致密储层应力敏感性及其对油田开发的影响

对致密储层的渗透率及应力敏感性进行了实验研究,建立了以原始储层有效应力(上覆岩层压力与原始储层孔隙压力之差)为有效应力起点的压敏评价方法。实验结果表明,该方法能够反映储层岩石的真实应力状态,其应力敏感伤害程度符合储层的真实情况,有效应力与渗透率之间符合二次多项式的关系。应力恢复实验表明,岩石的弹塑性变形使得压敏伤害成为一种永久的、不可逆的伤害。利用扫描电镜和恒速压汞实验,分析了应力敏感机理。孔隙受压敏影响较小,喉道的大小和形态决定了岩石的渗透率-应力敏感程度。从理论上计算了压敏对油田开发的影响,结果表明,在生产井井底附近的储层中存在渗透率漏斗,压敏伤害对油井产量有一定影响。     

基于BP神经网络技术的储层流动单元研究

黄珏油田方4阜一段储层属低孔隙度、低渗透率储层,储层特性较为复杂,在进行储层参数的求取时存在较大误差.结合取心物性资料、测井资料,选用流动带指数IFZ划分方法将取心井储层流动单元划分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,并建立流动单元的识别和划分标准.在此基础上,利用BP神经网络技术对取心井储层流动单元进行学习训练,与测井曲线建立其相关的学习和预测模型,对非取心段储层流动单元进行预测,明显提高了测井解释精度,为储层精细评价提供一种较有效的研究方法.     

基于长短期记忆循环神经网络的伊拉克H油田碳酸盐岩储层渗透率测井评价

伊拉克H油田碳酸盐岩储层孔隙结构复杂,孔隙类型多样,给渗透率测井评价工作带来了极大困难。针对这一问题,建立了基于测井序列信息的长短期记忆（LSTM）循环神经网络渗透率预测模型。从测井响应差异以及测井序列信息出发,优选敏感测井曲线,搭建LSTM循环神经网络,训练网络并优化网络参数,建立了基于LSTM循环神经网络的伊拉克H油田碳酸盐岩储层渗透率预测模型。应用该模型对伊拉克H油田进行渗透率测井评价,并将预测结果与灰色系统预测模型GM (0,N)进行对比。结果表明：相对于灰色系统预测模型的结果,基于LSTM循环神经网络的渗透率预测模型的均方根误差降低了29.47%,皮尔逊（Pearson）相关系数提高了6.59%,取得了较好的应用效果。该模型能够充分挖掘测井曲线与渗透率之间关系的信息,提升了储层渗透率评价精度。     

混合模拟退火遗传和随机森林构建复杂碳酸盐岩储层渗透率测井解释模型

伊拉克H油田M层组巨厚型碳酸盐岩储层非均质性强、孔隙类型复杂,常规渗透率测井解释模型适用性差。为此,提出基于常规测井资料及衍生参数的混合模拟退火遗传随机森林算法（SA-GA-RF）渗透率评价模型。从测井响应特征分析出发,确定渗透率敏感曲线,通过随机森林算法（RF）建立基于地球物理测井资料的渗透率评价模型,并利用模拟退火遗传算法（SA-GA）对RF中的参数进行寻优,消除RF中关键参数对模型精度的影响。应用该方法对研究区进行渗透率评价,与RF、优化后的BP神经网络预测结果进行对比,结果表明,基于SA-GA-RF构建的复杂碳酸盐岩储层渗透率评价模型既能充分利用常规测井曲线的响应特征,又能表征测井曲线随深度变化的趋势,在非均质性强的碳酸盐岩储层中有很好的适用性。相比优化的BP神经网络,SA-GA-RF模型预测的准确度明显提高,与岩心渗透率的相关性达0.83,比RF的评价精度提高了0.15。     

大数据分析顺北油田SHB-X井试采产液量骤降原因

研究顺北油田SHB-X井试采过程中产液量急剧下降的原因，可以给整个顺北油田乃至深层碳酸盐岩油藏平稳采油提供工作制度选择依据。室内储层敏感性实验评价了3枚岩心柱塞，发现储层可能存在速敏和盐敏，但伤害程度差异较大，与生产实际差距也比较大，均不是产量骤降的主因。钻井液与储层岩石、地下原油配伍性评价表明，储层伤害程度不足以造成停产。遂利用单因素多元回归法分析SHB-X井所在井区7口井100 d生产数据，无人为干预地确定产液指数、产油指数2项产量参数与原油密度、原油黏度等12项影响因素定量关系。权重系数表明，井深大、采油速度高引起的结蜡、沥青质析出堵塞油管是产液量骤减的主控因素。因此，深层碳酸盐岩油气藏生产控制日产液量是平稳采油的关键。     

