基于机器学习和测井数据的碳酸盐岩孔隙度与渗透率预测

准确预测碳酸盐岩储层孔隙度和渗透率对于碳酸盐岩油气藏储层评价具有重要意义。碳酸盐岩储层裂缝与溶孔广泛发育,基于经验公式从测井曲线预测储层孔隙度和渗透率具有较大误差。以中东某碳酸盐岩油藏为研究对象,选取914块取心井岩心,测定孔隙度与渗透率,利用随机森林（RF）、K-近邻（KNN）、支持向量机（SVM）和长短期记忆网络（LSTM）4种不同机器学习方法,通过测井数据进行孔隙度与渗透率预测,优化机器学习参数,筛选出适用于碳酸盐岩油藏的测井孔隙度与渗透率预测方法。研究结果表明：4种机器学习方法预测储层孔隙度结果差异不大,通过调整输入参数种类,可进一步提高孔隙度与渗透率预测效果,当以补偿中子（NPHI）、岩性密度（RHOB）和声波时差（DT）3种测井参数数据作为输入时,基于LSTM的储层孔隙度预测精度最高,孔隙度预测结果均方根误差（RMSE）为4.536 2;由于碳酸盐岩储层的强非均质性,基于机器学习的测井储层渗透率预测效果较差,相对而言,仅以NPHI作为机器学习输入参数时,基于RF的储层渗透率预测精度最高,渗透率预测结果的RMSE为45.882 3。     

松散承压含水层渗透系数变化规律与估算模型研究

我国华北隐伏型煤田的煤系普遍被第四系松散层覆盖,其中的松散承压含水层在煤矿生产中常带来矿井突水、地表沉降、井筒变形破坏等水文地质灾害,造成巨大经济损失和人员伤亡。渗透系数是反映松散承压含水层土体介质渗透能力的重要参数,其数值的合理估算,对该类煤矿水文地质灾害的防治具有重要指导意义。目前,华北隐伏型煤田松散承压含水层渗透系数往往仅通过现场抽水试验确定,基于地质勘探钻孔信息与数据估算松散承压含水层渗透系数的模型研究较少。通过收集淮北煤田祁东煤矿松散承压含水层已有抽水试验的钻孔信息与数据,选取承压含水层厚度、泥层砂层比、最厚砂层占比、有效应力与底砾层厚比作为影响指标,分别与渗透系数进行相关性分析。最终确定底砾层厚比、有效应力、泥层砂层比为关键影响指标,并分析其对渗透系数的影响规律。结果表明,松散承压含水层渗透系数随底砾层厚比的增加而增大,随有效应力和泥层砂层比的增加而减小。在此基础上,采用多元线性回归分析,提出了基于底砾层厚比、有效应力、泥层砂层比的渗透系数估算模型。并将该估算模型应用于淮北煤田祁南、朱仙庄、青东煤矿松散承压含水层的渗透系数估算,结果显示估算结果与试验值一致。      

青藏高原冈底斯成矿带东段水文测井评价方法

为丰富青藏高原冈底斯成矿带水文地质研究内容,从钻孔实际揭露的地层特征出发,结合试验确定的各项水文地质参数,利用测井数据建立矿化度、孔隙度、渗透系数、单孔涌水量等水文测井解释模型,经实际测井资料数据处理及综合解释,结果表明,测井解释的各项水文地质参数与试验值吻合度高,应用效果明显。首次在青藏高原冈底斯成矿带采用测井方法建立起了第四系含水层水文地质参数评价模型,为该区水文地质勘探提供了借鉴。     

综合物探在日喀则地区水文地质调查中的应用

为查明日喀则地区地下水含水层结构和特征,评价水文地质参数,以区域地质及地球物理科学为基础,分别对大地电磁测深法、高密度电阻率法的原理、工作方法及应用效果进行综合分析,解释推断了该地区地层、覆盖层厚度、含水层结构等。同时建立了单孔水文地质参数测井模型,对含水层的深度、厚度、渗透系数、孔隙度、地下水矿化度等进行了估算,对涌水量等进行了推测。应用结果表明,测井解释与实验结果吻合度较高,综合物探技术在水文地质调查中具有较好的适用性。     

