自适应卡尔曼滤波算法在压裂作业中的应用

针对采用传统卡尔曼滤波器对压裂作业中压力进行滤波时,难以获得准确数学模型和噪声统计特性而导致滤波效果较差的问题,提出了一种基于拟合优度确定系数的自适应卡尔曼滤波算法(R~2-AKF)。该算法将测量数据的预测值作为回归曲线拟合值,通过计算测量数据的预测值与实际采集值的拟合优度确定系数R~2来确定过程噪声协方差矩阵Q的修正系数α,得到具有过程噪声协方差调整的自适应卡尔曼滤波算法,通过压裂作业现场试验验证了其有效性。试验结果表明:自适应卡尔曼滤波算法能保证系统的滤波精度,具有较强的实时性,是一种简单、有效的实时滤波算法,具有一定的工程指导意义和推广价值。研究结果可以为压裂作业中压力数据采集和分析提供技术参考。     

基于优化小波阈值的碳氧比能谱处理方法

由于放射性统计涨落以及仪器自身稳定性的影响,碳氧比测井伽马能谱中会包含一定量的噪声,影响碳氧比值的计算精度,在资料解释时需要对能谱进行滤波。传统小波阈值算法进行信号滤波处理时采用的软硬阈值函数存在均方根误差偏大与伪吉布斯效应等问题。提出了一种具有调节参数的改进阈值函数,根据不同的参数取值实现不同的滤波效果。为了获得改进阈值函数中的最佳参数,提出了基于反向学习策略的遗传算法,并用于对阈值函数中的参数进行优化。与经典遗传算法相比,改进遗传算法具有更好的收敛性与寻优精度。采用优化后的阈值函数对能谱进行滤波处理得到的数据和软硬阈值函数的处理结果相比具有更小的均方根误差,能谱中的噪声也得到了有效压制,表明所提算法具有更好的适用性。     

基于卡尔曼滤波的温度测井数据降噪方法

温度测井数据质量是有效应用的基础。在数据质量受客观条件限制的情况下可以通过滤波挽救质量较差的数据。通过对比几种常见滤波算法,选择概率意义上最优的卡尔曼滤波进行研究。通过将卡尔曼滤波算法结合到温度测井中,给出针对温度测井的简化卡尔曼滤波算法。通过对理论信号和实测井温曲线的实验,发现通过双向卡尔曼滤波可以避免相位偏移和状态估计初始值选择不当造成的影响;通过简化卡尔曼滤波算法可以免去滤波系数的收敛过程,理论上对初始段的估计更加准确。     

长输天然气管道的海量音波数据挖掘方法研究

长输天然气管道的音波检测技术受高采样频率影响,多通道音波时间序列为海量数据,如何快速有效进行数据挖掘是面临的一大难题。为此,对系统产生的海量音波数据进行了数据挖掘方法研究。介绍了基于自底向上法的分段线性表示的原理,利用该方法对音波序列进行数据分割,突出信号拐点信息,同源聚类,减小了由自定义长度分割带来的统计误差,实现了不同信号源数据的有效分割。同时,运用分裂基算法取代基2FFT对音波序列进行快速频率抽取,与基2FFT相比,分裂基算法在保持频谱图信息完整性的同时,减少了约33%的实数乘法计算量,提高了系统分析速度。试验结果证明了这2种方法的有效性和实用性。     

与频率相关的各向异性横波分裂参数提取算法

在地震频率范围内,含较大裂缝多孔岩石的各向异性参数表现出频率相关性。本文基于矢量褶积模型建立了分析多分量VSP数据的与频率相关各向异性的横波分裂参数提取算法。该算法可以在频域中针对单个频率提取横波各向异性参数(快横波的极化方向以及快、慢横波的时差),避免了传统算法中分段滤波可能带来的误差。通过对地震合成记录的数值分析,证明了该算法的可行性和正确性,并与传统算法结果进行了比较。结果显示,与频率相关的各向异性横波分裂参数可以从地震数据中提取。     

基于随机神经网络的储集层孔隙度预测技术在Y3区块的应用

随机神经网络是通过对样本数据进行训练,寻求预测值和实测值之间误差最小的一种数学内插方法。通过曲线重构反演技术对原始地震数据体进行波阻抗反演,以提高地震资料对储集层的识别精度;在滤波参数选取中,通过共轭梯度算法计算最小检验误差,选取最佳的褶积算子和属性个数,使地震属性和目标参数最佳限度地吻合,避免了神经网络过度训练的缺陷。随机神经网络技术在Y3区块实际资料应用中,取得了良好的预测效果,相比线性回归法和传统神经网络方法提高了预测精度。     

基于ARIMA-GRNN模型的油井产量动态预测

针对目前油井产量预测模型准确度不高的问题,建立基于ARIMA-GRNN算法的高效时序预测模型,采用ARIMA模型对产量序列的线性部分进行预测,计算预测值与真实值的残差.通过构建GRNN模型形成残差补偿器,获得油井产量的组合模型预测值.预测结果表明,ARIMA模型、GRNN模型和组合模型的平均相对误差分别为15.65％、...     

