应用分形理论进行测井和地震资料相结合的集集体非均质描述

应用分形理论，将测井与地震资料相结合研究储层非均质性。通过对分形维数进行的系统研究。介绍了测进及地震资料分形谱计算方法，利用测井及地震资料的分形特征，研究了储层参数联井预测方法。则井曲线拓展为测井曲面，同能反映参数奇异值分布的井间储层预测。文中实际勘探工区分形联井预测结果揭示了储层纵横向非均特征的实南。     

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根据分形理论，储层参数的非均质分布呈分形分布，其非均质性具有自相似性。利用分形建模技术建立储层参数的非均质模型，根据该模型形成参数网格值，绘制等值线图，可预测储层的分布。     

两口井条件的储层参数预测方法

井间储层参数预测，按常规的数理统计方法，需要许多井的资料才能得以进行，作者在油藏描述中利用地质统计与分形几何学相结合的方法，开发了只有两口井条件下的井间储层参数预测方法，这个方法不仅能够预测出两井间的层任一点的储层参数，而且可以作出两井连线上目的层的参数剖面，既丰富了储层表征的内容，也促进了油藏地质工作的数字化。     

井间非均质渗透率分形预测

储集层渗透率空间分布既有严重的非均质性，又有统计自相似性。在预测泌阳凹陷双河油田４３７断块Ⅱ油组１小层井间渗透率非均质性时，首先根据取心井岩心实测渗透率与测井资料间的关系，建立渗透率解释模型；用该模型解释单井测井资料，得到逐点渗透率预测值，等序处理构成非均质渗透率序列，并研究豪斯特指数；根据井斜资料将井深校正为海拔高程，建立井间预测网格；用分形克里格法预测井间每个网格结点渗透率，用变序技术处理层状非均质分布问题，用权门槛技术解决泥质夹层预测问题，得到井间预测剖面；用取心井已知渗透率对预测结果进行交叉检验，计算单层平均预测误差（通过５口井资料的交叉检验，单层预测的平均误差为３５．１％）。将此预测结果用于该断块４６２注采井组分析，总结出７种储集层过渡类型，评价井组的单层连通情况，预测油水分布动态。预测成果还可用于识别厚油层内的夹层。图２表１参５（郭海莉摘）     

用正演井间分形克里格方法预测储集层的非均质性

综合分形预测和克里格估值的优点，提出一种研究储集层井间规模非均质性的ＦＩＦＫ方法，即正演井间分形克里格方法（ＦｏｒｗａｒｄＩｎｔｅｒｗｅｌＦｒａｃｔａｌＫｒｉｇｉｎｇ）。该方法的理论基础是分数布朗运动和地质统计学；在２口井间插值时用重新采样方法（三次采样）井行加密插值，既解决方法所要求的２口井数据点个数必须相等而实际往往不等的问题，又保证采样后曲线不变形；在形成数据体或图形时，根据２口井所处构造位置，采用相应地质概念模型处理数据，再进行分形预测，形成井间参数分布场；最后将分形预测结果变换为考虑构造位置的原始预测结果。用该方法预测东濮凹陷胡状集油田胡十二块的井间储集层非均质性，预测结果与示踪剂测试结果相当吻合，验证了该方法的实用性和预测结果的可信性。图４表１参２（邹冬平摘）     

井间储层参数分形预测及其应用

分形最适合于描述非均质性储层这类极不规则的自然现象。利用分形方法建立储层参数的非均质模型（孔隙度和渗透率），通过对克拉玛依三采试验区克下组储层的实际应用，定量准确反映油藏的非均质特性。     

利用储集层非均质性分维模型研究流动单元

本文总结出一套利用非均质性分维模型定量研究陆相储集层流动单元的方法和流程：利用储集层非均质性分维模型有效地划分储集层宏观流动单元和徽观流动单元，为储集层宏微观流动单元的划分提供参数依据。在储集层沉积微相研究和层组逐级细分对比的基础上，从取心井入手，通过聚类分析优选参数，建立储集层非均质性分维模型；应用聚类和判别分析，划分流动单元类型；应用储集层随机建模中的分形随机模拟方法预测井间流动单元，从而定量研究流动单元的空间展布。     

测井多井储层评价与石油储量计算

油藏描述中的测井多井储层评价技术可以提供大量的储层参数,通过井间储层参数预测,可以得到储层三维数据体。这种数据体可以有效地反映储层的非均质性和油气分布规律,经生产测试证实达到了很高的精度。用这种数据体和储能参数等值图进行储量计算要比传统方法精确得多,而且最大限度地避免了人为因素。      

