利用弹性参数识别致密砂岩储层流体性质

鄂尔多斯盆地苏里格气田致密砂岩储层的孔隙结构复杂,储层低孔、低渗、非均质性特征明显,储层流体识别困难。基于偶极声波测井资料,以致密砂岩岩石弹性参数为基础,利用指标法、交会图分析法、支持向量机进行储层流体性质识别的方法研究。结果表明:纵横波时差比、地层压缩系数与泊松比比值、纵波弹性模量差比可以作为气层识别的指标;引入流体敏感度评价参数,优选出能敏感反映储层含气性的弹性参数,如拉梅系数与密度之积、拉梅系数、体积模量、拉梅系数与剪切模量之比、弹性模量,结合支持向量机对流体进行识别,能够提高流体识别精度;对有试气结论的储层样本进行实际分类处理,利用支持向量机判别样本的成功率为92%。通过对苏里格气田的X350井进行实际分类处理,并经过试气结论验证,证明优选能敏感反映储层含气性的弹性参数,结合支持向量机对储层流体进行识别的方法是切实可行的。     

致密砂岩储层“甜点”识别及评价方法

四川盆地北部须家河组须四段为辫状河三角洲前缘沉积,砂体极其发育,而因须四段整体埋深大、储层非均质性强、孔隙结构复杂,储层"甜点"识别和综合评价成为制约该区低渗透致密砂岩储层勘探开发的关键。基于大量薄片观察鉴定,结合测井、录井资料,分析了控制特低渗透致密砂岩储层的关键地质因素,提出因子分析法定性识别致密砂岩储层"甜点"模型和定量评价标准,并对四川盆地北部目标区块须四段储层进行综合评价。结果证实:①致密砂岩储层局部存在物性较好的"甜点"区;②因子分析法提取的3个参数因子能定性解释致密砂岩储层特征,准确识别"甜点"段;③因子分析法定量评价结果与四川盆地北部须四段实际勘探开发效果吻合,相对于常规评价方法准确率大幅提高;④川北地区须四段储层可划分为三类,目标区块主要发育Ⅱ类储层,该区块东南部北东向为天然气富集区,是气藏开发的重点区域。      

四川安岳地区须二段致密砂岩储层成岩相特征及测井识别

通过岩芯观察以及对普通薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料的鉴定和分析,探讨了安岳地区须二段致密砂岩储层岩石学和物性特征、成岩作用、成岩阶段和成岩演化序列;基于不同成岩相的测井响应特征,利用自然伽马、声波时差、电阻率、密度和补偿中子孔隙度等常规测井参数建立了不同成岩相的测井识别标准,进而划分安岳地区各单井成岩相。结果表明:安岳地区须二段致密砂岩储层经历了压实、胶结等破坏性成岩作用和溶蚀、破裂等建设性成岩作用;根据成岩作用类型、成岩矿物及其对储层物性的影响,将储层划分为压实致密相、伊蒙混层充填相、碳酸盐胶结相、不稳定组分溶蚀相和成岩微裂缝相5种成岩相类型;结合试气资料,成岩微裂缝相常伴随构造裂缝的发育,含气性最好,而当没有裂缝的叠加作用时,不稳定组分溶蚀相含气性较好;成岩相特征、展布及其测井识别方法能有效评价致密砂岩储层并预测优质储集体发育带,为油气勘探提供地质依据。     

基于非开挖泥浆性能检测系统与弱监督学习的地层岩性识别

针对非开挖工程工勘资料缺乏,掘进地层岩性难以判别的问题,提出一种基于非开挖泥浆性能检测与弱监督机器学习结合的典型非开挖地层岩性识别方法。结合自主设计研发的非开挖泥浆性能检测系统工程现场应用,获取非开挖掘进导向段泥浆流变性能参数和密度等敏感参数的训练样本。利用部分有标签数据与K近邻（K Nearest Neighbors,KNN）算法对所有泥浆参数训练样本进行特征标签,采用核函数映射到高维空间支持向量机（Support Vector Machines,SVM）进行分类处理,建立了以上海地区典型非开挖地层分类为目标的分类模型。将该地层识别模型应用于上海地区非开挖工程,验证其有效性。结果表明,该方法能在非开挖实时钻进条件下快速识别钻进地层,识别正确率高达96%。研究成果通过采集导向段泥浆性能参数,识别非开挖掘进段地层岩性,为非开挖扩孔阶段钻具选型、泥浆设计等提供了重要地质信息保障。      

