储层非均质性定量研究的新方法

对定量研究储层非均质性的常规方法进行了分析 ,提出了一种新的非均质综合指数方法。该方法利用把表征非均质特征的 9个参数作为因素建立起模糊数学模型 ,主要包括因素集合、结语集合、单因素矩阵等模型。该方法可以克服多种非均质参数表征不一致的缺陷 ,能实现储层非均质性定量刻划。该方法在胜坨油田二区进行了实际应用 ,取得了较好的效果     

储层非均质性定量研究的新方法

对定量研究储层非均质性的常规方法进行了分析，提出了一种新的非均质综合指数方法，该方法利用把表征非均质特征的９个参数作为因素建立起模糊数学模型，主要包括因素集合结语集合、单因素矩阵等模型。该方法可以克服多种非均质参数表征不一致的缺陷，能实现储层非均质性定量刻划。该方法在胜索油田二区进行了实际应用，取得了较好的效果。     

洛伦兹系数在储层非均质性评价中的应用

针对目前油气储层宏观非均质性评价参数众多、评价指标无边界的问题,以江苏金湖凹陷王龙庄油田为例,综合运用岩心观察、室内分析试验和测井解释等资料,通过计算岩石样品的渗透率洛伦兹系数对研究区阜宁组二段储层层内和平面非均质性进行研究。洛伦兹系数为0~1的数值,可以作为评价储层非均质程度的指标,从而定量评价储层的宏观非均质性。结果表明,洛伦兹系数能够弥补传统储层非均质性评价指标无边界的问题,可在其他地区的储层宏观非均质性评价中进行推广。     

熵权非均质综合指数算法及其应用

利用熵权方法可以计算非均质综合指数 ,其方法包括确定对象的集合、指标因素的集合、指标矩阵、归一化指标值、指标权重以及计算综合指数等。熵权非均质综合指数算法可将数值有差异的属性参数对非均质指数的贡献进行弱化和强化 ,即去同存异 ;熵权非均质指数的大小能定量表征储层的非均质性。利用该方法在胜坨油田坨2 1断块进行了应用 ,定量地刻划了储层的层间、层内和平面非均质性 ,取得了满意的效果     

熵权非均质综合指数算法及其应用

利用熵权方法可以计算非均质综合指数，其方法包括确定对象的集合、指标因素的集合、指标矩阵、归一化指标值、指标权重以及计算综合指数等。熵权非均质综合指数算法可将数值有差异的属性参数对非均质指数的贡献进行弱化和强化，即去同存异；熵权非均质指数的大小能定量表征储层的非均质性。利用该方法在胜坨油田坨21断块进行了应用，定量地刻划了储层的层间、层内和平面非均质性，取得了满意的效果。     

基于储层构型研究的储层平面非均质性表征

密闭取芯以及大量加密调整井实钻显示,渤海SZ油田平面上水淹差异大,平面剩余油动用不均,而现行平面非均质性定量表征手段难以满足下一步挖潜需求,基于减缓平面矛盾、释放平面剩余油潜力需求,开展了渤海SZ油田开发后期储层平面非均质性表征研究。研究显示,现行平面非均质性定量表征以地质统计学方法为主,其基础参数多为井眼处储层指标信息、以小层为测量单元,存在表征层次不足、无法有效描述井间储层内部结构差异等问题,通过开展储层构型研究,深化储层平面非均质性程度表征层次,结合油田不同相带单元平面油水接触关系,统计了储层平面非均质性定量表征新指标非连通厚度,该指标以连井剖面为基本单元,克服了无法描述井间储层内部结构差异的局限,并通过绘制非连通厚度平面分布图,实现了储层内部结构差异程度半定量表征。将非连通厚度指标应用于渤海SZ油田小井距先导试验,指标预测结果与生产实际一致,应用效果良好。     

DLH油田低渗砂岩孔隙分形定量表征方法研究

针对常规表征方法难以精确表征低渗砂岩储层孔隙空间分布复杂性和不规则性的问题,提出了适用于低渗砂岩储层的分形维数计算方法,实现了低渗砂岩储层孔隙特征的定量表征。基于不同分形维数计算方法差异性的分析,优选采用MIFA方法求解低渗砂岩储层的分形维数（在2.042~2.324）,相关性最佳;确定了排驱压力、平均孔喉半径、变异系数以及均值系数作为储层孔喉分布复杂程度和非均质程度的综合表征参数;基于恒速压汞分形维数的求解,发现低渗砂岩储层非均质程度呈中小孔喉大于微小孔喉,喉道分布大于孔隙分布的特点;低渗砂岩储层的分形维数与启动压力梯度和应力敏感性损害率的实验结果均存在一定的相互关系,分形维数越大,孔喉分布的非均质性越强,启动压力梯度越大且应力敏感性的损害程度也将加剧。低渗砂岩储层分形维数的计算可用于室内实验结果的定性预测和判断,也可作为油藏工程中应用相渗曲线时的重要判别标准。     