储集层参数随机建模方法在扇三角洲储集层非均质性研究中的应用

扇三角洲储集层在中国陆相盆地中广泛分布，各种亚相砂体的非均质性严重。在郯庐断裂带中段潍北盆地灶户鼻状构造带主力油层孔一段、孔二段扇三角洲相储集层的非均质性研究中，综合确定性建模和随机建模方法，建立其扇三角洲沉积相模型和物性参数模型；根据地质统计学变差函数和随机模拟理论，运用序贯指示模拟方法，建立沉积微相模型；同时利用分形克里金插值理论，建立了孔隙度和渗透率的分形几何模型。对各种模型进行的比较显示，克里金模型较好地表现了物性参数的整体趋势；序贯指示模拟较好地再现了储集层非均质性；而分形克里金模型既反映了储集层宏观物性分布，又反映了其内部非均质性变化。图6表1参12     

两口井条件下的储层参数预测方法

井间储层参数预测,按常规的数理统计方法,需要许多井的资料才能得以进行。作者在油藏描述中利用地质统计与分形几何学相结合的方法,开发了只有两口井条件下的井间储层参数预测方法。这个方法不仅能够预测出两井间目的层任一点的储层参数,而且可以作出两井连线上目的层的参数剖面。既丰富了储层表征的内容,也促进了油藏地质工作的数字化。      

不等厚分形复合油藏不稳定渗流问题的数学模型及压力特征

将分形几何理论与渗流理论相结合,推导不等厚横向非均质油藏不稳定渗流的试井分析数学模型.储集层模型由m(m≥2)个环绕中心的环形区域组成,在不同的环形区域内,储集层和流体的性质不同,其孔隙度和渗透率可以具有不同的分形分布;地层厚度也可以不同,但在同一区域内看作近似不变.考虑井筒储存和表皮效应影响,建立了此类分形复合油藏模型的不稳定渗流有效井径数学模型.针对典型的3类外边界条件,应用Laplace变换求得拉氏空间的解析解;制作了2类两区复合油藏模型的典型压力曲线,分析了压力动态特征和参数影响.分形指数对晚期的压力动态有很大影响压力曲线开始时合并为一,随着时间的增加而发散;分形指数值愈大(表明分形网络越扭曲复杂,地层的连通性越差),直线愈陡,反之愈平缓.地层厚度的变化对典型曲线也有一定的影响,晚期压力随着厚度增大(第二区逐渐变厚)而逐步减小.不等厚横向非均质油藏、均质复合油藏及分形油藏均是此模型的特例,其建模方法可以推广到双重介质分形复合油藏.图1参6(向开理摘)     

基于分形理论的页岩气分支水平井产能数学模型

利用分形几何法,研究了页岩储集层内水平井分支数目和长度的分形维度,以及水平井各分支井段压降扰动的传播规律,得到压降漏斗边界随时间变化的关系,考虑了页岩储集层解吸吸附、扩散系数和启动压力梯度的影响,建立了页岩气分支水平井产能数学模型。采用拉普拉斯变换法,求解了水平井外边界定压条件下的不稳定渗流的产能方程。结合四川某海相页岩气藏储集层参数,计算分析了页岩气分支水平井产能特征及影响因素。研究表明:在页岩气生产过程中,同一分形维度下,水平井分支数目越大,气井的产量增大越快;分支井的井段长度越大,对主干井的流量影响越大。吸附页岩气的解吸使得压降漏斗的边界传播速度减慢,地层压力下降缓慢;产气量越大,井底压力随时间下降越快,但是下降的趋势随时间逐渐减缓。     

变形介质分形气藏气-水两相流动分析

高压低渗气藏具有明显的应力敏感性,通过引入分形参数来描述储层的非均质性,建立了考虑储层应力敏感性的分形气藏气-水两相径向流数学模型及全隐式数值模型,并对分形维数等参数进行了敏感性分析。结果表明,对于应力敏感性气藏,渗透率模量产生的介质变形影响是不可忽视的,尤其是介质变形的不可逆性;此外分形维数和分形指数对气藏生产的影响也是非常显著的。     

