基于BP神经网络的深部地层压力预测技术

地层压力的准确预测是优质高效安全钻井、减少井下复杂情况、合理开发油气层的基础.由于地层压力的实测方法费用较高、周期长,且影响钻井安全,因此提出一种基于神经网络技术的地层孔隙压力预测新方法,并详细论述了神经网络预测模型的建立过程.该方法以声波时差、自然电位、自然伽马数等测井数据及钻杆压力测试数据为学习样本,具有十分高的准确度.对大庆油田萨尔图和杏树岗两个区块的地层压力进行实例预测,预测结果表明,其预测结果与实测结果的相对误差<±8.9%.     

利用已钻井资料构建区域地层压力剖面的方法

地层压力是油气钻探和开发过程中钻井工程设计与施工的基础数据。针对新探区地层压力预测问题,提出地层压力矩阵的概念,在有效应力理论和Eaton方法计算地层孔隙压力的基础上,给出地层孔隙压力矩阵的构建方法,通过地层压力矩阵可以得到地层压力曲线或含不确定信息的地层压力剖面。在地层压力矩阵的基础上,利用深度平差方法和反距离加权算法,建立计算同构造区域内待钻井地层压力的外延移植算法。某构造区域内的井筒资料计算表明:由该方法得到的待钻井地层孔隙压力值与该井完井后利用测井资料计算的压力值最大相对误差为3.43%;邻井地层压力资料、邻井空间位置和目标区域空间连续性是影响地层压力外延移植方法计算精度的关键因素;对于存在断层或者地质构造比较复杂的地区,需要充分掌握地质构造特性并借助地震资料分构造、分区块建立目标井的地层压力。     

基于遗传算法优化BP神经网络的地层破裂压力预测方法

针对地层破裂压力现有预测方法适用性差、误差较大等问题,提出了遗传算法优化BP神经网络(GABP)预测地层破裂压力的方法。分析了地层破裂压力的影响因素;以地层深度、地层孔隙压力当量密度和岩石密度为输入变量,以地层破裂压力当量密度为输出变量,建立了GABP预测地层破裂压力模型,并利用塔里木盆地YB1井的数据进行神经网络学习和结果验证。GABP模型的预测结果误差约3.5%,精度远高于Eaton法。该方法不受地质构造条件影响,且具有精度高、计算速度快等特点。     

鄂尔多斯盆地超低渗透油层开发特征

鄂尔多斯盆地长8、长6超低渗储层石油资源潜力巨大,开发难度大.该类储层物性差,非均质性强.通过室内实验与现场试验研究,探讨了超低渗开发面临的主要问题:孔喉细小、孔隙结构复杂,排驱压力大;可动流体饱和度低;启动压力梯度大;应力敏感性强;非达西渗流特征明显;注水启动压力高,视吸水指数低,地层压力保持水平低,难以建立有效压力系统.由于传导能力差,注入水主要集中在井眼附近,使得地层压力增大,渗透率升高.生产特征是产量递减快、压力下降快,压力下降导致储层骨架发生塑性变形而造成孔隙减小、渗透率降低.     

试井施工压力异常（漏失井及酸压井）分析及措施

地层压力,尤其是原始地层压力对油气藏的认识、评价、开发极为重要。获取原始地层压力的方法主要有两种：一是通过DST测试获取,二是在油气井投入正常生产后立即进行静压测试。这两种方法取得数据一般情况下还是比较可靠的,能够反映地层的原始地层压力,但是在漏失井及酸压井中取得的压力数据有时会出现异常。分析发现压力出现异常的井通常是那些钻遇较小溶洞或裂缝体系的漏失井或是酸压未能沟通较大缝洞体系的酸压井。原因可能是钻完井时进入地层的高压流体由于地层物性差不能充分扩散开,在井筒附近形成高压带,而完井后生产时间不够,高压带的压力没有完全释放,所以关井测出的静压偏高。     

盆地演化过程中泥质岩及砂岩地层压力转换

泥质岩和砂岩地层压力转换与油气藏的形成有着密切的关系,前人对此做了大量的研究,对泥质岩静水压力带地层压力转换、异常超压带地层压力转换以及砂岩中的地层压力的转换现状进行了分析并指出其存在的问题.建议加强两方面的研究:砂、泥岩输导性能对其地层压力转换影响的研究;断裂对砂、泥岩地层压力的转换影响的研究.     

