完全含水多孔岩石电学性质及其孔隙结构实验研究

在双对数坐标系中,由低孔隙到高孔隙整个范围,砂岩地层因素与孔隙率的关系为一个二次函数.根据岩电实验规律和实验样品孔隙结构特征,可以将这个二次函数简化为两个线性函数,这两个线性函数分别受砂岩储层两类孔隙结构特征控制.阿尔奇地层因素公式只反映具有网络状孔隙结构储层的电学性质.岩电实验参数m、a具有良好的相关性,表明它们均受孔隙结构特征影响.用孔隙率和渗透率可以定性表征储层孔隙结构特征,并可以预测岩电实验参数m和a值.本文提出的修正的阿尔奇公式适用于具有不同孔隙结构的储层.     

孔隙流体的声学性质

为了研究孔隙流体的声学性质,建立了3种流体性质的数学模型,分析了流体声学性质(速度、密度、体积模量)与地下岩石孔隙温度和压力的关系,同时还给出了两种流体混合状态下声学性质数学模型。为了验证模型的可靠性,将天然气的实测数据与数学模型计算结果进行了对比。结果表明,模型计算结果与实测数据吻合较好,误差为0.2%～2%,能满足实际生产的需要。     

交替条件期望变换确定油气最小混相压力新方法

通过统计分析国内外油田原油成因、性质,并针对我国陆相沉积原油特点,选取了与MMP直接相关的两方面因素：油藏温度、原油组分（C＋N2、中间组分、MWC5＋）,并编制交替条件期望变换程序,对数据样本进行多元非线性回归,得到具有统计意义的纯CO2/Oil-MMP关联式。结果表明：经国内外数据样本对比发现,适应我国原油性质的纯CO2注入气MMP关联式与实验测试值吻合较好,具有较高的精度和较好的适应性,满足CO2混相驱工程需要。并对国内样本关联式、国外样本关联式、综合关联式进行了误差对比分析。对比结果证明：ACE方法通过不断的增加数据样本可逐步提高该关联式的精度,为我国陆相沉积油藏实施CO2混相驱矿场试验提供了技术支持。该国内样本关联式在对国外样本的预测上也具有一定的参考价值。     

提高储层平均毛管力曲线计算精度的分形方法

J函数经验幂率回归式在计算储层平均毛管压力曲线中广泛应用,但其经验参数无明确的物理意义,对孔隙分选差的岩心,还存在回归精度偏低的问题.基于分形理论,针对孔隙分选好和分选差的储层,分别推导出幂函数型和幂、多项式复合函数型J函数回归表达式.物理意义方面,对于好储层,建立了幂函数参数与分形维数的关系;对于差储层,建立了新函数...     

砂岩孔隙网络特征参数及其在储层评价中的应用

根据砂岩孔隙网络的基本流动单元特征 ,引入描述孔隙网络特征的一个新参数即孔隙网络特征参数。该参数是孔隙网络体系宏观特性即渗透率、孔隙度和微观结构特征 (喉道大小、孔喉比、孔隙配位数、喉道迂曲度等因素 )的综合表征 ,一般砂岩的孔隙网络特征参数小于 0 .7。实际的室内实验资料研究表明 ,该参数与储层的原始含油饱和度、残余油饱和度以及水驱油效率、无水采收率等密切相关 ,回归所得方程的相关系数很高。在储层分析、研究与评价中具有重要意义。其作用是目前的孔隙微观结构特征诸参数无法替代的。     

孔隙流体对砂岩弹性参数的影响

为研究孔隙流体类型及饱和度对岩石弹性参数的影响,在模拟地层温度、压力条件下采用超声脉冲透射法对不同流体状态的岩样进行了声学测量,采用流体指示因子定量评价了研究区岩石弹性参数对孔隙流体的敏感程度,进而优选敏感参数用于地震叠前反演的解释.理论数据与实验结果的对比分析认为,相对于纵横波速度而言的岩石拉梅系数、纵横波速度比、泊...     

材料韧脆转变温度数据处理方法探讨

对韧脆转变温度曲线形状的分析和几种常见回归数学模型的比较发现 ,Boltzmann函数具有相关系数高、残差小、适应性强及参数物理意义明确的特点。建议采用Boltzmann函数描述冲击功与温度的关系曲线以及断口纤维率与温度的关系曲线     

致密砂岩储层孔隙结构分形研究与渗透率计算——以川西坳陷蓬莱镇组、沙溪庙组储层为例

为厘清分形维数对储层物性特征的影响,并提高渗透率计算精度,通过对川西坳陷蓬莱镇组、沙溪庙组致密砂岩气藏12块岩心进行高压压汞实验;利用毛管束分形模型对进汞曲线进行分形处理,并结合物性资料,对分形维数与孔隙结构参数的关系进行研究;通过理论分析与多次试算,最终选取加权平均分形维数（D_ave）、分界压力（p_f）、中值半径（R₅₀）等对渗透率进行多元非线性回归计算。结果显示：研究区储层可划分Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类共4种孔隙结构类型;大、小孔孔隙结构相对独立,分形维数与孔隙结构参数关系复杂;多元回归计算的渗透率与实测渗透率相关系数平方达0.9。多元非线性回归计算模型对于渗透率的计算具有更高的精度,为致密砂岩储层渗透率的计算提供了新思路。     