杏北区长6储层非均质性对含油性分布的影响

目的 评价安塞油田杏北区长6储层的宏观、微观非均质性,分析各类非均质性对含油分布的控制作用.方法 在储层沉积微相研究的基础上,综合运用岩心观察、薄片分析、压汞等各类测试、测井资料进行研究.结果 研究区储层砂体的平面连续性及物性状况是控制储层含油性的重要因素;储层在纵向上粒度韵律性、渗透率非均质对含油性在纵向上分布起到一定的控制作用:粒度较粗、物性较好的部位往往含油性较好;隔夹层越薄,分布范围越小,油气越容易发生垂向运移,对油气在纵向上的分布也起重要影响;储层孔隙结构的微观非均质性控制着油气进入储层的饱满程度.结论 研究区长6储层非均质性主要通过砂体平面展布、层内岩性和物性差异以及隔层分布等因素影响储层含油性分布.对该研究区储层非均质性与合油性分布关系的系统研究,对于评价油藏、预测有利含油区带并制定合理的开发方案有指导意义.     

利用原子力显微镜表征页岩孔隙结构特征

页岩储层孔隙结构复杂，非均质性强，矿物组分多样，这些储层特性加大了页岩油的开采难度。为了更好的表征页岩孔隙结构，利用原子力显微镜（atomic force microscope,AFM)技术，结合Gwyddion软件对大港、吉木萨尔和松辽盆地页岩的孔隙结构以及表面粗糙度进行了表征。结合快速傅里叶转换分析页岩的非均质性，采用分水岭法识别孔隙分布特征，分析不同地区页岩储层的孔隙结构差异。原子力显微镜可以对页岩的表面形貌进行表征，通过平均粗糙度、均方粗糙度、表面偏度和峰度系数等参数对表面粗糙度进行评价，可以准确表征页岩纳米级的孔隙结构，包括孔隙数量、孔隙大小、孔隙面积、孔隙体积和孔隙度等。结果表明：大港和吉木萨尔页岩的表面高度较高，松辽盆地页岩表面高度较低，大港页岩非均质性较强，孔隙主要以微孔为主，吉木萨尔页岩和松辽盆地页岩非均质性较弱，中孔和宏孔数量较多，孔隙发育较好。     

储层非均质性描述的地质统计学方法

储层非均质性对油气的聚集、产出、分布和油气藏的形成等起着至关重要的作用。因此,储层非均质性描述在石油勘探和开发中具有重要的意义。储层非均质性既具有结构性,又具有随机性,是区域化变量。根据地质统计学的理论,通过半变异函数,在前人工作的基础上,利用k阶球状模型拟合实验半变异曲线,利用线性规划法实现了阶球状模型的最优拟合。提出了评价储层非均质性的综合评价指标,对储层非均质性的变化幅度、变化速度以及变化的随机性进行定量描述。具体实例表明,该方法具有一定的优越性和实用性。     

一种评价页岩储层压裂液吸收的新方法

压裂液在毛细管力作用下自发吸入地层是导致页岩储层体积压裂返排率普遍低于30%的主要原因之一,有效评价页岩储层对压裂液的吸收是体积压裂优化设计、返排制度建立以及水锁伤害程度评估的基础,目前国内外尚未发现有效的评价方法。针对渝东北下寒武统鲁家坪组典型页岩和三种不同的致密储层岩石开展自发渗吸对比实验,并对比研究了3种常用的渗吸表征方法,提出了评价页岩储层压裂液吸收的方法和参数。通过实验研究发现,无因次法和Olafuyi法可用于评价页岩储层压裂液吸收能力,在表征吸收速率和规律方面尚有不足;Makhanov法可用于表征压裂液吸收速率和规律,在评价储层吸收能力方面尚有不足。新方法采用自吸能力、初期自吸速率和后期自吸速率三参数对压裂液的吸收进行定量表征,很好地反映出压裂液吸收规律。压裂液吸收可分为三个阶段:初期渗吸段、过渡段和后期渗吸段,其中初期渗吸段是压裂液吸收的主要阶段;压裂液吸收的驱动力主要为毛细管力和黏土吸附力;黏土含量越高,压裂液自吸能力越强,伊蒙混层和蒙脱石的存在可以大大提高页岩自吸能力。新方法能够评价页岩压裂液吸收的快慢、总量和规律,可以用于不同地层之间的对比评价,且直观可靠,有利于在页岩气或致密气现场推广应用。     