基于人工神经网络的致密储层渗透率预测

致密储层渗透率求解困难.在基于流动单元指数与岩石粒度研究的基础上,通过设置3组不同输入参数的BP神经网络模型比较分析,发现采用微球电阻率测井值、自然伽马相对值、岩石骨架相关的中子和密度值(M、N)和孔隙度值作为输入参数的BP模型预测精度最高,然后用这些输入参数做为广义回归神经网络算法的输入,对岩心渗透率进行训练与预测.对比3种线性模型与2种神经网络模型对3口验证井岩心渗透率数据的预测误差,结果表明,针对研究靶区致密储层,线性模型对于渗透率的预测精度较低,神经网络模型可有效提高渗透率的预测精度,在训练样本较小的情况下,BP神经网络对渗透率的预测效果比广义回归神经网络略差.通过22口井实际资料处理结果分析表明,基于广义回归神经网络算法的渗透率模型可提高预测精度.     

低渗透油藏超前注水应力敏感性模拟实验

针对低渗透储层超前注水开发过程中应力敏感现象,在模拟实际地层条件下,开展超前注水应力敏感实验。实验选用某油田储层天然岩心,分别模拟超前注水阶段、降压开采阶段和压力恢复阶段应力敏感现象。实验数据处理中,考虑轴向应力和径向应力对岩心共同作用。实验结果表明:超前注水过程中,岩心有效应力降低,岩心发生塑性变形,渗透率增大,有较强应力敏感现象,渗透率越低,应力敏感程度越强;当流体压力降低时渗透率降低轨迹大于超前注水阶段渗透率增大轨迹,当流体压力低于油藏初始压力时岩心渗透率并未发生强应力敏感现象。同时引入应力敏感系数,得出应力敏感与储层渗透率呈幂函数关系。因此,低渗透储层超前注水不仅提高油藏压力,而且可有效增大储层渗透率,减小储层伤害。     

基于岩控的人工神经网络在渗透率预测中的应用

渗透率是储层评价中的重要参数,与传统的经验模型或统计模型计算的结果相比,BP神经网络由于高强度非线性映射能力及较强的自适应和自学能力,可以更精确地预测储层渗透率。通过对常规BP网络模型的改进,即在模型中加入定量化的岩性评价参数作为一个学习样本,建立了储层参数与测井响应及岩性之间的非线性模型。应用该方法对北部湾盆地涠西南凹陷涠洲某油田流一段的渗透率进行预测,取得了较好的效果。该方法计算的渗透率与实测渗透率吻合度很好,而且比用常规的、没有岩性控制的BP网络模型计算的渗透率精度更高。除了在储层参数预测方面进行应用,该方法还在储层沉积微相和岩性预测方面有着广泛的应用前景。     

河坝场构造飞三段气藏储层应力敏感性评价

川东北地区河坝场构造发现的飞仙关组飞三段气藏地层压力系数为2.28, 属特高异常应力范畴。为此,采用耐高温高压的实验测试设备对河坝1井、 河坝2井的15块岩样进行了覆压孔渗测试,进行了不同有效应力、净围压及裂缝、不同压差的储层应力敏感性实验分析,对河坝区块异常高压气藏储层应力敏感性进行评价。 结果表明,孔隙度应力敏感性较弱,渗透率敏感程度为中等偏强,孔隙压缩系数敏感性强;孔隙度应力敏感伤害后可恢复程度高,渗透率应力敏感伤害后可恢复程度低;压差对孔隙度应力敏感性弱,对渗透率应力敏感性强。分析不同有效压力条件下的储层岩石孔隙度和渗透率变化特征,为储层评价和开发设计提供了基础依据。     

