基于GA-BP神经网络的长宁地区页岩气水平井产能预测技术

准确预测页岩体积压裂井的产能是确定合理开发决策的重要前提。目前页岩气井产能预测主要基于理论模型,需要理想化假设条件和不易得到的参数,导致体积压裂前的产量预测精度不高。为此,通过数据挖掘技术直接从影响产能的参数入手,突破传统理论模型的局限,首先利用灰色关联度确定影响长宁地区57口页岩气水平井压后产量的主控因素及权重,然后基于遗传算法优化的误差反向传播(back propagation,BP)神经网络方法,建立页岩气水平井体积压裂产能预测模型。基于该模型,针对长宁地区已生产井数据开展现场应用。应用结果表明:工程参数主要影响页岩气水平井的初期产量,总有机碳含量(total organic carbon,TOC)、单井百米液量、单井百米砂量、脆性矿物指数等工程参数是影响页岩气水平井测试产量和3个月累产气量的主控因素;TOC、I类储层钻遇长度、孔隙度、含气量等地质参数是影响页岩气水平井1年累产气量的主控因素;基于长宁地区已生产井数据建立的页岩气水平井体积压裂测试产量预测模型的平均误差为8.76%,预测误差同比多元回归模型预测降低了47.79%;基于遗传算法-误差反向传播(genetic algorithm-back propagation,GA-BP)神经网络的产能预测技术具有操作灵活和预测精度高的特点。利用大数据分析和产能预测方法为长宁地区页岩气井的产能预测提供一种新思路,提高了产能预测效率,并有效地指导现场施工。     

致密砾岩油藏压裂甜点预测研究—以玛18井区为例

致密油藏压裂甜点的准确预测是合理部署井位和压裂改造成功的关键。玛湖致密砾岩油藏复杂的地质特征和强非均质性,导致其压裂甜点的预测较为困难。针对目前缺乏有效预测玛湖砾岩油藏压裂甜点方法的问题和提高水平井压裂改造效果的迫切需求,本文在压裂改造效果主控因素分析基础上,以储层改造体积（Stimulated Reservoir Volume, SRV）为预测指标,首先优选已有基于可压性指数的压裂甜点评价模型,同时建立了基于机器学习的致密砾岩油藏压裂甜点预测模型,最终形成了适用于玛湖致密油藏压裂甜点的预测方法。研究结果表明：在基于可压性指数的压裂甜点预测模型中,Cui、Di、Lai等人建立的模型与实际监测结果有具有较高吻合度;在基于机器学习算法的压裂甜点预测模型中,随机森林、GRBT、Bagging模型表现出较好的性能;虽然当前数据下基于可压性计算的压裂甜点模型的性能更佳,但是随着现场数据的更新与准确度的提高,基于机器学习的压裂甜点模型预测精度将不断改善。研究成果对于玛湖致密砾岩油藏压裂甜点和综合甜点评价、井位部署、压裂改造设计具有重要的指导意义。     

川东南五峰组-龙马溪组页岩气目标评价及水平井设计技术

川东南地区五峰组-龙马溪组具有良好的页岩气勘探开发潜力，利用实验、地震、测井、钻井及压裂等资料，以页岩气甜点目标评价为主线，开展地质-物探、地质-工程一体化研究，结合勘探开发实践，明确了地质综合评价、甜点目标评价体系及水平井地质-工程一体化设计等目标评价技术系列。甜点目标评价体系是以“三因素控气”地质认识为指导，建立甜点目标评价体系和标准，优选有利目标。水平井地质-工程一体化设计技术是通过优化水平井部署和压裂设计，穿好层、压好缝，提高单井产量。通过目标评价技术集成及应用，形成固定做法、固化成熟技术，高效指导川东南地区五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发。     

基于机器学习的页岩气总有机碳含量预测模型

总有机碳含量是评价页岩气的重要指标之一，其对页岩气藏地质“甜点”的准确预测和后期开采过程中射孔井段和压裂井段的选择至关重要。针对现有的页岩气藏总有机碳含量预测方法中，△logR方法人为确定参数多、主观性强，多元回归法泛化能力弱等缺点，本文以川南海相页岩气为研究对象，通过对研究区块测井资料和实验室岩心分析结果的整理，优选出不同的参数作为模型训练的特征向量，建立总有机碳含量的BP神经网络和支持向量机预测模型，分析不同模型之间的差异，对模型特征组合等影响因素进行分析，最后用优选出的模型对未参与训练的井进行总有机碳含量的预测并与实测值对比，得到基于不含能谱测井资料的BP神经网络模型能真实地反映出测井资料与储层的非线性关系，预测结果与实际结果之间的误差小。     

