基于砂岩数字岩芯图像的渗透率模拟与粗化

运用闵可夫斯基泛函,结合K-means聚类方法,对应用CT扫描获得的砂岩数字岩芯图像进行岩石类型的精细划分,将岩芯划分成为粗粒区、细粒区和过渡区,进而获得岩芯的精细分层。基于砂岩数字岩芯图像,应用岩芯驱替模拟变换法,模拟在不同驱替压力条件下岩芯中湿相与非湿相的分布状况。应用格子玻尔兹曼方法(LBM),对岩芯各个小层进行渗透率的计算模拟,并采用直接加权平均、回归各岩石类型孔-渗关系曲线以及去除薄层后回归各岩石类型孔-渗关系曲线3种方法,完成对岩芯渗透率参数的粗化,获得粗化后的渗透率参数和孔-渗关系曲线方程。     

基于Minkowski泛函和K-means聚类算法的岩石类型划分

数字岩心技术的发展和计算科学、物理学、统计学、油藏工程等多学科的交叉融合,为基于数字岩心图像的岩石类型的精细划分提供了一种新的方法。基于micro-CT物理法成像处理后获得的砂岩数字岩心图像,运用闵可夫斯基泛函作为基于数字岩心图像的岩石物性特征的综合表征参数;并结合K-means聚类算法,可以达到基于数字岩心图像的岩石类型的精细划分和获得基于精细岩石类型层次系统的目的。对于后续基于精细岩心层次系统岩心物性参数的模拟和粗化具有十分重要的意义。     

基于砂岩三维数字岩心图像的图像处理与相划分研究

CT成像设备的发展和普及在石油工程、地球科学、地质学等领域和学科内发挥着越来越重要的作用。CT扫描成像可以在样本无损的条件下岩心等进行扫描重构获得的三维数字岩心图像,可以较为清楚的反映岩心内部结构;同时,基于CT扫描的岩心三维图像的分析,为油藏驱替原理分析和油田生产等方面有着重要的意义和作用。主要基于某砂岩岩心CT扫描后的重构灰度图,开发了一套应用于石油工程领域砂岩三维数字岩心图像的处理方法。首先,对图像处理过程中所应用的滤波和蒙版处理方法进行了简单的介绍;其次,详细介绍各图像滤波和蒙版处理方法的原理与其在三维数字岩心图像上的应用;最后在处理优化的图像之上,运用区域限定和活动收敛轮廓的方法,从而获得适用于油藏工程数值模拟分析的分相图像,将原始的数字岩心灰度图像划分成为了含孔隙、颗粒骨架和泥质三相的相划分图像。     

基于供排协调的抽油机采油井智能控制系统

抽油机采油井的产量取决于油井产能和抽油泵排量两个方面。根据抽油机井采油供排协调原理,分析油层子系统向井底的供油能力和抽油机采油子系统排出能力之间的协调关系,建立了以保持恒定泵沉没压力为限定条件的供排协调冲次自动调节模型。采用油井工作状况实时监测数据,计算得到沉没压力。根据与设定沉没压力比较的差值大小调节电机供电频率,自动控制冲次,实现油井恒定泵沉没压力条件下的供排协调,从而使采油系统自动适应产能变化,使油井处于稳定生产状态。采用研究的技术能够实现稠油热采井、二氧化碳吞吐井等产能变化油井智能自动调参生产。该技术在油田现场进行了试验,对油井应用实例进行了分析。     

一种基于属性分布的非均匀油藏数值模拟网格优化算法

油藏数值模拟是油气田勘探开发的基础,三维地质网格模型是数值模拟的基础数据之一,网格的数量和大小决定了数值模型的精细程度,同时也影响了数值模拟的效率。为了有效保证地质模型的准确性,又可以提高数值模拟的效率,借鉴自适应网格法的思想,提出了一种改进的不均匀网格优化方法。该方法在储层物性非均质性强烈或重点研究区域采用细网格,而在储层物性均质性相对较好的区域采用粗网格,相邻粗、细网格间均匀渐变过渡。首先,设计了网格优化的基本原则;随后,在网格优化基本原则的基础之上,设计并实现了一种改进的不均匀网格优化算法;最后,以陕西省X区油田实例数据对算法的有效性和准确进行了验证。结果表明:该算法可以实现网格的均匀渐变过度,既有效减少了网格数量,又很好的保证了模型的精确度。     