萨中开发区萨零组储层物性参数测井解释方法

通过对大庆油田萨中开发区萨零组油层的有效孔隙度、渗透率、原始含油饱和度等物性参数测井解释方法的研究及测井解释模型的建立,确定了萨中萨零组油层有效孔隙度测井解释标准、渗透率测井解释标准,利用测井资料计算储油层原始含油饱和度方法及标准,为萨零组油层进一步的开发设计提供地质依据。     

地下水溶质运移数值模拟模型参数的局部灵敏度研究

采用局部灵敏度分析方法计算天津市滨海新区南港工业区内某研究区含水层渗透系数、降水入渗补给系数、纵向弥散度、孔隙度对地下水溶质运移数值模拟模型模拟结果的影响。结果表明,含水层渗透系数、纵向弥散度及孔隙度灵敏度较高,对模拟结果影响较大,降水入渗补给系数对模拟结果影响很小。三个灵敏参数的灵敏度排序为孔隙度>纵向弥散度>渗透系数。     

厚坝地区油砂储层评价研究

为定量评价油砂储层各项地质参数,以四川盆地厚坝地区侏罗系沙溪庙组油砂矿藏为例,确定了油砂储层的测井响应特征;结合相关测试数据,针对储层的孔隙度、渗透率和含水饱和度,以及油砂矿含油率等建立了测井解释模型。应用结果表明,测井解释的孔隙度、含油率与测试结果误差小,渗透率基本在一个数量级。测井方法能有效分析油砂储层地质特征,为油砂资源评价提供重要参考依据。     

储集层非均质性分析的计算机方法:以西弗吉尼亚州下密西西比系油田为例

本文使用几种计算法和统计法研究美国西弗吉尼亚洲中部格兰尼克里克油田大Ｉｎｊｕｎ砂岩储集层的结构及其与采油量的关系。计算机程序根据已出版的资料编写，以适合（ｌ）计算渗透率对孔隙度的回归；（２）标绘三维孔隙度；（３）确定和标绘根据地球物理测井记录推断的相；（４）估算原始储量、累积产量和采油率。因为回归分析显示出测井记录和岩心孔隙度及岩心渗透率间微弱但重要的相关，所以，孔隙度可用干地层渗透率中以构成储集层的模式。也使用定量地层对比和多维定算法来估算在缺乏可用数据的情况下构造的影响。于井间使用克里格法内插绘制的剖面，突出了孔隙度较高的地带。使用地球物理测井资料和岩心描述，用聚类分析确定导电相。原始储量的估算结果与累计产量数据相结合，得出采油率的估算值。这些采油量变量图通常呈现在岩相图上观察到的相同的南北走向。     

人工井液电阻率测井在煤田水文地质勘查中的应用

为准确获取水文地质参数,进而为矿井防治水、矿井涌水量计算以及地下水评价等提供可靠的参数,以煤田地质勘探中实测的人工井液电阻率测井曲线为依据,结合岩心精细描述、抽水试验、常规地球物理测井等技术获得的资料进行综合分析。研究表明:人工井液电阻率测井技术在煤田水文地质勘探中不仅可以准确划分含隔水层的性质,确定其位置,分析含水层之间的补给关系,检查钻孔止水效果,计算各含水层钻孔截面流量,亦可研究地下水流体特征,评价地下水水质参数以及监测生产矿井导水裂隙带高度。因此,人工井液电阻率测井能够提高煤田水文地质勘探成果利用率,实现地质勘探信息的最大化利用,从而更好地为矿井设计、建设及矿井生产服务,保障矿井安全。      