利用高压压汞实验研究致密砂岩孔喉结构分形特征

微观孔喉结构是影响砂岩油藏特征的重要因素,但致密砂岩孔喉复杂,非均质性强,常规测试难以对其进行有效表征,需要利用分形理论对致密砂岩孔喉结构进行深入研究。以鄂尔多斯盆地姬塬地区长7段致密砂岩为研究对象,通过高压压汞和分形理论研究了致密砂岩孔喉结构和分形维数特征。讨论了分形曲线转折点与孔喉结构关系,并结合铸体薄片和扫描电镜,分析了孔喉分形特征形成原因。结果表明:致密砂岩分形曲线具有明显转折点。转折点为孔喉分布峰值,代表连通性好的大尺度孔喉向连通性差的小尺度孔喉的转换。致密砂岩小尺度孔喉分形维数平均值为2.24,大尺度孔喉半径分形维数平均值为4.65。大尺度孔喉非均质性明显强于小尺度孔喉。小尺度孔喉分形维数与孔喉结构相关性较好。致密砂岩小尺度孔喉主要为喉道和晶间孔,这部分孔喉连通性差,半径较小,受成岩作用影响微弱,因此分形维数小。致密砂岩大孔喉主要为剩余粒间孔和溶蚀孔隙,该类型孔喉半径较大,受成岩作用改造明显,因此分形维数大。      

基于非开挖随钻检测系统与随机森林的地层岩性识别

通过自主研发设计的非开挖随钻检测系统,采集非开挖钻进参数,进行非开挖钻进实时地层岩性识别,为非开挖施工提供安全信息保证。针对非开挖工程工勘资料缺乏,掘进地层岩性难以判断的问题,提出了一种基于非开挖随钻检测系统实时采集数据,利用随机森林算法建立地层识别模型,通过模型去识别未知地层,并将识别结果可视化展示。通过非开挖随钻检测系统在工程现场的实际应用,获得了包括钻速、扭矩、转速、拉力、泵压、泵量等钻进敏感参数作为训练样本,利用随机森林算法对采集的钻进参数进行训练,构造决策树与随机森林,对钻进参数进行分类,建立了以典型非开挖地层岩性分类为目标的分类模型,分别确定了杂填土、黏土、粉细砂、砾石和淤泥的地层分类标签。进一步,基于机器学习的分类结果,利用PCA主成分分析将地层识别特征降维至三维,实现了地层岩性识别结果的三维展示。将预测模型应用于实际工程,以验证其有效性。结果表明,该方法能在非开挖实时钻进条件下快速识别钻进地层,识别正确率高达92%。该研究成果通过采集导向随钻参数,识别非开挖掘进段地层岩性,为非开挖扩孔阶段钻具选型、泥浆设计等提供了重要信息。      

深层、超深层致密砂岩储层成岩相测井定量评价: 以库车坳陷博孜-大北地区为例

博孜-大北地区巴什基奇克组为深层、超深层致密砂岩储层, 岩性致密, 亟需揭示储层品质主控因素, 建立相配套的有利储层测井评价方法。为单井定量评价其成岩相, 充分利用岩心、常规薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料, 对博孜-大北地区巴什基奇克组致密储层的岩石学、物性、成岩作用类型和强度、成岩矿物等特征进行了研究, 并在视压实率、视胶结率、溶蚀孔隙含量和成岩综合系数等参数定量计算的基础上, 根据成岩作用强度及其组合特征对储层成岩相分类命名, 划分出中等压实弱溶蚀相、碳酸盐胶结相及压实致密相等不同的成岩相类型。通过薄片等资料与测井资料拟合分析, 建立了成岩综合系数C_g的测井计算模型, 以及定量识别储层成岩相的方法。对X1、Y1等井的测井资料进行了处理, 并通过识别结果与物性分析、铸体薄片等的匹配关系, 验证了方法模型的可靠性。成岩相测井定量表征方法的建立可为有利储层预测提供指导。      

深层白垩系致密砂岩裂缝定性识别、参数建模与控制因素分析——以塔里木盆地库车坳陷克深地区白垩系巴什基奇克组储层为例

为解决塔里木盆地库车坳陷克深地区不同泥浆体系的裂缝识别精度低 、参数定量化难度大 、有效性评价困难等问题,以研究区巴什基奇克组储集层为例,综合测井新技术、优化参数算法和筛选裂缝发育控制条件等,提出一套致密油气藏裂缝性储层测井识别及综合评价方法.首先,基于岩心刻度成像测井、软件偏心校正及声电成像识别裂缝等定性评价裂缝;其...     

