,随压力的增高反而降低,实验最高温度、最高压力条件下(180℃、130 MPa)甲烷气中凝析水的摩尔分数仅占整个气相体系的1.51%,说明高温高压条件下气藏中凝析水含量并不高,高温高压带气藏产出的水主要是孔隙水,凝析水不是主要的;储层含气饱和度主要与储层物性和是否发育隔层有关,储层物性变差,其最大含气饱和度迅速降低,非(或差)渗透性隔层的存在也会使气藏纯气段含气饱和度降低。莺歌海盆地DF区高温高压带天然气藏较高含水及较低含气饱和度的主要原因是低渗储层和隔层发育,而不是高的凝析水含量。

裂缝对岩石电阻率的影响及其在含气饱和度计算中的应用

裂缝性致密砂岩储层含气饱和度计算的准确性取决于岩石电阻率测量值的可靠程度,而岩石电阻率的测量值又受控于裂缝的导电性、产状、宽度和密度等参数。因此,研究裂缝对岩石电阻率测量值的影响是正确建立致密砂岩储层含气饱和度计算公式的基础。在数值模拟基础上详细观察裂缝的导电性、产状、宽度和密度等参数对岩石电阻率测量值的影响,通过岩电实验对数值模拟结果进行检验,提出了一个适用于裂缝性致密砂岩储层含气饱和度计算的归一化岩石电阻率公式,改进了目前常用的双重孔隙介质模型。最后,将改进的双重孔隙介质模型用于塔里木盆地克深地区裂缝性致密砂岩储层的含气饱和度计算。计算结果表明,改进的双重孔隙介质模型符合克深地区岩石裂缝内含气饱和度高的特点,且与试油结论吻合度更高。

塔里木盆地克拉2气田白垩系砂岩含气饱和度模拟实验

以塔里木盆地克拉 2气田为例 ,通过模拟气驱水过程获得含气饱和度 ,从而作为估算气田储量的依据 .实验在高温高压条件下进行 ,用于实验的岩心取自各储量计算单元 .实验中岩石样品充满矿化度接近地层水的盐水 ,以氮气为气样 .通过计算实验过程中不同阶段的岩心质量来获得含气饱和度 .实验表明 ,砂岩岩心的含气饱和度与孔隙度和渗透率之间具有明显的正相关关系 .以实验数据为基础 ,建立含气饱和度与孔隙度或渗透率之间的关系曲线 ,可以作为选择储量计算中含气饱和度的一项依据 .根据实验结果 ,估算克拉

淮北地区煤储层含气饱和度特征

在给出含气饱和度计算公式的基础上 ,详细阐述淮北地区煤储层含气饱和度在区域和层域上的展布特征。结合该地区的控气地质特点 。

低阻页岩气储层含气饱和度计算方法——以涪陵地区焦石坝区块为例

为克服涪陵地区五峰组—龙马溪组页岩气储层低阻导致Archie类电法测井饱和度模型计算的含气饱和度不准确的问题,根据页岩气储层含气饱和度与偶极阵列声波测井和常规测井参数之间的关系,以及含气饱和度与总有机碳质量分数(TOC)之间的关系,建立了2种非电法测井含气饱和度计算方法,并通过实例井验证了2种方法的可行性及精确度。研究表明:涪陵地区焦石坝区块五峰组—龙马溪组页岩气储层低阻现象的主要成因是页岩石墨化,并且黄铁矿发育及黏土矿物附加导电也会对储层低阻现象产生一定的影响;利用横纵波时差比和岩性密度(DEN)拟合含气饱和度的方法具有一定的地区经验性,基于TOC计算含气饱和度的方法具有较好的普适性。这2种新方法适用于低阻页岩气储层的含气饱和度评价,具有一定的推广价值。

含气饱和度新模型的探讨

本文通过对大庆地区气层解释方法的研究,提出了用声波时差、中子孔隙度模型求气层的含气饱和度的新方法,并对大庆地区的五口井进行了试算,试算证明:这种模型能在油、气、水三相流的地层中直接求出含气饱和度,能很好的区分气、液两相流体。