XGBoost算法在致密砂岩气储层测井解释中的应用

传统单一模型的机器学习方法用于致密砂岩气储层测井解释时存在多解性,为此,将XGBoost算法应用于致密砂岩气储层测井解释。基于A工区测井解释资料,以不同种类的测井资料作为输入变量,通过XGBoost算法建立回归预测模型,预测该区孔隙度与渗透率参数,并探讨了XGBoost算法中各类参数的优化。以准确率指标为评价标准,通过XGBoost算法建立的分类预测模型对该区储层类型进行预测,同时与随机森林方法和支持向量机算法进行比较,XGBoost算法的预测效果较好。结果表明XGBoost算法能准确地预测孔隙度、渗透率并对该工区致密砂岩气层进行有效识别。     

延川南区块致密砂岩气测井识别与评价技术

致密砂岩气储层具有孔隙度较低、渗透性较差、孔隙结构复杂、非均质性较强等特征,地层骨架对测井信息的影响远大于孔隙流体的影响,基于体积模型的中—高孔渗储层参数评价方法不适用于该类储层。为有效评价鄂尔多斯盆地东南缘延川南区块的致密砂岩气,优选了2种基于常规测井资料的视弹性模量系数法和三孔隙度比值法气层识别方法,两者结合能有效识别气层;根据储层特征与岩-电响应关系分析,应用密度-中子加权平均法、粒度中值回归法及变岩-电参数的Archie公式计算致密砂岩储层的孔隙度、渗透率、饱和度,实现了延川南区块致密砂岩气储层参数的高精度定量评价。该方法也适用于其他地区致密砂岩气储层参数的评价。     

致密砂岩储层孔隙度定量预测——以鄂尔多斯盆地姬塬地区长8油层组为例

鄂尔多斯盆地姬塬地区长8油层组为典型的低孔、低渗致密砂岩储层。由于其孔隙结构复杂、非均质性强,应用传统的孔隙度计算方法误差较大,结合姬塬地区长8油层组的具体地质特征,运用广义回归神经网络模型对致密砂岩储层孔隙度进行了预测。结果表明,利用该方法预测的孔隙度与利用岩心分析的孔隙度符合率较高。该方法对于未取心井区致密砂岩储层孔隙度的研究具有很好的应用前景。     

基于半监督高斯混合模型与梯度提升树的砂岩储层相控孔隙度预测

孔隙度是一种描述储层物性特征的重要参数。考虑砂岩与泥岩的孔隙度存在明显差异,提出了一种基于半监督高斯混合模型与梯度提升树的相控孔隙度预测方法,以实现砂岩储层孔隙度的精细描述。首先利用少量具岩相标签的测井数据确定高斯混合模型的初始聚类中心及对应的岩相类别;其次利用大量无标签测井数据优化高斯混合模型,实现砂岩与泥岩的准确划分;再次基于地质认识将泥岩孔隙度解释为固定的极小值,从而后续只开展砂岩孔隙度预测;然后将测井曲线拟合方法导出的孔隙度先验信息和测井敏感属性作为梯度提升树算法的多元输入信息,通过学习统计性岩石物理关系建立砂岩孔隙度的计算模型;最终根据岩相结果将砂岩段与泥岩段的孔隙度进行组合得到相控孔隙度。D油田的18口井数据测试结果表明：半监督高斯混合模型的岩相分类效果优于K均值、支持向量机、随机森林等机器学习算法,2口盲井的岩相分类准确率达到94.5%;所构建方法对2口盲井预测的相控孔隙度结果与真实孔隙度具有较高的一致性,平均相关系数达0.805。     

多元隶属函数在致密砂岩储层分类中的应用

不同于常规砂岩储层,致密砂岩储层孔隙结构更为复杂,单靠孔隙度或渗透率等单一参数难以有效划分储层。由于单参数在划分储层方面存在困难,因此引入多个能表征储层特性的参数综合评价致密砂岩气储层。以塔里木盆地克拉苏西部气田为例,压裂后,储层按照气井产能可分为4类,结合储层特点,选用斯通利波时差、斯通利波渗透率、反射系数和孔隙度参数可以较灵敏地反映储层孔隙和裂缝的发育情况,将这4个参数作为致密砂岩气藏储层评价判别集,引入一种基于模糊数学的多元隶属函数的方法来划分致密砂岩气储层,可以明显划分出这4类储层。     

致密砂岩储层物性参数预测方法研究

致密砂岩储层不同于常规砂泥岩储层,具有低孔、低渗等特征,其地震弹性参数和储层物性参数的关系复杂,储层的岩石物理确定性建模和反演难度大。为了有效预测致密砂岩储层的物性参数,基于岩石物理敏感性参数分析结果,采用核贝叶斯判别法,构建了孔隙度、孔隙尺度和渗透率预测技术流程。首先考虑孔隙尺度对渗透率的影响,提出了等效孔隙尺度求取方法;进而展开岩石物理敏感性参数分析,得到对储层物性敏感的弹性参数;最后利用核贝叶斯判别法求取储层物性参数。所构建的致密砂岩储层孔隙度、等效孔隙尺度和渗透率预测技术流程,保证了渗透率预测的准确性。测井和地震资料试验结果表明预测的孔隙度和渗透率均与测井数据匹配良好,该方法能够有效识别砂岩储层并刻画其孔渗特征,对油气田的勘探开发具有重要的指导意义。     

