改进 GＲNN 网络预测致密砂岩气层压裂产能

致密砂岩储层孔隙度小、渗透率低、含气饱和度低,基本上没有自然产能,需要进行压裂,所以压裂产能的预测很重要。广义回归神经网络 ( GＲNN) 稳定,对样本数量的要求低。产能预测关键是样本的选取以及扩展因子的选取。在原有的 GＲNN 预测产能的基础上,利用交叉验证法改进 GＲNN 网络,选取最优的样本确定最优的 GＲNN 网络结构,利用循环判断法,选取最优的扩展因子。改进的 GＲNN 神经网络可以避免确定 GＲNN 网络结构和扩展因子过程中过多的人为影响。笔者利用灰色关联分析法分析压裂产能的影响因素,利用改进的 GＲNN 网络有针对性地建立适合苏里格地区致密砂岩气层的压裂产能预测模型。结果表明该方法在苏里格地区气层压裂产能预测中有较好的应用效果。     

压裂水平井产能预测方法研究综述

水平井压裂技术已经在薄层、低渗透油气藏以及页岩气的开发中得到了广泛的应用,其产能预测方法是进行油气层评价、合理高效开发的基础。在对产能影响因素分析的基础上,系统总结了致密砂岩油气藏和页岩气藏压裂水平井的产能评价方法;认为除了对储层基质以及裂缝内流动机理进行表征外,裂缝的分布规律以及储层应力敏感性对产能的影响不容忽视;同时应重视大量钻井资料与物理模拟和数值模拟的结合,以提高产能预测的精度。     

苏里格地区致密砂岩矿物组成与微观结构及其对水力压裂的潜在影响

致密砂岩气是重要的非常规天然气资源,致密砂岩储层的矿物组成特征与孔隙微观结构不仅会影响致密储层中天然气的赋存状态,同时也对水力压裂改造效果具有重要影响。然而,有关致密砂岩矿物成分及其微观赋存形态对气井水力压裂潜在影响的研究尚不充分,针对这一问题,文章以鄂尔多斯盆地苏里格地区主开采层—二叠系下石盒子组盒8下段致密砂岩为研究对象,钻取5口气井岩心样品,利用XRF、XRD、铸体薄片、SEM及EDS能谱等技术系统分析了该段致密砂岩矿物组成、微观形貌、孔隙分布等储层特征。基于分析结果,探讨了上述储层特征因素对水力压裂的潜在影响。研究发现,苏里格地区盒8下段致密砂岩主要为岩屑砂岩和岩屑石英砂岩,密度介于2.44～2.56 g/cm3之间,孔隙度为7.7%～12.6%,渗透率为0.16～1.42 mD,属于典型的低渗透气藏。矿物成分主要为石英和黏土矿物,而长石矿物和碳酸盐矿物含量极低。其中黏土矿物含量占比为16.5%～47.4%,以高岭石、伊利石和绿泥石为主。高岭石在该区致密砂岩中广泛发育,呈书页状和蠕虫状填充于粒间孔隙及粒表,形成大量高岭石晶间孔。此外,致密砂岩中粒间孔隙、粒内溶孔、粒间裂隙及粒内...     

改进GRNN网络预测致密砂岩气层压裂产能

致密砂岩储层孔隙度小、渗透率低、含气饱和度低,基本上没有自然产能,需要进行压裂,所以压裂产能的预测很重要。广义回归神经网络(GRNN)稳定,对样本数量的要求低。产能预测关键是样本的选取以及扩展因子的选取。在原有的GRNN预测产能的基础上,利用交叉验证法改进GRNN网络,选取最优的样本确定最优的GRNN网络结构,利用循环判断法,选取最优的扩展因子。改进的GRNN神经网络可以避免确定GRNN网络结构和扩展因子过程中过多的人为影响。笔者利用灰色关联分析法分析压裂产能的影响因素,利用改进的GRNN网络有针对性地建立适合苏里格地区致密砂岩气层的压裂产能预测模型。结果表明该方法在苏里格地区气层压裂产能预测中有较好的应用效果。     

小波分析在致密砂岩气层识别中的应用

致密砂岩储层孔隙度低、渗透率低、非均质性强,气层所对应的测井响应特征较为复杂,气层识别和评价难度较大,多解性突出.以三水模型、岩心、地质和试气资料为基础,采用能量谱峰值与能量加权累计法定量分析致密砂岩气层的电阻率与自由流体孔隙度组合曲线的小波多尺度能谱特征,以及小波包能量谱特征.组合曲线的多尺度小波能量谱分析方法在致密砂岩气层识别中气层的能量谱与水层的能量谱明显不同,并用其识别苏里格地区的致密砂岩气层.结果表明识别致密砂岩气层能量加权累计法定量分析比小波能量峰分析效果更好.      