滑套固井压裂起裂压力及影响因素

起裂压力高是滑套固井压裂面临的主要问题。根据滑套固井压裂的特征,建立地应力条件下滑套固井压裂计算模型,运用有限元法及岩石抗拉强度准则计算起裂压力,通过长庆油田桃X井的实例进行验证。结果表明:水平地应力差及端口方位角是滑套固井压裂起裂压力的主要影响因素,随着水平地应力差的增大,起裂压力降低,端口方位角增大时,起裂压力增大;地层岩石的弹性模量对起裂压力有较大影响,随着地层岩石弹性模量的增大,起裂压力增大;水泥环厚度对起裂压力的影响规律与水泥环和地层的弹性模量有关,当地层弹性模量大于水泥环弹性模量时,起裂压力随水泥环厚度的增大而减小,当地层弹性模量小于水泥环弹性模量时,起裂压力随水泥环厚度的增大而增大。     

一种求解定容封闭气藏任意时刻地层压力的实用方法

地层压力是气藏地质研究和评价、储量计算、产能计算和评价、动态分析等多项科研工作的重要参数.依据定容性封闭气藏物质平衡方程,在已知天然气密度、原始地层压力和地层温度等条件下,通过偏差因子软件计算得到地层温度恒定条件下地层压力与偏差因子的关系以及地层压力与气藏的拟压力之间的关系曲线,利用累积产量数据得到计算任意时刻气藏地层压力的新方法.生产实践表明该方法简单实用,计算结果精度高,从而减轻了测试工作量,同时为科研工作和生产管理带来方便.     

准噶尔盆地中部4区块地层压力预测方法及应用

异常地层压力是含油气盆地普遍存在的一种现象,对油气的生成、运移、聚集和保存具有重要的作用.准噶尔盆地中部4区块经钻探证实广泛存在异常地层压力,且具有超压成因机制复杂的特征.针对研究区的问题,综合利用了基于测井资料的平衡深度法、伊顿公式法和Bowers法,钻井资料的DC指数法以及地震层速度资料的Fillippone公式法,对中部4区块的地层压力进行了预测,再结合地层实测压力资料进行了对比分析.结果表明:在基于测井资料的预测方法中,Bowers法预测的地层压力与实测压力吻合度较高,误差小,可以较为真实地反映地层压力的情况;DC指数在异常压力段会向减小的方向偏离正常压实趋势线;利用Fillippone公式法预测的地层压力经过校正后,实现了研究区地层剖面的压力模拟,模拟结果较好地反映了研究区剖面的压力特征.综合分析研究结果,在研究区取得了良好的应用效果,为钻井和油气开发提供了有力的依据.     

利用数值模拟成果确定注采结构对开发效果

杏十区纯油区西部共发育萨Ⅱ、萨Ⅲ、葡I三个沉积单元72个细分沉积单元[1].目前油田开采对象转向了物性更差的表内薄差层和表外储层,井网与开发层系相互交叉,注水开发后动用状况复杂,剩余油分布高度零散,调整挖潜难度大.因此,需要对高含水后期水驱合理开发技术指标进行量化研究,结合压力分布状况做好注采结构调整,指导水驱油田经济有效开发.在地质模型已经建立的基础上,对杏南开发区杏十区纯油区西部PI22沉积单元进行数值模拟,通过修改油层各参数,使模型与实际地层得到很好拟合.研究了注采结构调整与PI22沉积单元生产井平均地层压力的关系,注水井平均地层压力的关系和注水井平均注入压力的关系.对PI22沉积单元开发方案进行研究,确定出最优方案.     

鄂尔多斯盆地延长组异常低压与成藏关系

通过对鄂尔多斯盆地中生界延长组最大埋深期古压力的恢复,在构造抬升、温度降低等方面定量剖析异常低压成因的基础上,分析了地层压力由异常高压演化为异常低压的过程.成藏过程中,油气总是沿阻力最小的路径向低剩余压力区运移,延长组现今巳发现的油藏主要分布在成藏期及现今压力系数相对低值区.根据对延长组长6油层组压力演化的定量分析,姬塬、陕北、华庆和陇东等4个地区地层压力由最大埋深期演化至今,平均地层压力分别降低了16.01 MPa、18.10 MPa、15.62 MPa和14.13MPa.陕北地区地层压力降低幅度最大,并在压力降低的演化过程中地层压力始终较其他地区地层压力下降幅度大,由此形成了一定的压力差,促使油藏进行二次运移调整.低压的形成和演化对陕北地区长6油层组大规模富集形成亿吨级油藏起了决定性作用.     

应力敏感对裂缝性油藏合理注水时机及压力保持的影响

 对于具有应力敏感的裂缝性油藏,在开发过程中因地层压力下降导致基质与裂缝体积缩小,渗流能力降低.如何有效抑制这种油藏特性对开发效果和最终采收率的影响,是制定裂缝性油藏开发策略的关键.本文以渤海某裂缝性油藏为例,对应力敏感与注水时机及地层压力保持水平之间的密切关系进行分析和研究.结果表明:在不考虑应力敏感时,裂缝性油藏合理注水时机为地层压力降至饱和压力时实施注水;在考虑应力敏感时,裂缝性油藏合理注水时机由应力敏感程度决定.当油藏压力降至饱和压力处渗透率保留率在80%以上时,注水时机为地层压力降至饱和压力时实施注水.否则,必须在原始地层压力实施注水.同时,裂缝性油藏合理地层压力保持水平应该维持合理注水时机下的地层压力不变,但考虑到后期提液、打井等挖潜措施及综合调整的实施,可根据实际情况适当提高.     