基于层次分析法的致密砂岩双甜点评价方法

致密砂岩储层是未来中国油气资源增储上产的重要支柱之一,有效的甜点预测则是致密油气成功勘探开发的重中之重.针对致密砂岩储层的甜点评价问题,提出了一套基于层次分析法,结合三维地质模型的综合甜点的评价指标体系、预测方法和工作流程.首先,系统分析致密砂岩储层的特性,总结建立了一套致密砂岩储层甜点评价指标体系;随后,通过地质与工程的综合甜点多信息融合,基于多参数三维地质模型,引入层次分析法进行了符合综合甜点评价需求的改造和融合,实现了基于层次分析法的致密砂岩甜点评价方法;最后,通过X区致密砂岩储层,对方法的有效性和准确性进行了测试.结果 表明,研究方法可以实现致密砂岩储层地质甜点、工程甜点和总和甜点的评价.     

川南泸州区块五峰-龙马溪组现今地应力特征与页岩气开发

川南泸州区块是中国重要的页岩气产区,其内五峰-龙马溪组页岩气资源丰富,勘探-开发潜力巨大。现今地应力在页岩气运移与富集规律分析、钻完井工程、储层压裂改造以及井网部署等方面均具有重要应用。分析泸州区块五峰-龙马溪组深层页岩气储层现今地应力状态,并探讨在其影响下的天然裂缝活动性与压裂裂缝扩展。结果表明:五峰-龙马溪组页岩气储层现今地应力方向呈现WNW-ESE的优势方位;现今地应力值大小为:水平最大主应力最大、垂向主应力居中、水平最小主应力最小,指示走滑型地应力机制。五峰组和龙一₁¹小层水平主应力差分别介于11.90～15.76 MPa和11.80～16.75 MPa范围内,具备形成复杂压裂缝网的地应力条件。在现今地应力条件下,川南泸州区块五峰-龙马溪组页岩气储层天然裂缝不活动,随着开发流体的注入,天然裂缝逐渐活化,其压力增量的临界值为15～23 MPa;压裂后主要形成垂向延伸的裂缝系统。研究成果可为川南泸州区块深层页岩气效益开发提供现今地应力分析的基础与科学依据。     

基于三维角点网格模型的现今地应力有限元模拟

设计并实现三维角点网格模型的现今地应力有限元模拟方法。利用角点网格, 建立储层三维精细模型。应用网格转换算法, 将网格转换为对应的三维有限元网格模型, 采用有限元法模拟地应力场的分布。采用网格转换逆向方法, 将模型重新采样至对应的角点网格地质模型, 为后续数值模拟等流程提供数据支持, 从而保证流程的连续性和数据的一致性。通过X工区和Y工区两个油田实例数据, 模拟工区应力场分布。对比分析表明, 模拟值与实测值匹配性较好, 证明了方法的准确性和有效性。     

基于砂岩数字岩心的地层参数模拟与粗化方法研究

基于micro-CT成像的数字岩心技术的发展,拓展了岩石物性参数的测量和分析方法。基于三维数字岩心的物性参数模拟,可较为准确的反应岩石的物性,针对砂岩三维数字岩心图像的地层参数模拟与粗化,对研究岩心的流体分布等具有十分重要的意义。首先,基于三维数字岩心图像,采用闵可夫斯基泛函和K-means聚类法对岩心进行精细分层;其次,采用驱替模拟法,模拟岩心在不同驱替状态下湿相和非湿相的分布,针对不同的湿相分布状态,对各个小层在不同方向上的地层参数进行模拟;最后,采用数学平均法、曲线回归法和去除薄层后的曲线回归法对岩心的地层参数进行粗化并对比分析各种粗化方式结果的差异。     

鄂尔多斯盆地白于山井网加密区延长组长4+5特低渗储层沉积特征和储层物性分析

以岩芯、薄片资料为基础, 结合常规测井和成像测井等资料, 综合分析鄂尔多斯盆地白于山井网加密区上三叠统延长组长4+5特低渗储层的沉积特征和储层特征, 进而解剖储层砂体在纵向及平面的展布特征。结果表明, 长4+5储层主要为一套中?细粒长石砂岩, 发育平行层理和交错层理; 储集空间以中小孔径的粒间孔为主, 发育少量裂缝, 储层物性较差。储层砂体在平面上呈较均匀的条带状展布, 厚度在2~5 m之间; 沉积亚相以三角洲前缘为主, 发育水下分流主河道、水下分流浅河道、水下分流浅滩和水下分流间湾4种沉积微相。在纵向上, 水下分流主河道及浅河道交替变化, 在各小层有规律的展布。研究结果对进一步寻找白于山地区的油气富集区有一定的指示意义。