深层致密砂岩储层可压裂性评价新方法

岩石可压性评价是储层压裂改造层位优选、压后产能评估的重要基础工作。准中4区块致密砂岩储层埋藏深、物性差,亟需通过压裂改造提高工业产能。因此,以董2井北三维区侏罗系致密砂岩为例,基于岩石三轴实验建立了致密砂岩断裂能密度—弹性模量的拟合公式,采用矿物成分法和弹模-泊松比法确定了研究区不同深度岩石脆性指数,采用岩石破裂准则确定了研究区不同深度的裂缝发育指数。以断裂能密度表征致密砂岩断裂韧性,以裂缝发育指数表征储层天然裂缝发育程度,综合考虑岩石脆性、断裂韧性、地应力环境和天然裂缝发育程度的影响,采用层次分析法计算了各因素权重,建立了适合深层致密砂岩的可压性评价方法。研究结果表明,可压裂性指数大于0.55时,可压性好;可压裂性指数介于0.50~0.55之间时,可压性一般;可压裂性指数小于0.50时,可压性差;研究区D7井的最佳压裂层位为4145~4160 m、4470~4480 m、5290~5330 m,D8井的最佳压裂层位为5120~5330 m、5350~5365 m,D701井的最佳压裂层位为3900~3910 m、4430~4440 m、4455~4465 m、5125~5135 m。      

大庆深部致密砂砾岩含气储层产能预测

气层产能预测是气藏工程研究中用于指导气井以及气田合理生产的重要工作和任务,它在气田整体评价和高效开发进程中具有很强的预见性和主动性。讨论了大庆深部致密砂砾岩含气储层的产能与测井响应之间的关系,探讨了根据测井资料应用人工神经网络技术预测含气储层产能的方法。利用已知气井测试结果和测井资料作为网络的训练样本。根据网络学习训练结果,输入储集层的测井资料等静态参数,可预测该储集层的产能。根据这种关系采用神经网络技术实现了测井对产能的预测评价,从而为大庆深部致密砂砾岩含气储层的开发提供了一定的依据。     

BP 神经网络模型在朝长地区扶杨油层压裂产能预测中的应用

松辽盆地朝长地区扶杨油层是典型的低孔低渗砂岩储层,需要进行压裂改造,产能影响因素较多,用常规线性方法进行的产能预测结果往往精度不够。在研究该区测井曲线响应特征的基础上,根据地区经验和灰色关联分析法,优选自然伽马、声波、电阻率、中子和密度5 个测井特征参数,及含砂比、破裂压力2 个压裂施工参数,与已有的试油结论作为模型的训练样本,建立预测储层压裂改造后单位厚度产液量和单位厚度产油量的BP 神经网络模型。在实际应用过程中,不仅能较准确地划分油水层,同时给出了产油量的计算参考值,实现了对低孔低渗砂岩储层压裂产能的有效快速预测。     

致密砂岩储层含气测井特征及定量评价

致密砂岩储层孔隙度低、渗透率低、非均质性强,气层所对应的测井响应特征较为复杂,气层识别和评价难度较大、多解性突出。传统上,利用常规测井曲线进行含气性评价多是定性评价,在利用智能识别法评价含气性时,也是利用分类模型进行定性评价;而利用常规测井资料定量评价含气性比较困难。本文首先以岩心、地质、试气资料和常规测井曲线为基础,利用交会图法进行致密砂岩含气特征分析,建立含气性定性评价指标;然后,利用广义回归神经网络（GRNN）预测含气量和含水量,构造含气性和含水性指示曲线,定量评价致密砂岩的含气性;最后,定性评价和定量评价综合使用,以评价致密砂岩含气性,并在苏里格地区盒₈段进行应用,取得了较好的应用效果。     