低渗透油藏渗透率及启动压力梯度应力敏感性分析

为了研究低渗透油藏在开发过程中伴随的储层物性及流体渗流参数变化规律,基于岩心堆积模型分形理论及材料力学原理,结合低渗透油藏非线性渗流特征,建立低渗透储层渗透率及启动压力梯度应力敏感理论计算模型,定量分析岩石力学参数对储层应力敏感性的影响,并通过理论模型计算结果与实验数据对比分析,验证应力敏感模型的有效性。研究结果表明:随着有效应力增加,渗透率呈下降趋势,而启动压力梯度呈上升趋势,且在有效应力作用下的正则化渗透率与启动压力梯度满足较好的乘幂关系;渗透率及启动压力梯度应力敏感性与岩石力学性质密切相关,岩石杨氏模量越大,渗透率及启动压力梯度应力敏感程度越弱,同一弹性模量的岩石泊松比越小,渗透率及启动压力梯度应力敏感程度越强;该模型可准确预测渗透率及启动压力梯度的应力敏感性,从而为低渗透油藏渗流规律研究及产能方案制定提供理论支撑。     

考虑应力敏感效应的裂缝性碳酸盐岩气井拟稳态产能预测方法

为了准确评价非达西效应和应力敏感效应对裂缝性碳酸盐岩气井产能的影响,建立了一种双重介质径向复合二项式产能综合模型.该模型分为内外2个区域,其中内区用于模拟气井经过压裂后的生产过程,并利用该产能模型计算了四川盆地某裂缝性碳酸盐岩气藏实例井的产能.计算结果表明,与一点法相比,新模型能更合理地预测裂缝性碳酸盐岩储层气井的绝对...     

磨溪龙王庙组碳酸盐岩储层多尺度离散裂缝建模技术及其应用

在以大斜度井和水平井为主要开发井型的缝洞型碳酸盐岩气藏中,要想获取裂缝在井点不同空间位置的产状较困难,裂缝精细描述存在不准确性,这些均影响了对气藏渗流通道的刻画,制约了边水气藏的科学、均衡开发。以磨溪龙王庙组碳酸盐岩储层为例,利用岩心照片、FMI成像测井、叠前地震各向异性裂缝预测和不连续性检测以及动态监测等资料,在大斜度井、水平井裂缝定性识别的基础上,定量表征了裂缝产状、开度、密度、孔隙度等参数,再结合所获取裂缝参数建立多尺度非结构化网格离散裂缝模型,明确了气藏高、低渗区域分布,优势水侵通道和水侵方式。结果表明：在磨溪龙王庙组气藏离散裂缝模型中,大尺度和中小尺度裂缝均较发育,高渗区呈连片状广泛分布;发育于气藏外围4个方向的9条边水水侵的高渗通道,表现为沿裂缝水窜型和沿溶蚀孔洞均匀推进型2种水侵方式。该方法及研究结果对同类特大型超压有水深层碳酸盐岩气藏裂缝精细描述、水侵优势通道刻画和水侵模式建立等理论和技术研究均具有借鉴意义。     

基于BP和LSTM神经网络的顺北油田5号断裂带地层孔隙压力智能预测方法

顺北油田断裂发育,地质构造复杂,储集层埋深达8 000 m,具有高温高压、窄钻井液密度窗口等特征,地层孔隙压力的预测精度难以满足工程需求。为了提高地层孔隙压力的预测精度,利用人工智能方法在处理复杂非线性问题上的优势,采用反向传播神经网络BP和长短期记忆循环神经网络LSTM这2种人工智能算法,基于顺北油田5号断裂带上3口井的声波时差、自然电位和自然伽马等11种特征数据以及经实测校正的地层孔隙压力标签数据,建立了顺北油田5号断裂带地层孔隙压力智能预测模型,BP神经网络模型的预测误差为3.927%,LSTM神经网络模型预测误差为2.864%。测试结果表明,LSTM神经网络模型具有更好的预测效果,满足现场地层孔隙压力的预测精度,为保障顺北油田5号断裂带钻井安全提供数据参考。     

人工神经网络技术在油田储层物性预测中的应用――以西峰油田为例

与传统的测井资料解释和信息处理技术相比较,在对非均质性较强、物性参数级差较大的储集层物性预测中,人工神经网络技术具有极强的自适应和自学习能力,其通过很强的非线性映射,能够精确地建立储集层参数与测井响应之间的非线性模型。在论述神经网络技术基本原理的基础上,对西峰油田延安组和延长组储层的物性参数(孔隙度和渗透率等)进行了预测,取得了较理想的结果。预测结果表明:渗透率参数级差不大(<102)时,预测精度高;渗透率的变化范围较大(>103)时,对具有高渗透率储层的预测精度高,而对具有低渗透率储层的预测值相对误差较大。     

水平井精细分段深度酸化压裂技术研究与应用

四川盆地高石梯-磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩气藏储层具有超深、高温、低孔低渗且非均质性强的地质特征,为储层改造带来新挑战,当前的改造工艺需进一步优化.通过室内实验和理论研究,对储层可压裂改造性进行量化评价,优选酸液体系和酸化压裂工艺,优化注酸排量和注酸强度等参数,形成了水平井精细分段深度酸化压裂工艺,并进行了现场应用....     