鄂尔多斯盆地北部盒1段致密砂岩储层动态评价

砂岩储层在关键成藏期以后仍然经历了一个较长时间的成岩作用,储层性质一直在发生变化,属于一个“动态演化”过程,利用现今储层物性去评价成藏期储层含油气性,其效果往往不太理想。针对上述问题,以鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区独贵加汗区带致密砂岩气储层为例,从油气成藏动态角度出发,结合分析测试、测井解释、试气成果等多种地质资料确定了致密砂岩储层现今含气物性下限,然后利用盆地模拟和孔隙度埋深回推等方法恢复了储层成藏期后孔隙度变化增量,从而确定了致密砂岩气成藏期储层的临界物性下限,通过古孔隙度恢复方法分析储层在成藏期是否为有效储层,并进一步利用过剩孔隙度评价了砂岩储层的含油气性。研究结果表明：(1)研究区盒1段现今储层含气孔隙度下限为4.25%,储层成藏期后孔隙度变化增量平均值为3.1%,储层成藏期临界孔隙度为7.35%;(2)通过古孔隙度演化定量恢复方法确定盒1段砂岩储层在成藏期孔隙度基本大于成藏期储层临界孔隙度,判定砂岩储层在成藏期具有较好的横向输导天然气的能力;(3)过剩孔隙度与天然气日产量具有更好的相关性,揭示了利用过剩孔隙度评价致密砂岩储层含油气性是有效的。综合确定砂岩储层成藏期临界物性以及运...     

裂缝性致密砂岩储层裂缝孔隙度建模——以四川盆地平落坝构造须家河组二段储层为例

裂缝性致密砂岩储层的非均质性突出,相对于沉积相变对储层所造成的影响,后期成岩与构造运动对储层的改造更重要,裂缝的发育特征常是影响这类储层有效性的关键因素。常规描述储层性质的孔隙度、渗透率参数难以确切描述该类储层的性质。在评价裂缝性致密砂岩储层时,将裂缝破碎带作为优质储层研究对象,以裂缝孔隙度作为储层评价关键参数,是研究裂缝性致密砂岩有效储层分布规律的重要途径。在裂缝孔隙度建模过程中,构造裂缝孔隙度的空间结构信息是建模的关键,在建立地震属性与裂缝的相关性基础之上,使用地震属性构造了裂缝孔隙度的空间结构参数。生产数据表明,地震分频属性能够在整体上指示裂缝孔隙度的平面分布特征,可以用来构造裂缝孔隙度的变差函数,但该属性不能定量给出裂缝孔隙度的空间分布特征,因此不能用于辅助参数进行协同计算。将地震蚂蚁体数据和通过成像测井校正的单井裂缝孔隙度解释数据共同作为模拟裂缝孔隙度模型的输入参数,使用协同建模的方法建立裂缝孔隙度的空间分布,从而定量评价了裂缝性致密砂岩储层裂缝孔隙度的空间展布规律,为数值模拟提供数据支持。     

“新三组合”测井技术在鄂尔多斯盆地致密砂岩储层评价中的应用

鄂尔多斯盆地致密砂岩储层具有非均质性强、岩性致密、孔隙结构复杂、连通程度差、孔隙度与渗透率极低等特征,致使常规测井仪器响应特征不明显,储层评价准确性不高。为有效提高致密砂岩储层评价的准确性,采用元素俘获能谱、核磁共振、介电扫描测井相结合的“新三组合”测井技术,对致密砂岩储层进行综合评价。与“常规三组合”测井技术及其测井解释模型相比,“新三组合”测井技术能够提供丰富的储层物理参数,ELANPlus测井解释模型能够更精细地计算储层特征参数,使储层岩性及流体识别、孔隙度计算更加准确、直观、可靠。实际应用表明,在研究区储层评价中“新三组合”测井技术能够提高致密砂岩储层评价的准确性。     

多参数联合反演预测致密含气砂岩

储层预测的难点在于预测结果的多解性和低分辨率。多参数联合反演预测致密含气砂岩的步骤为:首先利用对地层岩性敏感的自然伽玛曲线来区分砂岩、泥岩;其次利用孔隙度反演剔除致密砂岩,划分有利储层;最后,合理进行含气特征曲线重构反演,有效地识别了含气砂岩储层。通过对川南须家河组致密含气砂岩储层进行综合预测表明:多参数联合反演方法可精细预测致密含气砂岩储层的厚度和空间展布规律,预测结果与钻井解释吻合度好。     

核Fisher判别分析在火山岩岩性识别中的应用

针对火山岩储层岩性识别困难的问题,将核Fisher(KFDA)判别分析方法用于火山岩储层的岩性识别中。在详细介绍核Fisher(KFDA)判别分析方法的理论基础上,选取能够反映火山岩岩性变化的常规测井曲线作为特征变量,从8口取心井中随机选取70%的数据样本点参与核Fisher(KFDA)的模型建立,剩余30%数据样本点作为测试集进行岩性正确率的识别。通过对克拉美丽气田石炭系349块火山岩薄片的数据分析表明,利用核Fisher判别分析方法可以有效实现火山岩岩性的分离,与支持向量机(SVM)、BP神经网络和Fisher(FDA)方法比较,该方法识别准确率高,图形化显示方面直观性强,可作为利用常规测井资料识别火山岩岩性的有效手段。     

基于核函数的非线性校正算法在原油快评中的应用

为了快速准确地测量原油的密度、酸值和硫质量分数等重要性质,采用红外光谱技术结合非线性化学计量学定量校正算法建立校正模型。结果表明,分别使用最小二乘支持向量机算法(LSSVM)和核偏最小二乘(KPLS)两种基于核函数的非线性校正算法建模预测原油密度、酸值和硫质量分数的预测标准偏差分别为00065 g/cm3、019 mgKOH/g和038%以及00089 g/cm3、023 mgKOH/g和040%,预测结果的重复性与再现性等同或优于标准方法。与经典偏最小二乘(PLS)方法相比,KPLS算法准确性更高,而LSSVM具有更快的训练速率、更小的测量偏差等优点。     

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.＂     

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。     

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。