裂缝性页岩油储层三维数字岩心电阻率模拟

根据吉木萨尔页岩油储层岩样的扫描电镜(FIB-SEM)图像,通过BP神经网络分割方法得到页岩的孔隙、微裂缝结构信息,进而利用改进四参数随机生长法和二维分数布朗运动模型重构了精细的、具有裂缝-基质孔隙双重介质的页岩三维数字岩心,并采用有限元方法对其模拟计算了不同裂缝参数下的有效电阻率,最后分析了不同的润湿性以及裂缝排列方...     

基于MCMC的数字岩心重建方法

常规的多孔介质重建方法主要考虑基质和孔隙两部分,而且编程难度大,计算速度慢。针对页岩气储层各向异性且含有有机质的特点,提出了一种基于改进后的马尔科夫链-蒙特卡洛(MCMC)方法的数字岩心重建方法:先从实际页岩气储层二维切片图像中提取孔隙度和有机质,分别重建孔隙和有机质的数字岩心,再将孔隙和有机质的初始模型组合在一起构成最终的页岩气储层数字岩心。研究结果表明:通过对比分析二维MCMC重建图像和原图自相关函数,发现该方法重建图像能够较好反映原图性质;该方法计算速度快,过程简单,方法所重建的模型能够较好体现页岩储层各向异性的特点且能反映页岩储层含有有机质的特性。     

基于动态权函数的煤层可压性综合评价

煤层可压性直接影响着煤层气井的产量和企业的生产成本。为科学地对煤层可压性进行评价,以煤层地质参数为切入点,利用动态权函数综合评价煤层可压性。首先,针对煤层地质参数进行初选,利用数理统计的方法优选出主控影响参数;其次,通过分析主观赋权法和客观赋权法,对比其优势与不足,引入动态加权函数对煤层可压性参数进行赋值;再次,利用动态权函数的加权冒泡排序法对影响参数进行综合评价,拟合得到动态加权和与生产能力之间的关系;最后,对X区块的26口井进行了评价,利用综合评价结果与实际生产能力进行了对比,可压性评价结果正确率达到88.64%,验证了综合评价模型的准确性。     

致密储层数字岩心重构及核磁共振响应模拟

基于物理过程法模拟沉积岩的沉积、压实和胶结过程,构建致密岩石的三维数字岩心。利用随机行走法模拟不同成岩过程岩石的核磁共振响应以及不同润湿性岩石孔隙中流体的核磁共振响应。模拟结果表明,岩石胶结成岩后孔隙半径减小导致核磁共振横向弛豫(T_2)分布的峰值向短弛豫方向移动,流体视扩散系数略小于自由扩散系数;致密岩石中随润湿相流体饱和度减小,润湿相T_2分布向短弛豫方向偏移,受限扩散越来越明显。     

深层碎屑岩储层有效性及其评价方法

盆地深层碎屑岩储层非均质性特征显著、流体动力条件多变、油气水关系复杂,对储层有效性的认识、判断和评价十分困难。通过系统的深层碎屑岩储层沉积-成岩作用研究,认识了碎屑岩储层的多尺度结构性特征,发现对于任一沉积微相的碎屑岩储层都可划分为有限类岩石相,主要为泥岩、贫塑性颗粒砂岩、富塑性颗粒砂岩和强钙质胶结砂岩,其空间分布受沉积构造控制。富塑性颗粒砂岩和强钙质胶结砂岩在第一期油气充注之前已变得致密,构成了储层中各个尺度的隔夹层;贫塑性颗粒砂岩中成岩作用多期发生,并可能伴随多期油气充注。即便埋藏到深层-超深层范围,贫塑性颗粒砂岩仍能够保持相对较好的孔渗条件,为有效储集岩石;其中,早期发生过原油充注、具亲油润湿性的贫塑性颗粒砂岩则构成了优质储集岩石。为表征和评价深层储层有效性,提出了一种可充分反映储层多层次结构非均质性的单元砂体充填建模方法,建立储层地质模型,利用有效储集岩石中获得的各种物性参数表征储层中有效储集空间分布。以准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组二段砂岩储层为例,对深层储层有效性进行了评价,结果通过实际勘探认识的检验。     

基于数字岩心研究流体性质对裂缝性低渗透储层弹性参数的影响规律

为研究裂缝及流体性质对低渗透储层弹性参数的影响规律,采用X射线CT扫描技术构建低渗透储层岩石的3维数字岩心,应用图像处理算法加入定向排列的平行便士状裂缝,形成横向各向同性数字岩心,采用扩展的有限元方法计算含有裂缝的数字岩心的弹性模量,分析裂缝及流体性质对其弹性模量的影响规律。结果表明:裂缝纵横比和密度保持不变,随流体体积模量的增加,纵波各向异性参数呈线性趋势减小;裂缝密度和流体性质不变,随裂缝纵横比增加,储层岩石的弹性模量均呈线性增加;裂缝纵横比和流体性质不变,随裂缝密度增加,储层岩石的弹性模量也呈线性减小。     