核磁共振技术在致密砂岩气中的应用

核磁共振技术是研究致密砂岩气储层流体状态的有效手段.针对致密砂岩气储层孔喉结构特征、流体赋存状态复杂等问题,从理论入手,以核磁共振室内实验为手段,通过分析苏里格气田致密砂岩储层T2谱的频率分布和可动流体饱和度与其他参数的相关性,最终认为储层物性不是影响致密砂岩气储层可动流体饱和度的唯一因素,可动流体饱和度主要受控于储层微观孔隙结构.     

A Volumetric Model for Evaluating Tight Sandstone Gas Reserves in the Permian Sulige Gas Field,Ordos Basin,Central China

To accurately measure and evaluate reserves is critical for ensuring successful production of unconventional oil and gas. This work proposes a volumetric model to evaluate the tight sandstone gas reserves of the Permian Sulige gas field in the Ordos Basin. The reserves can be determined by four major parameters of reservoir cutoffs, net pay, gas-bearing area and compression factor Z, which are controlled by reservoir characteristics and sedimentation. Well logging, seismic analysis, core analysis and gas testing, as well as thin section identification and SEM analysis were used to analyze the pore evolution and pore-throat structure. The porosity and permeability cutoffs are determined by distribution function curve,empirical statistics and intersection plot. Net pay and gas-bearing area are determined based on the cutoffs, gas testing and sand body distribution, and the compression factor Z is obtained by gas component. The results demonstrate that the reservoir in the Sulige gas field is characterized by ultralow porosity and permeability, and the cutoffs of porosity and permeability are 5% and 0.15×10~(–3) μm~2, respectively. The net pay and gas-bearing area are mainly affected by the sedimentary facies, sand body types and distribution. The gas component is dominated by methane which accounts for more than 90%, and the compression factor Z of H_8(P_2h_8) and S_1(P_1s_1) are 0.98 and 0.985, respectively. The distributary channels stacked and overlapped, forming a wide and thick sand body with good developed intergranular pores and intercrystalline pores. The upper part of channel sand with good porosity and permeability can be sweet spot for gas exploration. The complete set of calculation systems proposed for tight gas reserve calculation has proved to be effective based on application and feedback. This model provides a new concept and consideration for reserve prediction and calculation in other areas.     

致密砂岩储层变岩电参数法饱和度计算模型:以苏里格气田西区盒8段例

致密砂岩储层是油气勘探的重点方向之一,由于致密砂岩储层具有低孔低渗、孔隙结构复杂、非均质性强和岩电参数变化等特点,在测井解释过程中不同于常规储层。Archie公式在致密砂岩地层中使用时,强非均质性导致岩电参数a、b、m和n会随着储层的变化而变化。针对苏里格西区盒₈段致密砂岩储层提出利用变岩电参数建立饱和度模型。依据研究区盒₈段储层25块岩心岩电实验分析发现胶结系数m与lgϕ呈二次函数关系、m与岩性系数a呈幂函数关系、束缚水饱和度S_wb对饱和度指数n有较大的影响。因此,在对孔隙度、束缚水饱和度和孔隙结构指数等因素分析的基础上,综合各因素影响特征建立了变岩电参数的饱和度模型。结果表明,该方法相对传统Archie公式饱和度解释,模型精度更高,为解释复杂孔隙结构砂岩储层提供了一种有效预测方法。     

临兴上古生界致密储层裂缝发育特征及对致密气富集影响

临兴区块上古生界储集层为致密砂岩，裂缝发育特征及对致密气富集影响尚不清楚，一定程度上制约了甜点区预测。 根据岩心、露头、薄片及测井资料，分析了研究区裂缝发育特征，探讨了裂缝对致密砂岩气富集的影响。临兴区块上古生界主 要发育高角度缝，其次为中低角度缝及水平缝，微观上根据裂缝与矿物颗粒的相对位置关系，可识别出粒内缝、粒缘缝和穿粒 缝，其中粒缘缝最为发育。受塑性泥岩阻挡，裂缝垂向延伸较差，一般延伸1~2 m后消失于泥岩层中，受燕山期北西—南东向 地应力影响，裂缝走向多为北东—南西向，裂缝密度一般2~5条/ｍ。裂缝可改善储集空间、提高油气充注效率，储层裂缝发育 区渗透率可增大1~2个数量级，含气饱和度高，此外，研究区裂缝是油气垂向运移的有效通道，影响着石盒子组及石千峰组致 密气的富集，在后期的勘探开发过程中应充分寻找裂缝发育区，并通过进一步压裂获得高产。     

