人工智能在测井地层评价中的应用现状及前景

测井是求取储层物性参数、发现与评价油气藏、预测油气储量的重要手段。测井技术更新换代、测井技术种类发展多样化、测井数据管理方式多元化等多重因素导致测井信息具有测量种类多、数据量大和多源异构等大数据特征。人工智能技术的快速发展为解决测井地层评价中的多解性、不确定性等难题提供了新的思路和方法,"测井＋人工智能"也是一个亟待探索的新领域。在系统回顾人工智能在测井领域的研究现状和进展基础上,重点讨论了有监督机器学习和半监督机器学习、神经网络和深度学习等人工智能技术在测井曲线重构、岩相预测和物性参数计算等测井地层评价中的应用。受样本数量有限、处理流程不完善和自我调节能力较差等因素制约,人工智能在流体研究、储层综合评价等测井领域具有较大的发展空间和广阔的应用前景。     

自定义响应方程的测井最优化处理方法

目前在用的测井最优化处理方法中涉及的响应方程均为预先定义的固定形式,由于其类型有限,因而针对复杂储层处理的适应性和计算精度都受到影响。针对这一问题,提出了一种基于表达式解析的体外自定义响应方程测井最优化处理方法。通过解析用户输入方程的组成元素,建立与之对应的计算机自动求导、求值算法;针对非线性目标函数求解,提出惩罚函数结合Levenberg-Marquardt的改进算法。现场应用表明,新方法有助于提升测井数据处理的适用性和解释结果的精度。     

多井多维异构数据交会图增维显示分析方法

交会图技术是测井处理解释中重要的数据可视化分析工具。在测井评价中,借助交会图对测井、地质、录井和试油等数据进行综合评价,或对多井多层段进行全面分析时,常见的交会图分析工具已不能满足需求。为此,在常规交会图的基础上进一步扩充与发展,充分利用测井、地质、录井和试油等异构数据将交会图增维扩展到更多维度,提出了多井多维异构数据交会图增维显示分析方法,从而为解释人员提供更多储层参考信息,实现多角度的测井综合对比、分析和展示。构建了异构数据增维深度对齐矩阵,将异构数据在深度上规整后加载到交会图中,实现测井数据刻度交会点颜色明暗和符号尺寸等属性、交会图增维辅助图件等功能,并通过对增维深度对齐矩阵中深度选择实现多交会图协同分析、交会图特征点投影到其他单井与多井应用模块同步显示等功能,使交会图扩展到更多维度,实现利用更多的异构数据辅助交会分析。构建了多井四叉树索引显示方法,优化交会图中重叠和遮挡数据点,提高了多井大数据量条件下交会图增维显示与交互性能。多井多维异构数据交会图增维显示分析方法已研发集成到新一代测井软件CIFLog中,并在多个油田成功应用。     

大数据存储技术进展

在大数据时代,我们面临着多种数据类型,数据规模以前所未有的速度增长,这给数据存储、管理以及分析带来了很大的挑战。传统的单机存储引擎显然不能满足数据爆炸性增长的需求,需要构建高性能、高可扩展、低成本、易用的分布式存储系统基础设施。本文对不同的分布式存储系统和其中的关键技术的研究进行全面的阐述和分析。     

中国陆相页岩油测井评价技术方法新进展

与北美地区的海相页岩油相比,中国陆相页岩油普遍具有岩石矿物成分复杂、储层非均质性强、单层厚度薄和岩性岩相纵向变化快等典型特点,测井岩性识别、储层参数精确计算及品质精细划分难度极大,这给测井准确评价页岩油“甜点”带来了巨大挑战。针对目前松辽、鄂尔多斯、准噶尔和渤海湾等盆地页岩油勘探区域测井评价遇到的诸多难点,重点讨论了以四维数字岩心、实验室多状态二维核磁共振及井场移动式全直径岩心核磁共振为代表的页岩油岩石物理实验新方法和以元素测井矿物组分高精度计算、电成像沉积构造识别、水平井解释及压裂效果评价为代表的处理评价新技术,并以系列关键核心技术突破构建了中国陆相页岩油测井评价方法体系,展现了近年来页岩油测井评价技术在中国的创新与发展。     

岩心CT扫描图像分割计算缝洞孔隙度与测井资料处理结果对比研究

针对缝洞型储层岩心CT扫描图像特征,研究了一种图像分割方法计算岩心缝洞孔隙度,并与常规测井资料三孔隙度模型计算的缝洞孔隙度及成像测井图像分割提取的面孔隙度进行了对比。结果表明,基于CT扫描图像灰度特性的算法可以从CT扫描图像中分割出岩心上尺寸较大的缝洞孔隙。应用该方法从岩心CT扫描图像提取的缝洞孔隙度与三孔隙度模型计算的缝洞孔隙度及成像测井图像分割提取的面孔隙度存在一定的对应关系。     

碳酸盐岩储层井旁缝洞体反射横波提取方法

反射波信息提取是横波远探测测井资料处理的基础和关键,其提取精度直接影响井外异常反射体的成像质量。传统的反射波提取方法包括F-K滤波、Radon变换等,在一定程度上忽视了复杂井况和地层条件下产生的多种噪声信号,导致反射波提取精度较低,储层测井解释存在多解性。在大量分析横波远探测测井资料声学特征的基础上,系统梳理出影响反射波提取精度的2类噪声：相干噪声和不相干噪声。前者主要包括地层界面波和多次波;后者包括低频-高频噪声和坏道。通过深入探讨这4种噪声的产生原因、特征和判识方法,形成了噪声压制方法,提出了一套反射横波提取方法。现场实例应用表明,该方法可提高反射波的提取精度,使井外缝洞偏移图像更为清晰。这一研究可为油气层勘探和工程改造提供重要技术支撑。     

电成像测井图像微锯齿精细校正方法研究

电成像测井仪器在井下运动状态复杂,经过传统加速度校正方法处理后的电成像图像上仍会存在微锯齿现象,使得图像质量下降,增加了测井解释的多解性。对电成像测井图像微锯齿现象产生的原因进行分析,提出基于仪器相对运动速度分析的微锯齿图像精细校正方法。该方法通过各电极微电阻率曲线对比建立了反映仪器运动状态的相对速度变化曲线,在此基础上采用Kalman滤波模型进行图像真实深度预测与校正。应用实例表明,该方法有效降低了电成像测井图像处理过程中的微锯齿现象,提升了图像显示效果。     

结合地层元素测井和密度测井提高孔隙度评价精度

岩性较复杂的储层中,由于矿物组分及含量的复杂性,利用常规解释方法不能准确计算地层孔隙度。为此,结合地层元素测井和地层密度测井提高孔隙度计算精度。采用基于多目标规划的最优化新方法,将地层元素测井直接测量的元素含量反演得到高精度的矿物含量。根据地层矿物含量准确计算骨架密度值,结合密度测井资料,获取精确的地层孔隙度测井评价结果。将该方法应用到实际测井资料中,并与岩心分析结果对比验证计算结果的准确性。该方法的计算结果与岩心分析结果的相关系数,高于仅利用密度测井以及中子密度测井交会等常规解释方法,证明了该方法提高地层孔隙度评价精度的实用性。