基于改进的GM(1,1)模型的高分辨率声波测井数据滤波处理

高分辨率声波测井数据中包含了大量与地层无关的干扰信号,这些干扰信号会导致测井数据与岩心分析得到的孔隙度的匹配性变差,从而降低了所构建的孔隙度模型精度。在分析GM(1,1)模型灰色滤波方法和步骤的基础上,对其进行了改进,即通过修正模型中的k值来提高灰色模型的预测精度,并利用改进的GM(1,1)模型对实际高分辨率声波数据进行了滤波处理。结果表明,采用改进的GM(1,1)模型对高分辨声波测井数据进行滤波处理能够有效降低随机干扰噪声,提高声波测井数据与岩心分析数据的相关性。     

基于改进的随机森林算法的井曲线填补研究及应用

测井数据是描述油气藏信息的重要途径,但实际勘探中测井曲线往往失真或缺失,其复原问题一直都是油气勘探领域的研究热点和难点。传统的随机森林算法主要受n＿estimators(决策树的个数)和max＿depth(树的最大埋深)这两个参数控制,在实际填补测井数据中并不能很好地训练出理想的模型。本文基于遗传算法(Genetic Algorithm, GA)提出了一种改进的随机森林算法(IRFA)用于测井曲线复原,即用GA来优化随机森林模型参数,进而提高缺失曲线复原的准确性和稳定性。实验结果表明,与传统的随机森林、BP神经网络以及长短期记忆神经网络(LSTM)相比,本文方法模型适应性及泛化能力更好,复原结果精度高且更为稳定。     

强容噪性随机森林算法在地震储层预测中的应用

地震数据和测井数据中的噪声与有效信号难以有效界定,决定了地震储层预测需采用强容噪性算法。通过训练样本中加入随机噪声证实随机森林算法具有较好容噪性,但不能据此推知它在地震储层预测中仍有很强容噪性。基于F3工区实际数据,从噪声较强的原始地震数据中提取含噪样本,由经过倾角中值滤波处理的地震数据提取去噪样本,建立多种地震属性与孔隙度参数之间的随机森林回归模型;由构建的含噪模型和去噪模型分别与原始地震数据去噪前后两个数据体进行运算,得到4种不同情况下的孔隙度数据体。结果表明：由含噪模型得到的两个预测结果受噪声干扰较大;去噪模型的两个预测结果受噪声影响较小,能有效刻画储层特征,表现出强容噪性。随机森林模型对异于样本数据的异常值具有强的容忍度。可知随机森林算法应用于地震储层预测的关键是样本数据不含噪声,而估算过程中地震数据体是否做了去噪处理对预测结果影响较小。     

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。     

进口天然气盈亏平衡定价对市场的影响——以广州市中亚天然气为例

2011年11月底土库曼斯坦天然气经过中亚—中国天然气管道和西气东输二线管道正式向位处华南的广州市供气。然而,由于中国天然气价格与国际气价脱节,天然气进口业务陷入进口越多亏损越多的尴尬境地,提高进口气入关后的价格将有助于缓解长期以来的进口气购销价格倒挂问题。为此,以广州市为例,测算了中亚天然气盈亏平衡时不同天然气用户的气价;采用天然气与可替代能源等热值直接成本对比法,按各类天然气用户实际支付可替代能源的现有价格等热值折算分析了对应的中亚天然气价格可承受能力。结果表明:从价格承受能力来看,居民用户和公共福利用户基本上是可以承受中亚天然气盈亏平衡定价;工商业用户也有一部分可以承受上述定价,但对燃料成本占总成本比重较大的用户,承受能力则较弱;天然气发电用户无法承受上述定价,中亚天然气发电只能扮演调峰角色。考虑到西气东输管道输送的既有国产气,也有进口气,为此提出:可以将国产气的出厂价与进口气的成本价加权平均,作为西气东输天然气的"出厂价"。     

稠油热采储层精细油藏描述研究进展

就稠油热采储层精细油藏描述的技术现状看:国外已经形成了完整的研究方法和技术体系,特别是在利用地震技术对油藏开发过程监测及剩余油分布规律的精细刻画等方面,具有相当高的研究水平;国内在储层单砂体的精细刻画、隔夹层研究以及储层在热采过程中的变化规律等方面,进行了大量的研究工作,取得了一定进步。稠油热采储层研究的关键问题为地层精细划分与对比、沉积微相研究、隔夹层发育规律描述、储层综合分类评价和地质建模研究等。在此基础上认为,稠油热采储层精细油藏描述研究的主要发展方向为井震结合断裂系统的精细刻画、地质体分类评价、稠油热采储层变化规律研究、剩余油分布规律的四维地震监测和隔夹层封隔能力的物理模拟与数值模拟验证等五大方面。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.＂