页岩气藏压裂缝网扩展流动一体化模拟技术

页岩气藏天然裂缝分布复杂,地层非均质性强,水平井压裂技术是开发的必要手段,建立页岩气藏压裂缝网扩展与流动一体化模拟方法对于制定生产方案及评价压裂措施具有重要的现实意义。采用基于闪电模拟的油藏压裂裂缝网络扩展计算方法来模拟页岩气藏多分支裂缝网络形态,在此基础上进一步运用嵌入式离散裂缝模型（EDFM）来定量表征页岩气藏有机质-无机质-裂缝网络之间的复杂流动机制,从而实现页岩气藏压裂缝网扩展流动一体化模拟。基于该方法建立了200 m×200 m的地质模型进行缝网形态模拟以及流动表征,通过缝网扩展模拟方法得到裂缝网络分布规律,在此基础上基于嵌入式离散裂缝模型进行流动模拟,得到模型生产200 d后的含气饱和度分布以及产气量分布曲线。同时,基于本文模型分析了压裂液注入压力、分形概率指数、压裂液黏度以及裂缝网格精细程度等参数对裂缝网络形态、含气饱和度分布以及页岩气产量的影响。研究表明,压裂液注入压力越高分形概率指数越小、压裂液黏度越小裂缝扩展范围越大、含气饱和度下降范围越大单井产量越高,裂缝模拟精度会显著影响产量误差。基于该页岩气藏压裂缝网扩展流动一体化模型可以大规模模拟页岩气藏缝网形态以及多重介质复杂流动,为评价页岩气藏压裂施工好坏以及产量预测提供了有效的帮助。     

基于地质成因的多参数碳酸盐岩储层定量评价

研究区碳酸盐岩储层孔隙类型多样、孔隙结构复杂、储层非均质性强，平面上单井产能差异明显。通过毛管压力曲线特征分析，采用流动带指数法将储层划分为6个流动带，建立了不同流动带的高精度渗透率解释模型。在对储层主控因素认识的基础上，优选储层厚度、渗透率非均质程度系数、电阻率、孔隙度、泥质含量及古地貌等6个参数，利用灰色关联分析法确定了各评价参数的权重，进而采用“综合评价指标”对储层进行定量分类评价。结果表明，单井储层综合评价结果与实际产能之间具有较好的正相关性。进一步分析认为综合利用流动带指标法进行渗透率精细解释、灰色关联法确定指标权重和综合评价指标进行分类评价具有较高的可靠性。该方法能够快速有效地指导油藏研究和井位部署，为类似碳酸盐岩储层评价提供了新的思路。     

一种页岩气远井地层可压性简易评价方法及其应用

可压性是页岩体积压裂设计和效果评价的关键参数,反映了在现有工艺技术条件下,页岩气储层能够被压开并形成具有一定规模的复杂网络裂缝的能力。现有可压性指数评价方法主要以实验数据或测井评价等静态资料为依据,考虑的可压性影响因素各有差异,导致评价效果不理想。通过对施工参数进行等效折算、归一化处理后,建立了远井地层可压性指数的计算方法;将远井可压性指数计算结果与远井脆性指数计算结果,与无量纲归一化处理后的自然伽马和密度进行交汇,实现了对页岩的可压性参数条件的定量化评价。应用结果表明,远井可压性指数、脆性指数与停泵压力具有负相关性;同时具备较高的远井脆性和可压性的参数条件为:自然伽马值216~303API、密度值2.56~2.61 g/cm3。根据此条件评价的压裂段可压性指数越高,对应的微地震监测解释裂缝体积越大,改造效果越好。由此说明方法方便、准确,可为后续压裂井选段分簇和工艺参数设计提供指导。     

页岩气水平井前导地质物理模型的测井研究

以川南威远地区寒武系筇竹寺组页岩气为研究对象,首先,利用邻井的测井储层评价结果优选“地质甜点”作为导向目标层;其次,分析沿井眼轨迹方位钻遇不同岩性、物性、含油性及脆性的地层剖面的随钻测井响应特征,并根据LWD和MWD资料实时确定地层倾角和厚度,准确建立前导地质物理模型;最后,利用井眼轨迹-随钻测井曲线-气藏岩性剖面综合成图技术及时判断水平井井眼轨迹在页岩储层中的位置、延伸长度及上下行方向,实时优化井眼轨迹与修正前导地质物理模型,指导钻头在优质页岩储层中的钻进,提高钻遇率。将该方法应用于研究区的页岩气水平井地质导向钻井中,效果明显。     