鄂尔多斯盆地延长气田山西组致密砂岩储层特征

根据薄片鉴定、物性测试、压汞实验、X线衍射和扫描电镜分析等,研究鄂尔多斯盆地延长气田山西组致密砂岩储层特征.结果表明:延长气田山西组致密砂岩具特低孔低渗特性,储层的储集空间类型主要为碎屑颗粒内的粒内溶孔和粒间溶孔,次为裂缝.孔喉属细孔—微喉型,排驱压力大,孔隙结构差,孔渗相关性差.压实作用和胶结作用是导致砂岩致密化的主要因素,成岩作用早期的煤系地层有机酸性环境和成岩作用晚期的交代作用加速砂岩致密化,可溶性物质缺乏使得砂岩物性改善受阻.裂隙体系建立是改善储层物性的主要因素和转折点,使得溶蚀作用复强,溶蚀作用是储层优质化的"催化剂",能够提升储层储集油气能力.     

Identification of paralytic shellfish toxin-producing microalgae using machine learning and deep learning methods

Journal of Oceanology and Limnology - Paralytic shellfish poisoning (PSP) microalgae, as one of the harmful algal blooms, causes great damage to the offshore fishery, marine culture, and marine...     

基于波形指示模拟的致密砂岩储层预测

随着勘探开发的不断深入,地质目标逐渐由常规储层转向非常规储层。鄂尔多斯盆地东北缘砂岩储层纵向叠置、厚度薄、横向变化快,传统的反演技术无法满足薄储层精细预测的要求。波形指示模拟基于波形相控的思路,利用地震波形代替变差函数分析储层的分布特征,可以实现非阻抗参数模拟,是一种高精度反演技术。综合地质、地震和测井资料,基于自然伽马曲线,对鄂尔多斯盆地东缘MG区块进行了波形指示模拟,刻画出目的层砂岩储层的分布规律。结果表明,波形指示模拟具有较高的横、纵向分辨率,反演结果与钻井吻合度较好,与地震波形相关性强,能够反映储层的空间变化情况,且比较符合研究区的地质沉积规律。因此,波形指示模拟作为一种更高效的反演方法,为薄层、薄互储层的精细研究提供了有力支撑,有助于最大程度地实现对气藏资源的开发和利用。     

基于机器学习的滑坡易发性预测建模及其主控因子识别

不同机器学习预测滑坡易发性的建模过程及其不确定性有所差异, 另外如何有效识别滑坡易发性的主控因子意义重大。针对上述问题, 以支持向量机(support vector machine, 简称SVM)和随机森林(random forest, 简称RF)为例探讨了基于机器学习的滑坡易发性预测及其不确定性, 创新地提出了"权重均值法"来综合计算出更准确的滑坡主控因子。首先获取陕西省延长县滑坡编录和10类基础环境因子, 将因子频率比值作为SVM和RF的输入变量; 再将滑坡与随机选择的非滑坡样本划分为训练集和测试集, 用训练好的机器学习预测出滑坡易发性并制图; 最后用受试者工作曲线、均值和标准差等来评估建模不确定性, 并计算滑坡主控因子。结果表明: ①机器学习能有效预测出区域滑坡易发性, RF预测的滑坡易发性精度高于SVM, 而其不确定性低于SVM, 但两者的易发性分布规律整体相似; ②权重均值法计算出延长县滑坡主控因子依次是坡度、高程和岩性。实例分析和文献综述显示RF模型相较于其他机器学习模型属于可靠性较高的易发性模型。      

Landslide susceptibility mapping of mountain roads based on machine learning combined model

Landslide susceptibility mapping of mountain roads is frequently confronted by insufficient historical landslide sample data,multicollinearity of existing evaluation index factors,and inconsistency of evaluation factors due to regional environmental variations. Then, a single machine learning model can easily become overfitting,thus reducing the accuracy and robustness of the evaluation model. This paper proposes a combined machine-learning model to address the issues. The landslide susceptibili...     