页岩气藏开发的关键因素

 页岩气藏是一种非常规气藏,属连续型气藏,其储层结构复杂,为低孔、低渗型,对开发技术要求很高。本文简述国内外页岩气开发现状,对北美页岩气藏开展研究并总结其勘探开发成功经验,认为其有效开发的关键是甜点区优选及储层压裂改造,综合地质评价是页岩气资源投入开发的基础,储层改造技术是动用页岩气储量的核心。介绍了开发目标区优选的主要地质参数及钻完井优化的主要内容,同时结合中国页岩气井地质及工程参数实际对比,提出了页岩气成功开发的工作思路,即在水平段储层评价基础上,进行有针对性压裂射孔设计,采用适合工程参数以增大缝网改造体积和效率,进而提高单井产量。     

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。     

中国陆相致密油“甜点”富集高产控制因素及勘探建议

通过分析中国陆相致密油成藏组合特征,研究典型致密油区"甜点"地质参数与单井产量的关系,明确致密油"甜点"富集高产控制因素,为致密油勘探开发提供依据。致密油"甜点"富集受优质烃源岩、储层物性和裂缝控制,优质烃源岩展布控制了"甜点"区的平面分布与纵向富集段,物性相对较好的致密储层控制了"甜点"的资源规模及产能,裂缝能极大地提高储层的渗流能力,致密油产量与储层厚度、黏度、压力系数正相关,但与单一因素相关性不明显。水平井产量与水平段长度、压裂液总量和压裂总加砂量密切相关,压裂液总量影响初期产量,总加砂量对累计产量影响较大。精准选取"甜点"区和"甜点"段,采用长水平段水平井开发,加大压裂液总量和压裂总加砂量是陆相致密油获得高产的前提。根据中国陆相致密油富集高产控制因素,提出如下勘探开发建议:开展地质精细评价,提高"甜点"预测精度;优化钻完井技术,降低勘探成本;通过管理体制创新,提高生产效率。     

FL地区页岩气“甜点”地震预测技术——以FL地区自流井组大安寨段为例

川东南FL地区大安寨段页岩气具有广阔的勘探潜力。寻找富含有机质暗色泥页岩,预测有利压裂品质区是本文研究的重要目的。本文以地震资料为基础,在构造解释的基础之上,采用SPSS测量数据编制目的层埋深图,利用三维地震资料进行储集层精细标定,确定储集层的地震响应特征;采用地震相平面分析技术,划分沉积相带;应用曲率分析、应力场数值模拟以及叠前纵、横波阻抗联合反演技术,预测有利压裂品质区,建立了一套预测页岩气"甜点"的技术方法,通过与已完钻井资料的对比,证实了预测结果的正确性。     

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。     

基于动量BP算法的过渡段路基沉降预测

利用动量BP算法改进了BP神经网络的收敛性,建立了过渡段路基沉降预测模型.该模型可克服传统BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部最优等的缺点.结合津秦客运专线路桥过渡段路基沉降实测数据,将该优化模型与传统BP神经网络预测模型进行了对比.计算表明,利用动量BP算法改进的神经网络具有较高的预测精度,同时考虑了多个影响因素,因而具有广阔的应用前景.     

中江气田致密砂岩气藏“一体化”甜点评价技术

中江气田沙溪庙组气藏整体呈“三隆夹两凹”的构造格局,构造高部位的“三隆”区已经实现高效开发,但构造低部位“两凹”区河道甜点评价技术尚不完善。针对现有地质甜点着重评价储层品质,而含气性预测依赖地震解释,且多解性强的问题,将成藏与地震研究相结合,形成含气性预测精度更高的地质甜点预测技术。在地质甜点评价基础上,对甜点进行分类评价,明确各类甜点的特点与差异,建立与之相适应的工程改造技术,形成针对性的工程甜点评价技术。深化深源浅聚次生气藏的差异化成藏研究,多学科融合,形成“地质甜点”与“工程甜点”有机融合的“一体化”甜点评价技术。基于一体化甜点评价结果,结合水平井体积压裂新工艺,突破了常规储层下限,大幅提高了单井产能,实现了“两凹”区的有效动用开发。“一体化”甜点评价技术可有效评价压裂新工艺所适宜的低品质河道,推动气藏更低部位、更差储层河道的建产开发。     