南川区块五峰-龙马溪组页岩气储层测井评价方法

本文以常规测井资料为基础,以数理模型和相关性分析为主要手段,开展页岩气储层测井评价。研究以南川区块页岩气为例,考虑超压-常压等地质背景差异影响,首次分构造类型(背斜及斜坡带)分别建立测井解释模型;考虑到黄铁矿等导电矿物对电阻率饱和度法的不利影响,采用非电法饱和度模型。文中系统建立了包括页岩矿物组分、有机碳含量、孔隙度、含气饱和度、吸附气含量、游离气含量、总含气量及脆性矿物组分测井解释模型。通过与实验分析数据对比及实际井处理解释,验证了模型的准确性及方法的实用性,正在气田内推广和使用。     

基于模糊综合评判法的储层评价

针对研究区储层的地质特征,在探讨模糊综合评判法基本原理的基础上,构建了合理的评价标准,提取了体现储层关键特征的评价参数,引入了层次分析法确定评价因子的权重,并应用该方法对双河油田部分储层进行了综合评价.实际应用结果表明,该方法较好地解决了各评价参数之间的一致性问题,提高评价精度.     

涠西南流沙港组页岩储层地质特征及可压性评价

涠西南凹陷流沙港组页岩油资源丰富,但该储层地质条件复杂,储层可压性评价难度较大,亟需开展相关研究。本文综合岩心物性分析、核磁共振、扫描电镜、岩石热解、X射线衍射和力学实验等资料,分析了流沙港组页岩油储层地质特征,采用耦合脆性指数、水平应力差异系数和裂隙密度的可压性评价模型对不同类型油页岩进行可压性评价。研究表明,流沙港组页岩孔隙度主要集中在1%~5%,渗透率多小于0.1×10-3 μm2,储层表现为低孔低渗特征。孔径以微孔、介孔为主,主要集中在0.001~0.05 μm,页岩储集空间类型包括晶间孔、有机质孔、粒间孔和微裂隙4种孔隙类型。流二段泥页岩、油页岩的有机质类型分别为Ⅱ1-Ⅱ2型、Ⅰ-Ⅱ1型,普遍处于成熟阶段。储层岩石主要由长英质矿物组成,平均黏土矿物含量为33.24%。夹层型和互层型油页岩脆性较基质型和纹层型油页岩好,岩石储层各向异性较强。可压性评价结果显示：基质型和纹层型油页岩可压性指数较低,页岩油动用难度大;夹层型油页岩可压性指数为51.16%,具有一定的压裂改造潜力;互层型油页岩可压性指数最高,达到了57.03%,建议优先进行储层压裂改造。本研究对深入理解流沙港组页岩油储层地质特征和后期压裂施工具有重要意义。     

基于页岩气开发的威远县水环境承载力评价

为了科学合理评价分析威远县页岩气开发区水环境承载力,从社会资源、水资源、水环境三方面构建指标体系,通过模糊综合评价法构建基于页岩气开发的水环境承载力评价体系,并对威远县水环境承载力进行计算和评价。计算结果表明：2009～2018年间威远县页岩气开发水环境承载力评分值在0.246 6～0.764 0范围内,整体呈上升趋势,从临界承载状态上升为适宜承载状态;各子系统之间的评分值差异较大,水资源子系统评分值整体处于下降趋势,研究期内平均评分值达0.622 2,总体评分值较高,社会经济子系统和水环境子系统评分值呈上升趋势,两者为水环境承载力的提升奠定了基础;人口密度过大,水资源开发利用率过高、年均用水总量较高,人均水资源量较少,压裂液返排率较低成为制约威远县页岩气开发水环境承载力的关键因素。可见对威远县页岩气开发水环境承载力的评价针对性强,可以更为有效的为提高威远县水环境承载力提出针对性的优化和建议。     

基于数字岩心的哈得逊油田东河砂岩储层不同层理类型微观精细描述

为实现塔里木盆地哈得逊油田东河砂岩储层不同层理类型微观结构的三维可视化和精细化定量表征,利用高精度三维CT扫描数字岩心技术,以及三维可视化图像处理软件Avizo,针对平行层理、斜层理、块状层理及夹层4类岩样开展研究,建立数字岩心模型,定量表征不同层理类型中的矿物类型、颗粒大小、孔隙及喉道大小等参数。研究结果表明,岩样矿物成分主要为硅质和硅钙质,矿物颗粒直径为6～280μm,平均孔喉半径分别为7～36μm与7～10μm。东河砂岩不同层理类型之间微观结构存在较大差异,总体上各参数呈现出块状层理>斜层理>平行层理>夹层的特征。     