技术动态

The Leading Edge 2009年第1期推出岩石物理专辑 岩石物理方法研究弹性参数（在地表、井中、实验室等测得）与岩石固有性质（矿物成份、孔隙度、孔隙形状等）、孔隙流体、孔隙压力、渗透性、粘性、压力、总体结构（层理和裂缝等）等多种性质之间的关系，主要目的是增加对油气藏物理性质的了解，岩石物理信息是优化基于弹性数据的成像和油藏描述结果所必需的，它们可以将地震资料与岩石物性联系起来，并推断储层性质在纵、横向上的变化。     

横向各向同性含气储层声波特性研究

文中利用各向异性孔隙介质声学理论,对横向各向同性孔隙介质Biot模型进行了详细推导,得到了弹性参数的计算公式,并进一步进行了数值模拟和分析。在横向各向同性孔隙介质Biot模型的基础上,引入孔隙介质饱和度影响机制,对双相孔隙流体下岩石声学性质进行了计算分析,得到声波岩石物理、声波测井以及地震勘探不同频率下的声波规律及特性,并对比分析了其变化趋势和差别,分析了各种波的频散特性,为实际数据处理提供理论依据,也为声波速度的外推提供了一种新的思路。     

基于随机森林的导管架海洋平台结构模型修正方法

提出一种基于随机森林的有限元模型修正方法,能够快速、准确地给出导管架海洋平台结构模型的修正参数。选定平台不同的设计参数,对设计参数和基频进行Pearson相关性分析,得到与基频相关系数较大的参数,并重新设计试验参数获得基频。通过随机森林网络增加两者之间的非线性差异,验证网络精度及其泛化能力。结合实测数据,对比分析有限元模型的修正的效果。结果表明：模型的回归分数可达0.998,修正后的有限元模型可更准确地反映真实平台的动力特性。     

抛物线拉冬变换消除多次波的应用要素分析

抛物线拉冬变换(PRT)在国外已是消除多次波的最有效方法之一,但国内却很少应用。其中一个重要原因就是对抛物线拉冬变换的物理意义、适用条件、算法和参数的选择等关键问题缺乏足够的认识。本文在模型研究的基础上,通过理论模型试验,分别讨论了时间域拉冬变换的特点和存在的问题、频率域拉冬变换的不同实现方法及其应用效果、拉冬域的假频问题、复系数矩阵方程的求解和白噪系数的选取、拉冬域多次波切除和截断效应、自适应滤波切除等应用要素,获得了一些有指导意义的结论1时间域PRT不宜直接使用,2频率域正变换最小平方法有利于消除多次波,3拉冬域的参数取值要满足采样定理,4求解复系数方程组白噪系数宜取0.1～1,5加一巴特沃兹滤波器式的增益函数可实现自适应滤除多次波。应用本文方法对实际资料进行处理,取得了很好的应用效果。     

多芳烃参数定量评价烃源岩成熟度的方法——以银额盆地中生界烃源岩为例

芳烃成熟度参数被广泛应用于评价烃源岩或原油成熟度,但实际上生源特征、沉积环境等因素对一些参数的影响可能大于成熟度的控制,导致一些参数在某些研究区的应用效果并不理想,且前人基于单一参数建立的计算视镜质体反射率(R_c)的关系式也并不适用于所有研究区,因此,探索出了一种芳烃参数定量评价烃源岩成熟度的方法。该方法基于研究区一定数量的烃源岩芳烃组分的色谱—质谱(GC-MS)分析数据,通过开展各芳烃成熟度参数与R_o的相关性分析,分别在烷基萘系列、烷基菲系列和烷基二苯并噻吩系列3大类芳烃成熟度参数中找出1个对成熟度最敏感(相关系数最大)的参数,利用数值分析软件对这几个参数和R_o进行多元线性回归,拟合出一个利用多参数定量计算R_c的关系式。该方法在银额盆地哈日凹陷中生界湖相混合型(有机质类型以Ⅱ₁—Ⅱ₂型为主)烃源岩研究中取得了很好的应用效果。用该方法拟合出的关系式计算的R_c与R_o的相关系数R²高达0.96,...     

基于迭代启发网络算法的非平稳随机噪声压制

常规滤波方法常常放大了噪声的影响,同时噪声的存在也限制了分辨率的提升,并“平滑”了地震数据中的不连续信息。为此,提出了基于迭代启发网络（ⅡN）算法的非平稳随机噪声压制方法,利用迭代启发网络压制非平稳随机噪声,网络结构简单、紧凑。ⅡN由交替方向乘子算法的迭代过程推导而来,利用L₁范数优化变分模型。在训练阶段,通过增加一个新的辅助变量,将目标函数的极值转化为增广拉格朗日格式,使用L-BFGS（Large-Broyden Fletcher Goldforb Shanno）算法判别、训练所有网络参数,最终得到最优去噪模型。理论模型及实际资料的去噪结果表明：①由训练得到的去噪模型根据有效信号的特征,在去噪的同时可保留同相轴的形状特征;采用的迭代网络简单、紧凑,加快了网络的收敛速度,能够用相对较小的数据集和较短的训练时间快速训练去噪模型,达到预期的去噪效果。②所提方法具有较强的适应性,有效地压制了常规地震数据中的非平稳随机噪声。     

