两种图像分割算法在FMI成像资料中的应用

为了从地层微电阻率扫描成 像测井（FMI）图像中分割出主要反映裂缝、孔洞的子图像,介绍了两种图像分割算法,一种是基于图像间模糊散度的阈值化算法,另一种是基于过渡区的分割算法。并分别用过两种分割算法对塔里木盆地中央隆起TZ45井FMI图像进行分割。研究结果表明,这两种算法对FMI成像测井资料获得了较好的分割效果。     

蚁群算法在 FMI 成像测井图像分割中的应用

简述了最大类间方差法的方法原理,并分别使用迭代阈值分割法、最大类间方差法及模糊 C 均值 聚类算法,对最接近 FMI 图像中溶孔的高斯峰图片进行了分割和分析;介绍了蚁群优化的最大类间方差 法的方法原理,并使用该方法对一段溶蚀孔洞型储层的 FMI 成像测井图像进行了分割。 实践证明,利用 蚁群优化的最大类间方差法能很好地分割出包含裂缝、孔洞的子图像,且分割效率有了一定的提高,为 后续的参数定量计算打下了基础。     

成像测井图像在火山岩岩性识别中的应用

在火山岩储层评价中，岩性识别的正确与否直接影响评价结果的可靠性。对松辽盆地北部火山岩地层，利用微电阻率成像测井（FMI）图像，结合常规测井资料，对火山岩岩性进行了识别。首先利用FMI静态图像和常规测井曲线将砂泥岩与火山岩区分开来；然后利用FMI动态图像分析了火山岩各种岩性的图像特征，归纳总结出火山熔岩类（流纹岩、英安岩、安山岩、玄武岩）和火山碎屑岩类（火山角砾岩、凝灰岩）的FMI图像模式；最后对研究区的22口井，利用火山岩岩性的FMI图像模式，结合常规测井岩性识别方法，对火山岩岩性进行了识别，识别结果与岩心薄片定名资料的符合率达83％。     

FMI测井图像井壁复原方法优化及应用

地层微电阻率扫描成像测井(FMI)经数据处理后的彩色图像是测井解释与地质信息评价的重要依据,但由于FMI井下仪器生成的测井图像中存在一定规律性的空白带,这对测井解释人员利用FMI图像观察与提取地质信息有一定的影响.若FM I图像空白带较宽时,插值法等基于结构修复方法适用效果不佳,因此,采用基于纹理的图像修复方法,即Criminisi算法.传统的Criminisi算法在修复后期会出现错误匹配的情况,根据不同地层特征引入相应的梯度变量和优化修复置信度的改进方法,能够实现先修复边缘、结构更加完整,使井壁电成像图像复原的效果更佳.将复原图像和未复原图像进行地质非均质参数信息提取与对比,采用改进方法修复的图像更加符合实际地层地质情况,为FMI图像信息精确定量提取及应用于地质精细解释提供保障.     

基于成像测井的孔缝智能分割与识别

在碳酸盐岩储层的钻探开发过程中,确定地层中的溶孔和裂缝所处区域及种类,对判断储层漏失通道和储存空间具有重要意义。借助图像识别技术,识别成像测井图像中裂缝与溶孔是当前研究的难点,该方法要求样本数据量较大,在小样本情况下识别效果较差,因此提出了通过图像分割提高样本质量,实现小样本情况下高准确度的孔缝识别。研究主要包括图像分割与图像识别两部分,图像分割以阈值分割为主,应用K均值聚类与遗传算法对阈值分割进行了逐步优化;图像识别主要是应用深度神经网络,基于图像分割后的高质量图像识别成像测井图像中的孔缝结构。研究结果表明,图像分割前后整体识别准确度由63.3%提高到90.0%。在模型的实际应用中,该模型成功识别了样本中包含的高导缝与溶蚀孔,通过图像分割提高图像质量,可以实现小样本高准确度的孔缝结构识别。     

利用微电阻率扫描成像测井计算岩性剖面

微电阻率扫描成像测井可以提供高分辨率的岩性图像,但目前对它的应用还仅仅限于定性分析.FMI静态图像数据是一组色标值阵列,其数值反映了电阻率的高低.碎屑岩地层按其粒度大小划分为泥质、粉砂质和砂质3种岩性,将图像色调信息通过他们的电阻率定量转换为岩性信息.建立了基于图像面积分割原理将FMI图像转换为3种岩性的相对含量的方法,实现了将FMI成像测井与常规测井联合处理解释以获得高分辨率的、定量的砂泥体积含量岩性剖面及半定量的钙质胶结强度等信息.实例表明,该方法可以定量计算碎屑岩的岩性粒度剖面,进而得到测井相剖面和辅助沉积微相解释.     

图像识别方法在FMI图像处理中的应用

研究了图像理解的一些基本算法,为全井眼微电阻率扫描成像测井(FMI)图像理解设计了一套算法,该算法实现了多目标检测、目标参数计算、参数分析及其在FMI图像处理中的应用.从FMI图像中得到了孔洞及裂缝的形状特征量(长度、宽度、圆度或复杂度等),达到了对FMI图像的定性和定量分析.     

