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。     

基于三维CT扫描图像的致密砂岩孔隙数据提取方法

致密砂岩孔隙类型、特征、表征参数的提取对油气赋存运移、矿井瓦斯突出以及井下涌水等机理的研究具有重要的理论意义和实践价值。随着对致密砂岩孔隙度研究的不断深入,二维空间扫描图像在实际数据计算中表现出一定的局限性,在有关孔隙度表征判断方面,人为干预辨别的成分较多,为降低人为干预对孔隙数据的提取,采用高级三维立体可视化图像处理软件Avizo对CT扫描法重建的岩心进行数字化可视化操作,更为直观地显示出孔隙大小、孔喉大小及连通方式,同时可得到孔隙度占比、基质骨架结构占比等数据的定量分布状态,研究成果可为相关领域的研究提供新的技术支撑。     

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。     

三维数字岩心建模技术综述

数字岩心技术作为一种新兴的数值模拟计算方法,通过真实的岩心样品反映岩心的内部复杂结构,从微观层面上开展对岩心孔隙结构及剩余油的其理论研究,有利于提高原油采收率,为现场生产提供技术指导。本文介绍了构建三维数字岩心的两种常用方法X射线扫描成像和基于岩心二维图像的重建算法,并分析了其优缺点和适用范围以砂岩为例,定量比较了X射线、MC算法和过程法构建的三维数字岩心。结果表明：过程法重建的三维数字岩心的孔隙连通性与真实岩心较接近,而MC算法重建的三维数字岩心孔隙连通性与真实岩心更加接近,三维数字岩心将在岩石物理数值模拟中发挥重要作用。     

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。     

应用数字岩心对砂岩绝对渗透率研究

岩石渗透率作为岩石固有的物性参数,对于研究流体在岩石中的渗流过程具有重要意义;然而传统的研究方法只是在数值方面的计算,并未结合流体的实际流线。通过结合传统计算方法与数字岩心技术,使用Avizo三维重建软件对渗透率的计算结果与流线结合可视化结合处理,可清晰观察到流体流动流线及流体渗透压力分布;并得到渗透率张量的计算结果。可从流线观察得到岩石渗透率的各向异向。通过与实验室岩心所测量结果相对比,发现二者误差极小,说明重建结果可信,可用于工程实际计算。通过对数字岩心进行三维模拟,可以使研究者得到更为直观的结果,有利于进行更加客观的分析,为油藏工作者分析岩石物性参数时提供了一种新的方法。     

基于CT技术评价水驱岩心储渗特征的方法

研究水驱采油中的流动特征,对跟踪油藏的开发过程,持续提高石油采收率具有显著的指导意义。通过对玉门老君庙油田岩心水驱油过程开展CT扫描,取得了岩心孔隙度分布和水驱油过程中含油饱和度分布的实时监测,并由此创新性地提出了6个统计参数对岩心孔隙度与含油饱和度分布的集中趋势、离散程度和分布形态进行表征。通过常规计量法与CT法对比表明,应用CT法研究岩心孔隙度与含油饱和度具有较高的精度,可以借此更加详细地研究岩心的水驱油流动特征。     

基于过程法构建二维数字岩心

为了定量研究岩石细观渗流特性,对岩心薄切片扫描图像进行了分析,并实现了沉积类岩石3个主要形成过程(沉积、压实和成岩作用)数字仿真的二维数字岩心重构,对结果进行了可视化处理.结果表明:在数字岩心构建过程中,参数α控制着石英胶结物沉淀的优先位置,增生指数β控制着胶结物优先增生的几何趋势,κ则控制着孔隙度下降的数量,压实因子...     

数字岩心建模及其准确性评价

介绍了模拟退火算法构建数字岩心的方法,指出了该方法建模时存在的问题,并对算法进行了改进;引入格子Boltzmann方法,并用其对所建岩心的传导性进行了评价.研究表明:模拟退火算法所建数字岩心具有良好的各向同性,但因其渗透性过低而与真实岩心差异较大;通过在退火过程中适时清除孤立的岩石颗粒可进一步降低系统能量、优化孔隙空间、加快退火速度,最终建立的岩心具有良好的各向同性、孔隙连通性和渗透性;格子Boltzmann方法计算数字岩心的渗透率简便易行、结果准确,可对岩心是否各向同性和渗透性的好坏给出合理评判,因而可作为数字岩心建模准确性评价的重要标准.     

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。     

低渗砂岩非稳态相对渗透率曲线计算的修正方法

大量的岩心相对渗透率实验表明,低渗储层岩心的相对渗透率测定实验是比较困难的,由于低渗储层岩心孔喉尺寸小,油水在其中的流动相当复杂,岩心出口端流动呈非连续流动,使得产量数据的记录误差较大。根据这样的数据计算出的相对渗透率曲线就会出现很多异常情况,所以有必要对产量数据进行校正。本文根据束缚水饱和度、残余油饱和度、总产液量保持不变对产油量曲线进行光滑处理。本文对非稳态法测得的油水相渗进行了修正,使得修正后的相渗曲线可以用于数值模拟等计算。     