碳酸盐岩地层破裂压力预测新模型及其应用

海相碳酸盐岩地层原生孔隙较少而裂缝较发育,利用测井资料计算其破裂压力难度较大.依据弹性力学原理和岩层破裂机制,综合考虑三向地应力及地层特征对地层破裂压力的影响,建立一种新的适合海相碳酸盐岩地层的破裂压力计算模型.川东北通南巴构造上5口井的应用结果表明,利用该模型计算得到的破裂压力值与实测值误差较小,能够满足工程计算要求.     

变形介质中粘弹性稠油驱替特征

通过建立变形介质中考虑弛张特性的一维两相粘弹性稠油驱替的数学模型 ,并进行数值求解 ,分析了地层变形以及弛张特性对水驱稠油的影响 .分析表明 :介质变形对含水饱和度的分布没有影响 ,而对地层压力的影响是非常显著的 ,随着变形介质弹性的增加 ,地层压力越来越低 ,并且越靠近注入端 ,地层压力下降越快 ;原油的弛张特性同时影响含水饱和度和地层压力的分布 ,在其它条件一定时 ,随着弛张时间的增加 ,含水饱和度越来越低 ,地层压力越来越高 .在油田开发实际中 ,应考虑地层变形和原油弛张特性的影响 ,以提高原油采收率     

柯克亚凝析气田积液替喷小产气井复产措施研究

柯克亚凝析气田由于勘探初期的无控井喷破坏和近30年的衰竭式开采,地层压力下降迅速,目前压力仅为原始地层压力的1/3,地层反凝析现象严重,气井产能、凝析油含量急剧下降.由于地层压力较低和反凝析液的堵塞,致使多口气井因低于最小携液气量造成井腔积液、间开或停喷,只能进行间歇替喷生产.不仅造成大量高压天然气和凝析油燃烧浪费,还存在环境污染.     

岩屑声波法地层压力监测技术研究与应用

提出了通过岩屑提取地层信息、为钻井井壁稳定性计算提供必要参数的方法,即通过测量地面岩屑的声波时差,反演得到地层岩石的声波时差,利用岩石的声学性质与力学参数的关系得到地层岩石的力学参数,结合地应力参数,得到井壁周围岩石的应力分布,计算地层的孔隙压力、坍塌压力和破裂压力.对于预探井,在没有测井资料的情况下,利用该方法可以有效地进行地层压力监测.在两口预探井中进行了随钻监测地层压力的现场试验,证明该方法是有效的.虽然该方法在声波测量过程中还有一定的局限性,对最终计算结果的精确度会产生一定影响,但与单纯的地震资料相比,其精确度已大大提高.     

低渗透气藏气井平均地层压力简便计算方法

运用数学处理方法,依据气井的Horner方程,提出一种处理气井压力恢复数据、计算供气面积内平均地层压力的简便方法.该方法克服了MBH法需要查图版的缺点,只需通过线性回归分析即可得到平均地层压力.应用实例表明,与MBH法相比,该方法计算结果的相对误差小于0.21％,计算结果可靠.该方法可用于方便、快捷地确定平均地层压力.     

裂缝性油气藏压裂滤失系数的计算方法

压裂过程中的天然裂缝诊断、滤失系数的计算是裂缝性油气藏压裂的关键技术;数值方法由于部分参数不易获得或参数代表性差,而影响其精度和实用性.分析了裂缝性地层压裂液滤失机理,建立了天然裂缝开启的滤失计算模型,根据实际压裂井的小型压裂测试数据,对天然裂缝的开启前后滤失系数进行了求解,得到了依赖于压力的滤失系数.计算表明,此滤失计算方法更能够反应天然裂缝地层的滤失特点,对裂缝性地层的压裂设计具有指导意义.     

地层条件下射孔深度的模拟

将射孔孔眼考虑成线源,采用无限平面中任意方向线段源的瞬时源函数Gxy及铅直方向的瞬时的源函数Gz,根据Newman乘积原理得出一个射孔孔眼的Green函数Gxy.Gz,并根据据叠加原理给出实际射孔情况下的地层压力、井底压力表达式.利用这一表达式,可以分别计算地面条件下和地层条件下的压力,由此压力关系反推地层射孔深度.     

钻井井喷关井期间井筒压力变化特征

针对目前钻井井喷关井期间井筒压力计算值与实际关井压力差别较大的问题,将关井期间井筒压力变化分为两部分:关井初期地层流体继续侵入井筒的续流部分和气液密度差导致气体滑脱上升部分,从渗流理论和试井理论出发,考虑关井期间井筒内气体和钻井液的压缩性以及井筒的弹性,建立关井期间井筒续流模型;从气液两相流理论出发,考虑关井气体滑脱上升期间气体的膨胀、气体和钻井液压缩性、井筒弹性以及钻井液滤失等因素,建立关井期间气体滑脱模型;然后考虑关井期间井筒续流和气体滑脱综合影响,建立关井期间井筒压力计算模型,并给出基于本模型的气侵关井井筒压力读取方法。结果表明:关井初期井底压力呈指数增加,井底压力大于地层压力之后井底压力呈线性增加;关井初期井筒续流起主导作用,井底压力大于地层压力之后气体滑脱效应起主导作用。