一种基于常规测井资料计算碳酸盐岩储层裂缝孔隙度新方法

裂缝作为地下油气储集空间和油气运移的通道,是裂缝型储层研究的重要内容,裂缝孔隙度是裂缝型储层测井评价中的重要参数之一.虽然裂缝定性识别和描述的方法很多,但是用常规测井资料进行裂缝孔隙度的定量计算一直是储集层裂缝解释中的难题.以阿姆河盆地某气田上侏罗统卡洛夫-牛津阶组台缘上斜坡相对高能滩相和丘滩复合体的裂缝-孔隙型储层为例,提出一种成像测井解释的裂缝孔隙度数据约束条件下,基于神经网络算法的常规测井资料计算裂缝孔隙度新方法 .针对研究区少量有成像测井资料的井,首先利用深浅双侧向电阻率资料,结合密度曲线数据和声波曲线数据,运用多种经典模型方法计算裂缝孔隙度;然后计算加权因子,将各种模型计算的裂缝孔隙度进行加权计算,利用成像测井资料计算出的精度较高的裂缝孔隙度作为约束,并对计算结果进行标定,完成有成像资料井的常规测井资料的最终裂缝孔隙度计算;最后,运用概率神经网络算法建立起计算的有成像测井资料的裂缝孔隙度与常规测井曲线之间的映射关系,外推计算无成像测井资料所有井的裂缝孔隙度,并利用交叉验证准则确定其最终预测误差.结果表明该方法计算的裂缝孔隙度与成像测井解释的裂缝孔隙度吻合好,对无成像测井资料的...     

沁水盆地南部TS地区煤层气储层测井评价方法

煤层气是一种自生自储于煤岩地层的非常规天然气资源,其储层测井评价内容及方法不同于常规天然气,在煤层气勘探开发过程中更关注于有关煤岩工业分析组分、基质孔隙度、裂缝渗透率及煤层含气量等一系列关键的储层参数。针对沁水盆地南部TS地区煤层气勘探目标层,分析了各种测井响应特征,采用回归分析法计算煤岩工业分析组分;针对煤层气含量影响因素众多且较为复杂的特点,结合相关地区煤岩样品实验分析结果,利用基于等温吸附实验的兰氏煤阶方程估算煤层含气量参数;通过煤岩孔隙结构的分析,采用变骨架密度的密度孔隙度计算公式求取煤岩总孔隙度,利用迭代逼近算法计算裂缝孔隙度;根据煤岩裂缝中面割理发育而端割理不甚发育的特点,以简化的单组系板状裂缝模型计算煤岩裂缝渗透率。通过对TS-A井进行实际计算,结果表明,煤岩工业分析组分和煤层含气量计算结果精度高,总孔隙度一般在5.5%左右,而裂缝孔隙度则大多小于0.5%,裂缝渗透率主要分布在0.001×10-3～10×10-3μm2之间,孔渗参数计算结果与相邻井区现有资料相符。采用测井方法可以快速、系统地对煤层气储层多种参数进行准确评价。     

七棵树油田低孔低渗砂岩储层的测井评价

低孔低渗储层的测井评价一直是油田勘探开发的难题。由于沉积作用、压实作用和溶蚀作用等各种成岩作用,七棵树油田储层具有低孔低渗特点,而且储层内次生孔隙发育,非均质性强,增加了储层评价的复杂性。为此,本文根据岩芯实验、地质录井和试油等并综合各种测井资料,确定了储层岩性与物性、含油性与物性关系; 并在孔喉模型的基础上,通过分析物性和电性之间的关系,建立了一个适用于次生孔隙发育的低孔低渗储层的新模型,并进行解释分析。     

基于测井资料的储层流动单元划分——以尕斯库勒油田为例

依据尕斯库勒油田实际资料,分析了粒度中值、泥质体积分数、灰质体积分数、孔隙度与渗透率以及与测井曲线之间的关系,建立了一套直接利用测井资料进行储层流动单元划分的技术方法,实现了流动单元纵向上的连续自动划分.采用聚类分析方法,把储层划分为E、G、M和P 4类,平面上流动单元的分布主要受沉积微相控制,E、G类流动单元主要沿水下分流河道的主流线分布,G类流动单元主要分布在河口砂坝和河道侧缘,M类流动单元分布在席状砂部位,P类流动单元零星分布在砂体尖灭的边缘部位.     

提水试验在含水层渗透系数求取中的应用——以黄岛地下水封石油洞库为例

在利用水文地质试验求取渗透系数的过程中,对于低渗透性含水介质,由于水量小,一般难于实施抽水试验方法,而提水试验能够很好地解决这一问题。以黄岛地下水封石油洞库为例,首先对提水试验的特点、步骤进行了简单介绍,然后根据裘布依稳定潜水井流原理求解渗透系数,并对库区渗透系数平面分布规律进行了分析,将含水层渗透性划分为三个区域。     