不同含油、含水饱和度致密砂岩真三轴力学特征

致密砂岩储层中水、石油或天然气等流体赋存可能会对致密砂岩的力学特征产生影响。选取鄂尔多斯盆地蟠龙地区延长组致密砂岩,利用YSZS-2000型多功能电液伺服岩石真三轴试验机对不同含油和含水饱和度致密砂岩力学特征进行了研究。结果表明:①含油性对砂岩的峰值应力和弹性模量产生弱化作用,表现为峰值应力和弹性模量随着含油饱和度的增大而减小,“准饱和”时峰值应力可下降5.35%,弹性模量可下降11.38%;②含水砂岩根据其吸水特性曲线分为Pa型与Pb型,含水性对砂岩的峰值应力产生弱化作用,饱和时Pa型砂岩峰值应力可下降11.58%,Pb型砂岩峰值应力可下降15.95%;③观察实验后浸油砂岩内部结构发现,油集中分布于砂岩矿物间裂隙,对破裂面产生润滑作用从而降低了砂岩的承载力。本研究成果可以对致密油气的开发提供可靠依据。      

四川盆地须家河组致密砂岩物源体系的控储作用

为明确四川盆地须家河组致密砂岩物源特征及控储作用,运用储层岩石学测试和镜下分析,研究了物源与储层发育的关系及分布,探讨了物源体系的控制因素。研究结果表明,四川盆地须家河组储层具有成分成熟度较低、物性差异性强、以中-细粒为主、主要为溶蚀孔隙和成岩效应存在两面性5个基本特征;物源控制了储层岩石类型的发育范围,平面展布存在差异性,其可溶矿物组分及含量亦有所不同,导致各地区孔隙发育及规模有所不同;西部龙门山和东北部大巴山是须家河组的主要供源区,前者表现为碳酸盐岩岩屑含量相对较高,后者表现为火山岩岩屑含量相对较高。不同时期造山活动强度的阶段性变化使得物源供应强度及类型也随之变化,储层岩石组分差异分化,进而控制储层垂向非均质性。研究成果可以为该区下一步的油气精细勘探提供借鉴。      

考虑线状环境因子适宜性和不同机器学习模型的滑坡易发性预测建模规律

对于滑坡易发性预测中的水系、公路和断层等线状环境因子, 现有研究大多采用缓冲分析提取距离线状因子的距离。但缓冲分析得到的线距离属于离散型变量, 带有大小不等的随机波动性且对点或线要素的误差较为敏感, 导致滑坡易发性建模精度下降。提出了使用水系和公路的空间密度等连续型变量改进线状环境因子的适宜性。以江西省安远县为例, 选取高程、地形起伏度、距水系和公路距离等14个环境因子(原始因子), 再将距水系和公路距离2个线状因子改进为水系密度和公路密度(改进因子); 之后采用逻辑回归、多层感知器、支持向量机和C5.0决策树等机器学习模型, 分别构建了基于原始因子和改进因子的机器学习模型以预测滑坡易发性; 最后利用ROC曲线和易发性指数分布特征等来研究建模规律。结果表明: ①改进因子机器学习预测精度均高于原始因子机器学习模型, 表明空间密度对于易发性预测的适宜性更好; ②在4类机器学习模型中C5.0模型对于滑坡易发性预测性能最好, 其次是SVM、MLP和LR; ③水系和公路两类环境因子的重要性较高且使用改进因子机器学习后这两类环境因子重要性排名依然非常靠前。      

川西坳陷须三段致密砂岩气藏源储特征及成藏模式

川西坳陷须家河组致密气藏已成为拓展油气勘探、发现新储量的重要领域,致密气藏发育特征及其成藏机理成为目前亟需解决的关键科学问题之一。运用地球化学、地球物理和沉积学等分析方法,对须三段源储特征及成藏模式进行了系统分析,对高效烃源岩和优质储层进行了判别和预测,厘定了致密气藏成藏期次和成藏模式。得出以下结论:①须三段发育成熟-高成熟湖相烃源岩,以Ⅲ型干酪根为主,局部偶见Ⅱ₂型干酪根。发育于须三下亚段最大湖泛面附近,泥页岩体积分数在65%以上或者单层厚度较大、且1.50% ≤ w（TOC）≤ 10%时,属于高效烃源岩。②基于砂岩粒度中值识别出4期（S1,S2,S3和S4）优质储层,都属于低孔低渗-特低孔特低渗致密储层,中砂-细砂,粒度分布范围为0.5~0.062 5 mm,厚度一般5~10 m。主要发育于三角洲前缘和前三角洲。③烃源岩生排烃时间持续较长,中侏罗世开始生烃,一直持续至晚白垩世;从晚侏罗世开始排烃,早白垩世达到高峰。优质储层经历早期天然气持续充注和晚期凝析气充注,天然气充注时间要早于凝析气充注时间。形成了"断层垂向输导,先聚集后致密,晚期改造调整"的致密气藏成藏模式。