基于砂岩组构分类评价的储层渗透率预测

依据以砂岩岩石学特征为基础的不同类型储层孔渗定量关系渗透率预测模型,对川西新场地区上沙溪庙组Js2气藏储层渗透率进行研究。结果表明:研究区储层砂岩以次生孔隙为主,孔渗相关性差,以孔隙度参数进行的储层评价结果与产出状况匹配性差;根据岩石成份、结构和储集空间发育情况对储层进行分类,建立不同类型储层的孔渗定量关系渗透率预测模型,可明显提高孔隙度和渗透率之间的相关性;根据不同类型储层与测井特征的匹配关系,可实现储层类型的测井判别;在提高孔隙度测井解释精度的基础上,利用测井解释孔隙度,分别用不同类型储层的孔渗定量关系渗透率预测模型计算渗透率,可提高渗透率求取精度,从而提高致密砂岩储层渗透率预测水平。     

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。     

通过构建基于地层岩石电导率的动态渗透率图版求取致密砂岩储层渗透率方法

渗透率是致密砂岩储层评价的一个重要参数,关系到甜点区预测、储层分级、单井产能评价及提高采收率方案的合理制定;但该参数受区域构造背景、复杂孔隙结构、地层各向异性、强非均质性及束缚水饱和度的综合影响,其准确预测较为困难,常规预测方法效果往往不佳。针对这一现状,从微观尺度层面着手,联合Hanai-Bruggeman方程和Kozeny-Carman方程,建立了同时考虑地层岩石电导率(Cs)、颗粒电导率(Cg)、地层水电导率(Cw)及胶结指数(m)的致密砂岩动态渗透率预测模型,绘制了岩石动态渗透率解释图版,提出了新的致密砂岩储层渗透率解释方法。利用所建立的关系图版可以对致密砂岩储层动态渗透率进行取值,通过与试井或实验测试所获得的岩石静态渗透率进行对比、校正,从而对致密砂岩储层渗透率进行预测。将该方法应用于川西上三叠统致密砂岩储层,取得了较好的应用效果,储层渗透率预测平均绝对误差为0.035 m D。通过与常规预测方法进行对比,体现出提出方法的优势。因而,该方法具有一定推广应用价值。     

低渗透油藏动态渗吸机理实验研究及数字岩心模拟

在低渗油藏的开发过程中,渗吸作用对于产量提升起到重要作用.传统的岩心渗流实验难以从微观的角度较为清晰地描述岩石物性、孔喉分布、岩石组分构成等特征.利用数字岩心技术建立孔隙网络模型,对真实岩心孔隙结构进行渗吸模拟分析具有重要意义.对松辽盆地某区域岩心样品通过综合微计算机断层扫描技术(micro computed tomo...     

基于DCT的图块数字水印技术

本文提出一种数字水印的生成、管理及检测算法 ,利用水印控制码对生成的数字水印图像加以控制 ,产生 8× 8的小图块 ,每一块只可选两种颜色之一 ,在检测时充分利用该特性 ,使检测结果准确 ,实现简单 ,具有较强的抗JPEG压缩鲁棒性。     

基于数字技术的智能监控系统

本文提出并实现了一种基于全数字技术的智能监控系统，其主要技术优势是选择性区域视频检测报警、高清晰网络视频传输、远程控制主机和高压缩硬盘录像。这一系统在安全防范、警戒监控、刑侦监控及交通监控中具有广泛的应用前景。     

基于机器学习的低渗透砂岩聚合物驱采收率预测

在恶劣的油藏条件下,化学驱提高采收率方法的可行性主要在实验室进行,以探究化学驱方案在现场实施的可能效果,但此类实验通常昂贵且费时。为了提高筛选效率和研究变量关系,进行了3个聚合物驱油实验项目,其次通过构建14种机器学习基础模型来预测低渗透砂岩聚合物驱油实验的效率。结果表明多层感知机(MLP)、随机树(RF)和极限梯度上升(XGB)模型表现最佳,它们在测试集的确定系数均为0.99,均方根误差分别为0.855、0.836和0.859。模型表明特征重要性由强至弱依次为含水率、累积注入孔隙体积、渗透率、非均质系数、孔隙度、聚合物注入量、聚合物浓度、注入压力。本研究为室内物理低渗透砂岩聚合物驱提供了可靠的数据,给出了14种机器学习模型预测性能直接对比,建立了高拟合高泛化高稳定低误差的低渗透砂岩聚合物驱预测模型,这将有助于化学驱方案快速在低渗透储层应用,以及降低失败风险。     

特低渗砂岩储层临界启动渗透率分析

根据特低渗油藏启动压力梯度的概念提出了临界启动渗透率概念.以鄂尔多斯盆地延长组特低渗砂岩储层岩心实验结果为基础,得到了拟启动压力梯度与储层渗透率之间的关系,建立了注采井间驱动压力梯度的变化规律分析.根据拟启动压力梯度与驱动压力梯度的关系,给出了临界启动渗透率的计算方法,以及注采井间临界启动渗透率的变化规律.结果表明,拟启动压力梯度的变化存在临界点;注、采井附近临界启动渗透率下限最低;在两井间中心附近临界启动渗透率下限达到最大.可见,建立有效的驱替压力系统,增大注采井间驱动压力梯度,降低临界启动渗透率,是实现特低渗储层高效开发的主要措施.