基于机器学习的气藏相对渗透率曲线确定方法

相对渗透率曲线是研究多相渗流的基础,在计算气井产量、分析气井产水规律等方面具有重要意义。由于常规的相对渗透率曲线一般通过岩心实验获取,耗时较长,成本高。为此,结合经验公式、油气藏数值模拟与机器学习的方法,提出一种采用生产动态数据计算气水相对渗透率曲线的方法。以四川盆地某气藏的一研究区块为例,通过气藏数值模拟计算的产气量、产水量、地层压力组成的样本集作为模型的输入,Brooks-Corey模型的参数作为模型输出,对比SCG、BR、LM神经网络学习算法,优选LM算法建立训练模型,进一步讨论了样本集的大小对预测结果的影响,并提出了相应的优化策略。研究结果表明:(1)由于不同的隐含层设置对神经网络的训练效果不同,当训练算法为LM、网络隐含层数为2层、节点数分别为41、32时对相渗曲线预测效果最好;(2)样本数的大小对网络训练速度和模型预测效果有重要影响,适当减少样本数可以改善模型预测效果,但同时也会增加网络训练误差;减少输入变量时间段,会增加网络训练误差,降低预测模型最终预测效果。实际应用表明,预测相渗曲线与岩心相渗曲线之间差异较小,并且产水量与压力拟合精度较高,因此该方法可以快速、准确地计算气水相对渗透率曲线,为气田开发生产提供有力的支持和指导。

砂岩储层油水相对渗透率曲线表征模型及其在数值模拟中的应用

以胜利油田孤岛油田新近系馆陶组砂岩储层为例,在岩心油水相渗测试实验及地质认识的基础上,建立了油水相对渗透率曲线表征模型,并通过数值模拟建立了砂岩油藏开采动态模型,探讨了不同韵律性、不同开发方式下相渗模型的适用条件及对开发结果的影响。研究结果表明:(1)分别拟合气测渗透率、平均孔喉半径等7个影响相渗曲线的参数和相渗曲线端点以及曲线形态之间的相关性,通过交替条件期望法进行多元回归,以气测渗透率和平均孔喉半径建立了束缚水饱和度计算模型,以渗透率变异系数和特征结构参数建立了残余油饱和度计算模型,以气测渗透率建立了束缚水下油相相对渗透率计算模型,以渗透率变异系数和特征结构参数建立了残余油下水相相对渗透率计算模型,4个端点表征模型的绝对误差都小于0.1;以霍纳普相渗曲线形态指数经验公式为基础,利用均质系数建立了油相相渗曲线形态表征模型,利用渗透率变异系数和孔喉比建立了水相相渗曲线形态表征模型,2个形态表征模型的绝对误差小于1.7,模型可靠。(2)在砂岩储层衰竭式开发模拟中,生产动态主要受油相相渗的影响,利用油水相渗曲线模型推导出的相渗曲线再进行归一化处理,在一定程度上能够消除储层非均质性带来的影响;在注水开发模拟中,储层的非均质性会加剧水相相渗对生产动态的影响,模拟时采用对产油量贡献最大的储层的相渗曲线更能接近实际生产动态。

计算相对渗透率曲线的新方法

受储层非均质性和实验误差的影响,岩心实验得到的相对渗透率曲线很难代表整个油藏的相渗特征。根据油藏适用范围较广的张金庆水驱特征曲线法,提出了计算相对渗透率的新方法:利用油藏生产数据计算得出油水两相相对渗透率的比值与含水饱和度的关系,修正实验得到的相对渗透率曲线。通过具体的油藏实例,利用修正的相对渗透率曲线计算的含水率,与油田实际生产中的含水率上升规律符合性好,表明该方法能提高岩心实验相对渗透率曲线的可靠性。

用相对渗透率曲线建立水平井采液、吸水指数经验公式

塔里木盆地HD油田薄砂岩油藏为2层产油层,属于超深、超薄的中低渗层状边水油藏,采用双台阶水平井注水开发。利用相渗曲线,建立该特殊油藏水平井采液(油)指数、吸水指数随含水变化的经验公式,经现场生产及测试资料验证,符合程度较高,对预测该油藏水平井注采能力、合理调整注采关系、提高水驱采收率具有重要指导作用。

砂砾岩油藏油水相对渗透率曲线异常形态成因探讨

据水相相渗曲线形态将河南油田相渗曲线分为正常型、直线型、异Ⅰ型及异Ⅲ型４类。重点对异形相渗曲线成因进行了探讨，认为微观孔隙结构的非均质性、１～７μｍ微粒堵喉为主要成因，注入水质为重要影响因素，渗透率及油水粘度比的影响较小。