灰色关联法在剩余油分布研究中的应用

文中介绍了灰色关联法的基本理论与思想,通过量化分辨系数,使得关联系数、关联度和权系数的求取更为合理与准确。以X 断块油藏为例,选取了5 个影响剩余油分布的静、动态参数作为评价指标,详细阐述了各参数权系数与自身评分的计算过程,最终得到剩余油分布的综合评分。评价结果与实际生产吻合较好,表明该方法能够应用于开发后期的剩余油分布评价。     

拟线性空间变换叠前F-X地震去噪新方法

针对地下构造复杂、叠前记录信噪比较低的问题,提出一种利用叠加剖面信息的叠前去噪新方法。该方法首先利用正交多项式逼近技术,采用最大相似系数准则,在叠加剖面上计算出描述地震同相轴走向的有关参数。利用这些参数对动校正后的单炮地震记录作拟线性化变换。对变换后地震单炮数据进行F—X域有效信号预测。最后,对得到的预测结果进行拟线性化变换,即得到去噪后单炮记录。实际资料试算结果表明：方法能适应复杂构造;具有较好的去随机干扰能力;保真性较好。     

海底多波多分量AVO蕴含弹性参数信息的定量分析

海底多波地震勘探利用海底电缆采集海底各岩层的弹性波的多波多分量信息,在利用随偏移距变化进行弹性参数反演中,这些分量对反演所作的贡献是不同的,体现在各反射波的反射系统与弹性参数的信息量及其组合关在联程度是不同的。     

应用平稳小波变换与深度残差网络压制地震随机噪声

常规去噪方法众多,但每种方法都受某种假设或条件限制。另外,常规去噪方法中一些优化问题具有多个局部极值,导致算法可能收敛到局部最优解而非全局最优解。为此,提出了一种基于平稳小波变换与深度残差网络的地震随机噪声压制方法。采用残差网络(ResNet)的拓扑结构,结合平稳小波变换压制地震数据噪声。残差模块有效避免了网络过深引起的梯度消失或计算消耗但损失函数趋于饱和的问题。另外,小波变换是一种高效的特征提取方法,可获得信号低频和不同方向高频特征信息,分区域学习信号或噪声的特征。首先,对Train400数据集中的每幅图片旋转不同角度以增加训练集数据量,经过旋转变换后加入高斯噪声。然后,对每幅图片进行1级平稳Haar小波分解,得到训练数据集;通过训练提取信号中噪声的小波变换高、低频信息,在此基础上通过直连通道,从含噪数据的小波分解中减去学习到的噪声的小波分解,得到去噪信号的小波分解。最后,通过逆平稳小波变换得到去噪信号。合成信号和实际地震数据去噪试验表明,所提方法能较好地压制地震随机噪声,去噪信号的信噪比、峰值信噪比均较高。     

应用平稳小波变换与深度残差网络压制地震随机噪声

常规去噪方法众多,但每种方法都受某种假设或条件限制。另外,常规去噪方法中一些优化问题具有多个局部极值,导致算法可能收敛到局部最优解而非全局最优解。为此,提出了一种基于平稳小波变换与深度残差网络的地震随机噪声压制方法。采用残差网络(ResNet)的拓扑结构,结合平稳小波变换压制地震数据噪声。残差模块有效避免了网络过深引起的梯度消失或计算消耗但损失函数趋于饱和的问题。另外,小波变换是一种高效的特征提取方法,可获得信号低频和不同方向高频特征信息,分区域学习信号或噪声的特征。首先,对Train400数据集中的每幅图片旋转不同角度以增加训练集数据量,经过旋转变换后加入高斯噪声。然后,对每幅图片进行1级平稳Haar小波分解,得到训练数据集;通过训练提取信号中噪声的小波变换高、低频信息,在此基础上通过直连通道,从含噪数据的小波分解中减去学习到的噪声的小波分解,得到去噪信号的小波分解。最后,通过逆平稳小波变换得到去噪信号。合成信号和实际地震数据去噪试验表明,所提方法能较好地压制地震随机噪声,去噪信号的信噪比、峰值信噪比均较高。     

应用灰色系统理论评价松辽盆地北部葡萄花油田储层

介绍了灰色系统理论在储层评价中的应用。首先采用谱系聚类分析方法选择相对独立的评价参数,从10个参数中选择了6个参数用于储层综合评价,分别为变异系数、泥质含量、有效厚度、含油饱和度、孔隙度、渗透率;并用灰色系统理论关联分析法确定了各参数的权系数。在计算储层综合评价指标值的基础上,采用拐点法确定储层综合评价的分类阈值,进而对葡萄花油田进行了储层综合定量评价,取得了较好的效果。葡北地区以Ⅰ类、Ⅱ类储层为主,葡南地区以Ⅱ类、Ⅲ类储层为主。