保护油气层技术发展趋势

对油气层损害机理、深井及深水域井的温度敏感性、完井液新技术、解除储集层损害酸化途径及有效提高油气井产量的欠平衡钻井技术等的发展趋势进行综述。水平井、大位移井的主要损害来源是微粒运移、固相堵塞;较宽裂缝和灰岩为主的碳酸盐岩的损害因素也主要是固相侵入与堵塞;致密天然气层主要因液相（水与原油）聚集而损害渗透率,损害程度与储集层渗透率、界面张力、表面润湿性、初始含水饱和度的关系极为密切;深井和深水域井温度敏感性会导致矿物向水敏性转化、矿物溶解沉淀、润湿性转化及乳化堵塞。介绍了滤饼清除和井眼溶解清理的完井液新技术,通过清理将预防与治理相结合,储集层渗透率可比原始渗透率提高40%。酸化技术成本低、效果好,介绍了各类砂岩及碳酸盐岩相应的配方。欠平衡钻井核心技术是选用合理的井眼流体和恰当的负压差,介绍了加拿大100口欠平衡钻井在后期提高产量的经验。图1表2参47（樊世忠摘）     

Improved Permeability Prediction of a Heterogeneous Carbonate Reservoir Using Artificial Neural Networks Based on the Flow Zone Index Approach

Abstract

Permeability is one of the most important parameters required for reservoir characterization. Although core analysis provides more exact information, core data do not exist for all wells in the reservoir because coring is expensive and time consuming. Therefore, another approach should be sought for permeability determination. The objective of this study was to create an artificial neural network (ANN) model in order to use well log data to predict permeability in uncored wells/intervals. The well log, core, and other data were gathered from an Iranian heterogeneous carbonate reservoir. A flow zone indicator was then predicted using an ANN approach with well logs as input variables. The reservoir was thus classified into different zones based on hydraulic flow units to overcome the extreme heterogeneity. Then, a separate ANN training procedure was followed for each flow zone with log data as input variables and permeability as output. This improved method is capable of permeability prediction in heterogeneous carbonate reservoirs in uncored wells/intervals with an average error of less than 10.9%.     

考虑应力敏感性的低渗透油藏油井产能分析

低渗透油藏的单井产能主要受储层应力敏感性的影响。油藏流体采出后,地层压力下降,有效应力增加,孔隙度和渗透率均降低,导致油井产能下降。笔者在只考虑基于渗透率降低对低渗透油井产能方程影响的基础上,考虑了孔隙度随应力变化对油井产能的影响,建立了同时考虑渗透率和孔隙度的产能应力敏感性方程,并提出了产能-应力敏感性指数的概念。随着低渗透储层应力敏感性的增强,应力敏感性常数增大,产能-应力敏感性指数同时增大,油井的日产油量迅速降低。新的产能-应力敏感性方程使低渗透油藏油井产能计算结果更加简化和准确。通过实例验证与分析,产能-应力敏感性指数对低渗透油藏单井产能有较强的影响,随着产能应力敏感性指数的增加,油井的无阻流量下降速度降低。与只考虑渗透率降低的油井产能方程相比,新方程更能反映低渗透油藏的实际生产情况,对合理开发低渗透油藏具有一定的指导意义。     

储层应力敏感性评价实验方法与评价指标探讨

应力敏感性评价参数是设计储层保护方案、确定合理工作制度的重要依据.前人对评价实验方法、渗透率与有效应力的关系做了许多探索,但在实验方法、数据处理及评价指标方面仍存在较大争议.利用四川盆地中部致密砂岩气层、油层及松辽盆地低渗透砂岩油层共计70块岩样的应力敏感性实验数据,分析了应力敏感性系数与不同初始条件下渗透率损害率的关系,探讨了不同评价方法的优缺点.结果表明,应力敏感性系数与渗透率损害率相关性强,应力敏感性系数可用于进行不同区块储层的应力敏感程度对比.推荐使用应力敏感性系数来度量储层的应力敏感程度.