基于岩相的鄂尔多斯白垩系盆地含水层系统的结构研究

依据岩性岩相研究、孔隙度研究、物探测井解译等成果,对鄂尔多斯白垩系盆地含水层系统的结构进行了划分与研究。结果表明：盆地北部沙漠高原区为单一结构,表现为强富水与中等富水含水层在垂向上叠置与组合,无区域性连续稳定的隔水层,由下到上构成含水统一体;南部黄土高原区为多层结构,表现为含水层与隔水层上下叠置,垂向水文地质分层明显;盆地南、北含水层结构的结构类型明显不同。利用孔隙度、渗透系数、单位涌水量3个参数,对含水层的富水性级别进行了划分,盆地中共划分出7个强富水含水层、7个中等富水含水层和2个弱富水含水层。盆地南、北比较,北部含水层孔隙度大,富水性强,地下水主要富集于盆地北部地区。垂向上比较,盆地北部由上到下,孔隙度由大变小,富水性由强变弱,地下水主要富集于浅层和中层;南部上部罗汉洞组和下部洛河组孔隙度较大,富水性好,中部环河组相对较差,地下水主要富集于罗汉洞组和洛河组。     

低渗油气储层物理参数解释模型——以宝浪油田煤系粗粒低渗储层为例

为了建立宝浪油田粗粒低渗储层的精确渗透率解释模型,从储层物性的影响因素分析入手,确定影响此类储层物性的关键属性参数.从表征岩石结构参数的流动带指数的角度建立了孔隙度和渗透率的关系模型,逐步建立以测井数据为基础的流动单元的判别函数.在流动单元判别的基础上,根据孔隙度和渗透率的关系模型进行了从测井数据到渗透率参数的计算.宝浪油田三工河组储层Ⅲ油组划分出5类流动单元类型,在流动单元控制下解释的储层渗透率值,经实际应用能够满足储层精细描述的要求.     

冻融循环对黄土渗透系数各向异性影响的试验研究

为了反映冻融循环作用对原状黄土渗透各向异性及原状、 重塑黄土渗透差异的影响, 以西安Q₃黄土为研究对象, 通过三轴固结渗透试验对比分析了冻融前后水平、 竖直向原状黄土及重塑黄土的渗透系数随初始含水率、 围压、 冻融循环次数变化的规律。结果表明： 未冻融时各级围压下竖直向原状黄土的渗透系数为2×10^-6 ~ 18×10^-6 cm?s^-1, 水平向原状黄土和重塑黄土的渗透系数为0 ~ 4×10^-6 cm?s^-1; 经历冻融循环后, 水平、 竖直向原状黄土及重塑黄土的渗透系数与初始含水率的关系曲线分别呈现逐渐上升、 抛物线形式与变化平缓的不同特征, 而三者的渗透系数均随冻融循环次数的增加呈现数量级增大的趋势; 原状黄土的竖直 - 水平渗透系数比（k_v /k_h ）由冻融前的4.38逐渐减小到0.90, 可见冻融循环作用在显著提高黄土渗透性能的同时, 可以强烈弱化其各向异性特征。通过建立围压、 渗透系数与土体孔隙率的相关关系可知, 原状、 重塑黄土的孔隙率与围压存在极强的负线性相关性, 渗透系数随围压的增大呈典型指数衰减特征, 渗透系数与孔隙率具有相似的变化趋势, 因此冻融循环过程中土体孔隙率的改变是导致其渗透性质变化的主要原因。     

碳酸盐岩储层渗透率预测

碳酸盐岩渗透率受岩石结构控制,而岩石结构是沉积和成岩共同作用的结果,碳酸盐岩储层渗透率的定量计算和预测是高效开发碳酸盐岩气田的重要依据.同传统指数模型、Winland-Pittman模型、Garman-Kozeny模型、Bryant-Finney模型相比,一般渗透率计算模型更能将岩石渗透率和地质参数有机地联系起来.采用一般渗透率模型,根据岩石原始水饱和度测定数据和薄片孔隙度,再结合钻井岩芯、岩屑和常规测井(自然伽马和深侧向电阻率)等资料,将岩石结构数与岩石物性及沉积旋回联系起来,对四川盆地某探井鲕滩气层的渗透率进行了定量计算,进而分析储层段渗透率垂向变化和沉积旋回间的关系,为在高频层序旋回内精确选定开发层段提供了可靠依据.