油-水相对渗透率曲线优化校正新方法

相对渗透率曲线是油藏工程中一项重要基础资料,其中含水饱和度的确定对相对渗透率曲线至关重要。通过改进非稳态法测量相对渗透率曲线的实验装置,在岩心夹持器出口端面的岩心中插入一对连接电阻测量仪的电极,以测量岩心出口端的电阻值;同时,在稳态油-水两相渗流理论的基础上,结合阿尔奇公式对含水饱和度与电阻率关系进行标定;运用标定的阿尔奇公式计算非稳态水驱油岩心末端的含水饱和度。通过对比3种不同方式下(电阻率法、JBN改进法和稳态法)得到的相对渗透率曲线可知:电阻率法校正后的相对渗透率曲线在岩心见水后的水相相对渗透率迅速增大,油相相对渗透率迅速降低,与稳态法测得的相对渗透率曲线基本一致。该方法消除了死体积和计算中迭代误差的影响,使测量的相对渗透率曲线更加客观真实。

水驱曲线和相对渗透率曲线联用计算分类井地质储量

为了解决动态法计算分类井动用地质储量存在的储量互相动用的问题,研究了喇萨杏油田相对渗透率曲线和地质储量对水驱特征曲线的影响,通过水驱特征曲线斜率和由相对渗透率曲线得到的信息,得出反求地质储量的动态方法。该方法既考虑了油田动态,还考虑了油田的油层渗流特性,是利用动态资料推算动用地质储量方法的发展。同时,从油藏工程原理出发,应用全区指标对动态法计算的分类井地质储量进行了校正,更为准确地确定了分类井控制地质储量,为分类井开发分析和指标预测奠定了基础。

特低渗透油田相对渗透率曲线测试新方法

以华北油田特低渗透岩样为例,利用低磁场核磁共振仪,并依据低渗透物理模拟实验,建立了特低渗透油田相对渗透率曲线测试新方法。并对不同渗透率条件下T2几何均值与驱油效率的关系研究表明,与常规相对渗透率曲线测试方法相比,特低渗透油田相对渗透率曲线新测试方法能比较准确地测试了束缚水饱和度和残余油饱和度。渗透率与T2几何均值、渗吸效率、驱替效率和总的驱油效率的相关关系较差,T2几何均值与可动流体百分数、渗吸效率、驱替效率和总的驱油效率有很好的相关性。

应用恒速压汞实验数据计算相对渗透率曲线

截取一段实际储层岩样 ,利用恒速压汞实验技术测定其孔喉频数分布 ,并拟合成连续分布函数 ,该函数符合伽马函数分布。对剩余岩样进行了油、水相对渗透率的测定。以所拟合的孔喉频数分布为主要输入参数 ,利用孔隙网络模型计算了油、水相对渗透率。计算结果与利用JBN法处理的实测结果对比表明 ,恒速压汞实验是确定岩石微观孔喉分布的一种非常有效的实验手段 ,可直接为孔隙网络模型提供主要的输入参数 ,能够得到反映微观孔隙结构特征的较合理的相对渗透率曲线 ,这对于用JBN法不满足或者处理结果不理想的实验具有重要的意义。

一种新的非稳态油水相对渗透率曲线计算方法

油水相对渗透率曲线是一项重要的油田开发基础数据,实验室中常通过分析岩心非稳态驱替数据获得,其分析方法存在一定不足。为此,通过改进计算公式得到了一种非稳态法处理油水相对渗透率曲线的新计算方法,该方法能够克服前人有关数据拟合的过于简单或多项式拟合非单调性的缺点,且计算结果与相关参考文献的图解结果具有良好的一致性,易于编程求解,提高了计算的合理性和准确性。

一种计算低渗透油藏相对渗透率曲线方法

研究人员曾提出用生产数据计算相对渗透率曲线,但所述方法只适用于中、高渗透油藏,因为低渗透油藏存在启动压力梯度而不适用。文中在考虑低渗透油藏的特性和渗流理论的基础上,做出了相应改进,提出了一种新方法,反映了低渗透油藏实际的生产动态,这样获得的曲线能够真正代表油藏的平均性质。该方法克服了以往研究的局限性,不仅能获得相对渗透率比值,还能获得低渗透油藏的有效启动压力梯度。在此基础上,还可以对油田的综合含水率进行有效预测。

聚合物驱相对渗透率曲线及影响因素微观模拟

结合逾渗理论,在油水两相三维网络孔隙模型的基础上,考虑了聚合物的流变特性、吸附特性及衰竭层效应,建立了油/聚合物溶液两相流的三维准静态孔隙网络模型。通过模型计算结果与室内实验结果的对比验证了模型的有效性。在此基础上,研究了不同孔喉比、吸附量、流变特性及衰竭层厚度对聚合物相对渗透率曲线的影响。结果表明:随着孔喉比增大,残余油饱和度增大,油相相对渗透率变小,水相相对渗透率增大。随着幂率指数的增大,油相的相对渗透率基本不变,而水相的渗透率随着幂率指数的增大而变小。衰竭层厚度的大小对油相渗透率的影响较小,但随着衰竭层厚度的增加水相渗透率不断上升。随着吸附量的减小,残余油饱和度减小,两相区变大,水相渗透率增大。与其他理想模型相比,本文中的模型可以更真实地研究油/聚合物两相流动特征。