深层致密砂岩气藏有效储层的分类评价方法

深层致密砂岩有效储层的分类评价是致密砂岩气藏评价的重要环节。致密砂岩由于孔渗极低,且资料的品质难以保证,利用物性参数评价储层品质存在着一定的局限性。依据油气藏充注理论,结合储盖组合关系,利用研究区毛管压力资料,结合地层有效应力数据,建立了目的层的砂、泥孔喉半径计算模型,在此基础上利用聚类分析和正态统计方法,建立了有效储层的判别标准。研究认为,致密砂岩的有效储层与相邻盖层之间存在着较大的毛管压力差,即砂泥孔喉比大。研究区有效储层的砂泥孔喉比界限值随深度的增加而有增大的趋势,且储层质量越好,砂泥孔喉比越大。实际资料应用表明,利用砂泥岩孔喉半径比值能够有效地指示储层的有效性,通过与测试产量对比,所建立的储层分类划分标准能够对研究区有效储层进行分类划分。     

基于梯度惩罚-生成对抗神经网络的页岩三维数字岩心重构

数字岩心技术在油气的勘探开发中发挥着越来越重要的作用。由于传统的数字岩心重构方法存在成本高、耗时长等问题,提出使用带有梯度惩罚的生成对抗神经网络(WGAN-GP)实现页岩的三维数字岩心重构。以三组分的页岩图像为训练样本进行模型的训练,得到了可以生成三维页岩图像的生成器模型,进而重构了多个三维岩心图像。将重构岩心与原始岩心进行了各种参数的对比分析,结果表明重构岩心与原始岩心具有很好的一致性,证明了本文方法的可靠性。使用WGAN-GP进行岩心重构具有岩心生成速度快、重构图像尺寸不受限制等优点,具有广泛的应用前景。     

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。     

基于修正的BP神经网络的教学质量评价模型

为改进和完善高校教师教学质量的定量评价,给出了3种评价方法:层次分析法;基于聚类法的多元回归分析法;基于BP神经网络的评价方法.重点分析了3种方法的评价原理,指出了它们的优缺点,并提出了基于修正的BP神经网络的评价模型,为建立科学的高校教师教学质量评价体系提供参考.     

基于岩石铸体薄片图像的数字岩心三维重构

由于岩心三维重构的CT扫描方法成本高昂,提出一个基于光学显微镜下铸体薄片图像的数字岩心三维重构方法。研究对采集的铸体薄片图像进行图像处理获得重构的训练图像模板,再应用多点地质统计学进行图像模板特征提取与数字岩心三维重构。实验采用鄂尔多斯盆地苏里格地区的若干岩心样本进行效果测试,结果表现为三维重构后的数字岩心孔径尺寸分布与真实值趋势相同,孔隙度的相对误差均在8%以内。上述研究内容表明基于岩石铸体薄片图像进行数字岩心的三维重构是有效的。     

基于数字岩心的泥浆侵入数值模拟及微观机理

石油钻井中由于钻井液压力略大于地层压力,使得钻井泥浆侵入到原始地层中,改变地层的电阻率,进而影响电阻率测井的准确性。以岩心CT扫描得到的数字岩心模型为基础,利用格子玻尔兹曼方法来模拟泥浆侵入的过程,结合有限元方法计算泥浆侵入过程中岩心电学特性参数的变化,并结合岩心孔隙结构参数,从微观尺度上认识泥浆侵入过程,从而系统地分析泥浆侵入的微观机理。孔隙微观结构参数中,渗透率、孔隙连通性及孔喉半径对泥浆侵入和电阻率影响显著,在实际测井解释中,有必要针对不同渗透率的岩心建立相应的电阻率校正模型。     

一种新的基于图像的路径压缩优化方法及其在数字岩心中的应用

针对并查集方法进行图像连通区域识别过程中,数据量大,时间复杂度高等问题,提出一种基于路径压缩理论的“标签吸收”方法,它能够使查找树的高度和时间复杂度降低,并且仅需一次扫描就可以对整个图像的连通区域完成识别,本文详细论述了整个方法的实现过程并将其应用于油气田开发领域数字岩心微观图像识别中,结果表明该优化方法准确可行。     

基于组合式平板模型预测曲面裂缝数字岩心渗透率的方法

针对碳酸盐岩微裂缝系统中曲面裂缝特征复杂,流动模拟难以进行的问题,提出一种求解曲面裂缝数字岩心渗透率的方法。首先构建平板裂缝数学模型,并利用格子布尔兹曼方法,得到以开度和倾角为基本参数的微裂缝模型的流动规律;其次基于平板模型的流动规律和曲面裂缝的基本特征将平板模型进行组合求解曲面裂缝的绝对渗透率;最后进行实例验证。结果表明该方法准确有效,可在识别出裂缝相关参数后预测岩心绝对渗透率,避免了大量数值模拟,提高了计算效率。