页岩气体积压裂支撑裂缝长期导流能力研究现状与展望

水平井分段压裂形成复杂体积缝网是页岩气有效开采的关键技术之一,复杂体积缝网依靠支撑剂支撑并成为页岩气渗流的重要通道。支撑裂缝长期导流能力是影响页岩气压后产能的重要因素,而关于页岩气体积压裂支撑裂缝长期导流能力的研究尚未形成统一认识。通过分析国内外最新研究动态,阐述了支撑剂支撑裂缝长期导流能力研究的重要性;分析了目前国内外关于支撑剂长期导流能力的实验测试与理论预测方面的研究成果;剖析了非达西渗流效应、多相渗流效应、地层水性质等特殊因素对长期导流能力的影响程度;提出了页岩气体积压裂支撑裂缝长期导流能力研究方向的着重点。     

吉木萨尔页岩油水平井开采实践

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油矿场开发试验表明，纵向上不同地质甜点，平面上同一甜点层的不同区域水平井生产特征差异很大，水平井单井产能及EUR主控因素不清，给油藏开发方案编制、储层改造方式选择和效益评价带来了诸多困难。为此，通过地震、录井、分析化验一体化综合研究，明确了源储高频互层的地质特征，源储配置和保存条件是影响芦草沟组含油性的先天因素；利用特殊测井、微地震监测明确了水平段长度、复杂缝网是影响产能的重要因素；利用室内物模实验，结合油藏生产动态综合分析，初步确定了压裂后水平井合理的排采制度。研究认为，页岩油甜点体具有较强的非均质性，高优质甜点钻遇率和改造缝网复杂程度最大化是提高水平井产能必须追求的目标，合理的排采制度有利于充分发挥水平井的生产能力。     

基于匹配追踪算法的高精度页岩气“甜点”识别

中国页岩气资源开发近年来已取得了许多阶段性进展,但因勘探开采成本高、风险大,因此在钻井资料较少的情况下,充分利用地震资料的横向变化特征,精确刻画页岩气"甜点"区分布具有重要意义。常规叠后地震反演方法能够识别页岩层,但不能有效区分含气页岩层与非含气页岩层,而基于地震波衰减理论的流体活动因子能够有效表征储集层的渗透性,识别含气页岩储层。提出将流体活动因子与高精度匹配追踪算法相结合,在地震信号时频分解的基础上,建立含气页岩层与地震波衰减的联系,求取流体活动性属性,进而实现高精度页岩气"甜点"识别。该方法不受测井资料及构造解释的影响,能客观反映页岩层的含气性,适用于页岩气勘探初期钻探目标评价。理论模型试算和在中国南方复杂构造区海相页岩气勘探中的实际应用表明了该方法的有效性。     

基于数据驱动的旅游需求预测研究

合理预测景区客流量不仅可以为景区提供参考,更是旅游治理体系和治理能力现代化建设的内在要求。基于九寨沟风景区官网于2012年5月至2021年5月披露的每日客流量数据,运用Python爬取与九寨沟旅游相关的搜索行为数据和九寨沟每日平均气温,构建ARIMA、SVR模型和加入百度搜索指数与日平均气温的LSTM神经网络模型,对九寨沟风景区客流量进行拟合和预测。结果表明,LSTM神经网络模型预测精度高于ARIMA和SVR模型,加入百度搜索指数和日平均气温的LSTM神经网络模型可以显著提升客流量预测精度。     

基于ATD-BP神经网络的页岩气产量预测方法

储层改造是页岩气开发的关键步骤,根据储层改造数据进行页岩气井产量预测,对后续施工优化有重要指导意义。然而,储层改造数据与气井产量间呈非线性相关关系,不适用于传统线性预测方法。且储层改造数据存在有效数据较少、噪声数据占比较大、维数较高等问题,不适用于受噪声影响较大的传统BP神经网络非线性预测方法。由此,本文提出一种页岩气储层改造产量预测方法,首先利用自适应阈值去噪(adaptive threshold denoise,ATD)算法去除噪声,再运用BP神经网络对储层改造数据进行非线性拟合,得到页岩气井产量预测模型。实验表明,相比传统的BP神经网络,本文所提方法能够有效提高预测的准确率和稳定性。