东营凹陷北部陡坡带深层砂砾岩体岩性测井识别

东营凹陷北部陡坡带深层砂砾岩体岩性识别难度大,钻井取心、岩屑录井和井壁取心资料不能满足储层评价的需求.基于测井资料具有信息丰富、全井段采集的优点,探讨了利用岩心和岩心扫描图像刻度地层微电阻率扫描成像(FMI)测井,建立了利用FMI精细划分岩性和岩性组合的方法和模型;利用FMI划分岩性的成果刻度常规测井资料,提取不同岩性的常规测井曲线特征值,探讨了利用中子-密度孔隙度、声波-密度孔隙度交会和M-N值识别岩性的方法.结果表明,M和N值识别岩性效果较好,利用该方法识别的岩性与FMI识别的岩性具有较好的一致性,准确率达到79.99%,可满足测井评价的需要.     

FMI成像测井失真图像的修复及其地质应用

针对FMI成像测井常见的图像失真问题,根据地层沉积过程中空间小范围内岩石结构和纹理具有渐变性和相似性的原理,利用数字图形图像处理领域常用的图像修复技术进行失真图像的复原,并针对FMI图像的特殊性质进行了方法的改进.实际效果证明,该方法可以非常逼真自然地修复受损图像,并将其应用到恢复裂缝形态、准确计算裂缝参数以及消除钻具刮擦及极板污染造成的图像中非地层因素影响,从而为测井和地质分析提供地层真实的FMI图像.     

电成像测井资料定量处理方法研究及应用

为了从电成像资料中提取定量信息，其重要的步骤就是要对从实际电成像测井资料中分离出反映孔洞、裂缝的子图像，然后用相应的方法对分割后的子图像进行分析处理，提取相应参数。文章通过研究大量图像分割算法，认为奇异点多阈值分割算法、基于过渡区的分割算法、Hopfield网络方法、基于图像间模糊散度的阈值化算法是电成像测井图像分割的有效方法，实现了从图像中将地层中有用目标从背景中分离出来。同时，为了得到孔洞及裂缝的形状参数，文章还研究了轮廓跟踪标识边缘的方法以及根据标识的边缘进行填充的算法。在此基础上，也研究了根据目标边缘坐标计算目标的长度、宽度、圆度、裂缝密度、孔洞密度等参数的方法。上述所有方法已在SUN工作站GeoFrame平台上开发成功，用LX101等８口井的处理结果与岩心分析数据对比，表明其效果较好。     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

四川盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性

目前,我国的氦气资源主要依赖进口,寻找大中型高含氦天然气田是改变这一现状最现实的途径。为此,对四川盆地威远地区高含氦天然气藏的成藏机理和氦气来源进行了分析,以探讨在该盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性。首先根据盆地周缘12条野外露头剖面和4口钻穿震旦系单井的资料,系统分析了前震旦系的岩石学、沉积相、烃源岩等特征,认为前震旦系发育的沉积地层为南华系,东南缘露头剖面的地层序列为南沱组、大塘坡组、古城组和莲沱组,推测盆地内部可能发育相同的地层序列;南沱组、古城组和莲沱组主要为冰川沉积,为砂砾岩夹泥岩;而大塘坡组为间冰期沉积,发育一套砂泥岩地层,其下部泥页岩的有机质含量高,为较好烃源岩。进一步的研究表明:南沱组砂砾岩储层、大塘坡组烃源岩和地层中侵入的花岗岩"氦源岩"可形成较好的高含氦天然气藏成藏组合;前震旦系沉积岩的分布主要受早期裂谷控制,在裂谷内部充填厚层的沉积岩地层。结合地震资料预测了威远—资阳地区沉积岩和花岗岩的分布,结论认为在资阳地区对震旦系—前震旦系进行高含氦天然气藏的勘探是可行的。     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

水平井多级压裂管柱力学、数学模型的建立与应用

水平井多级体积压裂技术是近几年国内外为有效开发页岩气藏和低渗透油气藏而发展起来的一项新技术,但随之出现了压裂管柱力学环境更加复杂的新问题。针对该复杂的力学、数学问题,根据水平井多段压裂工艺管柱受力特点,建立了悬挂封隔器以下,多封隔器坐封、开启压差滑套和开启投球滑套3种工况的力学模型,并根据各工况的受力特征,建立了这3种工况管柱力学计算的数学模型。根据弹性力学理论中厚壁筒的Lame公式和Von Mises应力计算公式,推导出了管柱受内压力、外挤力和轴向应力共同作用下油管柱安全性评价的等效应力计算数学模型,建立了多级压裂管柱力学强度安全评价的数学模型;根据已建立的水平井多封隔器管柱力学计算的数学模型,开发了水平井多级压裂管柱力学安全评价的实用软件。该研究成果已经在新疆塔里木盆地塔河油田某气井得到了应用和验证,取得了很好的效果,为水平井多级压裂管柱安全工作参数的优化设计和安全性评价提供了理论依据和简便可靠的技术手段。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。