中国致密砂岩储层流体可动性及其影响因素

致密砂岩储层流体可动性对油气开发、预测和评价具有重要意义。查阅国内近十年相关成果，对致密储层流体可动性的相关参数、测试方法、分布特征及其影响因素进行了分析。发现致密砂岩储层的弛豫时间T₂谱截止值为0.540~41.600 ms，可动流体孔隙度为0.12%~14.35%，可动流体饱和度为2.16%~90.30%，Ⅲ—Ⅳ类储层是致密砂岩储层的主要类型，致密储层可动流体的孔喉半径下限为0.013~0.110 μm，高压压汞、核磁共振、恒速压汞识别的孔喉半径下限分别为0.037 5、0.070 0~0.200 0、0.120 0 μm，水膜厚度为0.05~1.00 μm。统计分析显示，核磁共振、恒速压汞测得致密储层可动流体饱和度偏低；水膜厚度是影响致密砂岩储层流体渗流的主要因素；低煤阶煤层可动流体饱和度最高，致密砂岩储层次之，页岩储层最低；致密砂岩储层约是页岩储层、低煤阶煤层可动流体孔隙度的10倍；砂岩储层可动流体赋存于孔隙和喉道中，受孔隙和喉道共同控制；致密砂岩具有喉道分布集中，有效孔隙发育差，孔隙大部分为喉道半径小于1.000 μm的微细孔；喉道半径越集中、孔喉半径比越小、有效喉道半径越大，越有利于储层流体的渗流；砂岩渗透率（<2×10^-3 μm²）越低，可动流体参数衰减越快；渗透率（>2×10^-3 μm²）越高，可动流体参数升高越缓慢；喉道半径是控制致密砂岩储层流体可动性的主要因素。     

临兴上古生界致密储层裂缝发育特征及对 致密气富集影响

临兴区块上古生界储集层为致密砂岩,裂缝发育特征及对致密气富集影响尚不清楚,一定程度上制约了甜点区预测。 根据岩心、露头、薄片及测井资料,分析了研究区裂缝发育特征,探讨了裂缝对致密砂岩气富集的影响。临兴区块上古生界主 要发育高角度缝,其次为中低角度缝及水平缝,微观上根据裂缝与矿物颗粒的相对位置关系,可识别出粒内缝、粒缘缝和穿粒 缝,其中粒缘缝最为发育。受塑性泥岩阻挡,裂缝垂向延伸较差,一般延伸1~2 m后消失于泥岩层中,受燕山期北西-南东向 地应力影响,裂缝走向多为北东-南西向,裂缝密度一般2~5条/ｍ。裂缝可改善储集空间、提高油气充注效率,储层裂缝发育 区渗透率可增大1~2个数量级,含气饱和度高,此外,研究区裂缝是油气垂向运移的有效通道,影响着石盒子组及石千峰组致 密气的富集,在后期的勘探开发过程中应充分寻找裂缝发育区,并通过进一步压裂获得高产。     

致密砂岩气储层气水相渗特征及其影响因素——以鄂尔多斯盆地苏里格气田陕234-235井区盒8段、山1段为例

中国鄂尔多斯盆地苏里格气田广覆性含气,但含气量差异较大。为了探讨影响气水相互作用背景下的流体运移特征,选取了陕234-235井区盒8段和山1段的13块样品,基于气水相渗实验进行研究和分析。结果表明：研究区目的层位储层渗流能力较差,几乎不含Ⅰ型气水相渗曲线,具有Ⅱ型气水相渗曲线的储层是勘探开发的首选层段;可动流体孔隙度、孔隙度、可动流体饱和度、渗透率、有效孔隙体积、有效喉道体积、石英体积分数和碳酸盐岩体积分数对可开采气体的储集空间大小,即可动气体孔隙度大小,具有积极的影响,同时,上述前7种因素对气体的渗流能力,即最大有效气相渗透率,也起着积极的作用;而黏土矿物体积分数对可开采气体的储集空间和渗流能力均起着消极的作用。     