孤东油田七区西相对渗透率曲线研究

油水相对渗透率曲线综合反映了互不相溶的油水两相在不同含水饱和度下渗流规律的变化 ,是油田开发设计中产能预测的基础资料 ;而不同开采阶段取心岩样相渗曲线的变化 ,能够反映储集层结构的变化 ,研究这一变化可为油田剩余油挖潜提供理论依据。孤东油田七区西馆陶组上段取心井资料表明 ,随着水驱过程的深入 ,油水相对渗透率曲线的特征值发生了变化 ,束缚水饱和度和残余油饱和度减小、等渗点含水饱和度及残余油饱和度下的水相渗透率增大 ,反映出油层孔隙度增大、黏土矿物减少、孔隙比表面积减少、孔隙表面更亲水以及水驱结束后储集层的综合渗流能力有所增加等特征。不同阶段相渗参数分析表明 ,油田进入高含水期后 ,孔隙度对渗透率、渗透率对残余油饱和度、两相共渗区、驱油效率等参数的影响作用相对增大。研究结果认为 ,该油田三次采油应立足于改善储集层结构和驱油剖面 ,减少孔间矛盾 ,提高驱油效率。图 2表 1参

低渗透油藏相对渗透率曲线计算方法研究

在对低渗透油藏渗流机理分析的基础上,通过分析启动压力梯度对渗流规律的影响,得到油藏平均含水率,从而拟合出油藏相对渗透率曲线。该方法是一种通过生产数据得到相对渗透率曲线的新方法,不仅可以得到相对渗透率值,还可以得到相对渗透率比值。从计算结果分析可知,该方法结果较为合理,具有很强的矿场实用性。

用相对渗透率曲线研究薄层底水油藏产水规律

从岩心相渗数据出发,经归一化处理得到油藏的平均相对渗透率曲线。针对具体油藏,结合平均相对渗透率曲线回归出Kro/Krw与Swd关系式的具体形式,并进一步推导了油藏的理论水驱特征曲线方程。实际应用中,对于薄层底水油藏(无水采油量接近为0),进一步推导了油藏水油比对数与地质储量采出程度之间的线性方程式,与薄层底水油藏实际产水情况十分吻合,因此可用于预测该类油藏的产水规律。

低渗透砂砾岩油层相对渗透率曲线的形态及其变化特征

以宝浪油田低渗透砂砾岩储层为例 ,主要分析了低渗透储层相对渗透率曲线的形态及变化特征和影响相对渗透率曲线形态变化的原因。分析结果表明 ,低渗透砂砾岩储层的非达西渗流使油相的相对渗透率增大 ,使水相的相对渗透率减小。孔隙结构的非均质性 ,特别是粘土矿物的含量和注入水水质对相对渗透率曲线的影响都很大。

裂缝性碳酸盐岩油藏相对渗透率曲线

裂缝油水相对渗透率曲线的研究对指导裂缝性油藏注水开发起至关重要的作用。笔者应用某碳酸盐岩油藏天然岩心进行油水相对渗透率实验,对基质岩心进行造缝,对比了造缝前后的岩心相对渗透率曲线形态的差别:造缝后油水相对渗透率曲线下降(上升)较快,残余油饱和度较大,且残余油饱和度下水相相对渗透率高,油水共渗区变窄,最终驱替效率变小;对同一块天然裂缝性岩心相对渗透率曲线的应力敏感特征进行了研究:随着围压增大,相对渗透率曲线的束缚水饱和度变大,残余油饱和度变化程度较小,等渗点下降,驱替效率变小。数值模拟计算结果显示,使用围压较大条件下的相对渗透率计算,含水率较低,在相同开发期限内阶段采出程度降低。

利用甲型水驱特征曲线计算相对渗透率曲线

以甲型水驱特征曲线为基础,直接利用生产数据求取油水相对渗透率曲线,完善了水驱特征曲线计算相渗曲线理论。研究结果表明,与传统实验法相比,该方法求得的相渗曲线可以综合反映裂缝和基质的渗流特征,对于实验法较难获取理想相渗曲线的低渗透油藏,该方法也可有效求取。经验证,所得相渗曲线可以满足较高的精度要求,具有很强的实用性。

稠油油藏聚合物驱相对渗透率曲线及驱油效率影响因素

针对目的海上稠油油藏地质特征、流体性质和现场施工工艺,通过岩心驱替实验、岩心CT扫描和理论分析,开展了岩心渗透率、水冲刷作用及原油黏度对聚合物驱相对渗透率和驱油效率影响研究。结果表明,随岩心渗透率增加,油相相对渗透率降低,驱替相渗流阻力减小,水相相对渗透率增高,波及区域面积增大,两相流跨度带增大,最终采收率增加;水冲刷对岩心孔隙结构的"携屑"和"剥蚀"作用会扩大孔喉半径,增大岩心渗透率,对相渗透率和驱油效率的影响与岩心渗透率增大造成的影响相同;随原油黏度增加,油水两相相对渗透率降低,驱替相黏性指进现象加剧,渗流阻力增加,波及区域面积减小,两相流跨度带减小,最终采收率降低。