页岩储层离子扩散特征及影响因素分析

页岩储层压裂返排液中矿化度有明显升高,这与页岩储层离子扩散能力有关。目前,对于尚没有定量表征页岩储层离子扩散能力的方法。本文提出了一种评价页岩离子扩散能力的方法,并分析其影响因素。结果显示页岩储层中黏土矿物含量越高,离子扩散速度越快,持续时间越长。尤其是蒙脱石,其孔隙结构遇水发生反应,盐离子迅速扩散,会引起储层中压裂液矿化度的升高;盐溶液和表面活性剂也会对页岩储层的离子扩散能力有明显影响,但影响方式有诸多不同,Na⁺ 和K⁺通过压缩黏土扩散双电层厚度来降低页岩在溶液中的离子扩散能力,此外,K⁺还能进入页岩硅氧四面体中,阻止盐离子扩散;活性剂会引起溶液分子间作用力的改变,降低页岩在溶液中的离子扩散能力。通过页岩储层离子扩散实验对认识页岩储层裂缝发育程度和页岩储层性质具有重要的工程意义。     

基于测井曲线无量纲交会法的致密砂岩储层“甜点”识别及预测

基于自然伽马和声波时差曲线对致密砂岩储层具有良好测井响应的原理, 采用经验试错法、基于储层非均质性的归一化法和声波孔隙度法3种方式, 将鄂尔多斯盆地某油田区块的自然伽马和声波时差曲线变换成新曲线, 提出测井曲线无量纲交会法, 构建得到非均质性评价指标(HEI)和孔?渗综合评价指标(PPI)两个“甜点”指数, 对致密砂岩储层进行定量评价。探索综合运用无量纲交会法和“甜点”指数判别法来识别致密砂岩储层“甜点”的新方法, 对研究区储层进行分类评价及“甜点”预测。研究结果与矿场实测数据吻合度较高, 可为致密砂岩储层“甜点”预测提供较重要的理论和实践依据。     

基于测井资料的页岩油储层甜点预测

页岩油储层甜点预测受很多因素的影响,明确其主控因素并赋以合理权重是快速、高效地进行甜点评价的关键。传统的页岩油甜点预测法在赋以权重以及划分标准方面不尽合理。为此,首先,采用灰色关联分析法进行主控因素分析;其次,利用复相关系数法对优选的主控因素按照其所属储层类型进行合理的赋值;最后,综合建立储层的地质工程甜点系数来实现页岩储层甜点的精准预测。以长庆油田陇东地区长₇段页岩油储层为研究对象,利用测井资料从烃源岩特性品质（SQ）、储层物性品质（RQ）和完井品质（CQ）评价方面优选了10个具有代表性的地质和工程甜点参数,并建立了工区页岩油储层地质工程双甜点评价标准：X_SQ>0.581、X_RQ>0.494和X_CQ>0.715,该标准预测得到的工区甜点与实际高低产区吻合度高,证实了该方法的准确性。本研究可为陇东地区长₇段页岩油储层的甜点预测和井位部署提供理论依据。     

基于PCA-BNN的页岩气压裂施工参数优化

国内外学者在已有大量国外页岩压裂样本数据的前提下,开展了基于机器学习的页岩气压裂有效期预测及压裂参数优化的研究。随着近年来中国F气田不断地规模开发,积累了大量的压裂施工、生产动态、解释成果数据。通过利用已有的200口井的压裂施工历史数据及储层物性参数建立贝叶斯神经网络模型来优化压裂施工参数。选取对压裂效果有影响的储层物性参数、完井参数、压裂施工参数,用皮尔逊相关系数法分析11个参数的相关性;用主成分分析法（PCA）进一步降维处理,以降维后的主成分作为贝叶斯神经网络模型的输入参数,以压裂效果评价指标（有效期）为输出参数,引入贝叶斯方法自适应调整正则化系数避免神经网络过拟合,生成三层贝叶斯神经网络预测模型。用200口井中90%的井数据作为训练集,10%的井数据作为测试集,对该模型进行训练,实验结果表明,训练后该模型预测测试集的相对误差均值在5%以内,可以用来优化压裂施工参数。     

页岩气藏压裂数值模拟敏感参数分析

针对页岩气藏压裂形成复杂裂缝网络后,单一的裂缝描述方法不再适用的问题,采用Eclipse 软件中的页岩 气模型,建立了一种“等效方法”,将页岩气有效改造体积表征为“主裂缝+ 网络裂缝渗透率”,代替“主裂缝+ 次裂 缝”的模拟方法,两种方法产量和长期压力驱替是等效的,解决了手工划分网格工作量大、计算速度慢的问题。运用 Plackett-Burman 型线性试验设计方法,对水力裂缝参数和储层参数进行敏感性排序,结果表明：水力裂缝参数中,压裂 纵向改造程度、网络裂缝渗透率和有效改造体积对产量影响最敏感,储层参数对产量影响敏感程度由强到弱为：地层 压力系数、总含气量、储层有效厚度、吸附气比例、井底流压、基质渗透率。为页岩气压裂选井选层和压裂设计方案优 化提供了依据。