基于微观孔隙结构分形特征的定量储层分类与评价

针对基于微观孔隙结构特征进行储层分类与评价常规方法的局限性,利用压汞资料,采用MIFA法计算了储层孔隙结构的分形维数,并通过统计分析分形维数与微观孔隙结构参数之间的关系,明确了分形维数的地质意义,认为储层孔隙结构分形维数是储层孔隙结构复杂程度的综合定量表征,分形维数愈小,储层微观非均质性愈弱,储层质量愈好。在此基础上将分形维数应用于储层分类与评价中表明储层具有很好的分区性,并依据分形维数的大小将储层定量地划分为优质储层、较好储层、差储层和无效储层,实现了复杂储层的定量分类与评价。     

用随机模拟方法对井间砂体预测

应用地质统计学和分形几何学,提出了一种井间砂体的预测方法,该方法利用克立格插值场对储层进行大尺度的趋势估计,储层小尺度的变异特征则利用随机分形场来刻划。然后对生成的二维克立格插值场和随机分形场进行叠加处理得到预测结果,实例研究表明,对于砂岩储层,应用该方法进行井间砂体分布模拟可以定量判断井间砂体分布,误差分析表明模拟结果具有较高的可信度。     

特低渗储集层砂岩孔隙结构的分形研究——以安塞油田Y 区块和Z 区块为例

利用带有两参数分形几何公式对安塞油田Y、Z区块特低渗储集层岩心压汞资料数据进行了分析,结果表明,该区块储集层具有单一分形和多重分形特征。用由矩法计算所得孔隙结构特征参数均值、分选系数及变异系数与用整体线形回归所得分形维数的线性关系说明,用分形维数来定量描述储集层非均质性是可行的。此外,根据对不同分形特征孔隙结构微观分析,得出分形特征相似,其孔隙类型,沉积-成岩过程相似,当喉道半径变小(或孔隙总数减少),分形维数增加的结论。因此认为用分形特征来划分储集层的沉积-成岩相带或许是一种可行的方法。     

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在边际油气田中,泥质砂岩致密油气田占有相当大的比重,然而,泥质砂岩致密油气田的储层物性预测是该类油气田高效开发的瓶颈问题之一。泥质砂岩致密储集层的储层岩石泥质含量高、粒径小、变化大,由于渗透率特别低,难以应用常规方法进行岩心分析,测定孔隙度、渗透率、饱和度等相当困难,而且不准确;同时,由于泥质含量很高,孔隙度、渗透率、饱和度都很低,各项参数与测井数据的相关性变得很差,甚至不敏感;由于水动力变化剧烈,储层平面非均质强,在进行储层物性的平面预测时,井间外推插值不准确。针对这些问题,文章提供了一套系统实用的解决方法。首先,利用核磁共振成像技术来获得岩心的孔隙度、渗透率、含油饱和度值;之后,应用改进了的遗传人工神经网络建立高精度的孔隙度、渗透率和饱和度的测井解释模型,并对井点测井数据进行逐点解释;最后,利用分形克里格技术对储层参数进行井间外推插值。将这套方法用于某油气田的储层参数预测,处理效果较为理想。     

利用分形模拟建立裂缝型碳酸盐岩储层渗透率变异函数

裂缝型碳酸盐岩储层的各级裂缝为渗透率的主要贡献者，储层裂缝分布规律通常难以把握，建立裂缝型碳酸盐岩储层的渗透率变异函数具有相当大难度。然而，裂缝型碳酸盐岩储层的裂缝分布符合分形规律，为此以塔里木盆地轮南古潜山裂缝型碳酸盐岩储层为例，定量分析碳酸盐岩储层裂缝分布的分形规律，提出碳酸盐岩储层裂缝分布的分维数和分形预测公式，与由地应力导出的平面渗透率趋势场数据统计相结合，由分形预测决定的标准化变异函数曲线来确定渗透率变异函数的曲线形态，由地应力导出的平面渗透率趋势数据统计得到渗透率变异函数的变程与拱高，使渗透率与裂缝分布的相关关系相符合，构建起反映裂缝型碳酸盐岩储层渗透率空间相关性的变异函数。实践证明，由该变异函数导出的储层渗透率参数模型较好地反映了储层渗透率实际分布。     

预测井间储集层参数的相控模型法

在后期成岩作用影响不大的情况下，砂岩储集层物性与沉积微相之间关系密切。据此，针对砂岩储集层进行井间参数预测，研究砂岩厚度、孔隙度、渗透率的平面分布，提出建立井间储集层参数模型的相控模型法，勘察质是进行带地质约束的井间参数预估，即由井间沉积相地质信息提取储集层参数软信息，增补井间约束条件，与井点数据共同预测井间储集层参数。该方法适用于井控不足情况下的储集层描述。