超深层裂缝性致密砂岩储层砂体、裂缝发育特征及对产能的影响:以塔里木盆地库车坳陷KS2气田为例

库车坳陷KS2气田目的 层构造裂缝普遍发育,而位于不同构造位置的裂缝发育特征有所差异,其与储层砂体的发育特征共同控制了该区单井产能的高低.综合利用岩心、薄片、扫面电镜、测井以及电成像测井解释资料,对库车坳陷KS2气田目的 层巴什基奇克组的储层岩石学特征、砂体组合特征以及裂缝的性质、开度、填充性等特征进行了分析,并对砂体...     

Pore-Throat Combination Types and Gas-Water Relative Permeability Responses of Tight Gas Sandstone Reservoirs in the Zizhou Area of East Ordos Basin,China

With the aim of better understanding the tight gas reservoirs in the Zizhou area of east Ordos Basin, a total of222 samples were collected from 50 wells for a series of experiments. In this study, three pore-throat combination types in sandstones were revealed and confirmed to play a controlling role in the distribution of throat size and the characteristics of gas-water relative permeability. The type-Ⅰ sandstones are dominated by intercrystalline micropores connected by cluster throats, of which the distribution curves of throat size are narrow and have a strong single peak(peak ratio 30%). The pores in the type-Ⅱ sandstones dominantly consist of secondary dissolution pores and intercrystalline micropores, and throats mainly occur as slice-shaped throats along cleavages between rigid grain margins and cluster throats in clay cement.The distribution curves of throat size for the type-Ⅱ sandstones show a bimodal distribution with a substantial low-value region between the peaks(peak ratio 15%). Primary intergranular pores and secondary intergranular pores are mainly found in type-Ⅲ samples, which are connected by various throats. The throat size distribution curves of type-Ⅲ sandstones show a nearly normal distribution with low kurtosis(peak ratio 10%), and the micro-scale throat radii(0.5 μm) constitute a large proportion. From type-Ⅰ to type-Ⅲ sandstones, the irreducible water saturation(Swo) decreased; furthermore, the slope of the curves of Krw/Krg in two-phase saturation zone decreased and the two-phase saturation zone increased,indicating that the gas relative flow ability increased. Variations of the permeability exist in sandstones with different porethroat combination types, which indicate the type-Ⅲ sandstones are better reservoirs, followed by type-Ⅱ sandstones and type-Ⅰ sandstones. As an important factor affecting the reservoir quality, the pore-throat combination type in sandstones is the cumulative expression of lithology and diagenetic modifications with strong heterogeneity.     

辫状河致密砂岩储层构型单元定量表征方法

针对现有辫状河储层构型单元定量表征方法关键参数获取困难且可靠性存疑的问题,以储层构型理论为指导,基于现代辫状河沉积、钻井岩心、录井和测井等资料,提出了基于单一辫状河道宽度的构型单元定量表征方法。首先,根据单井构型单元解释结果,确定同期辫状河道平面分布;其次,根据连井对比剖面,确定连井剖面内单一辫状河道间的界线位置;再次,根据现代辫状河单一辫状河道宽度与构型单元关系定量模型,限定辫状水道宽度、复合心滩长度及宽度等4级构型单元规模;最后,在单一辫状河道内确定4级构型单元平面分布,进而在密集井网区对复合心滩进行解剖,确定单个心滩位置和几何形态。采用该方法对苏××提高采收率试验区盒₈^下_1-3单层辫状河致密砂岩气藏进行了分析,结果表明：该单层砂岩气藏发育5条单一辫状河道,其宽度为1 050~1 890 m;辫状水道宽度为234~435 m;复合心滩长度和宽度分别为1 931~3 569 m、685~1 242 m;单个心滩长度和宽度分别为660~1 880 m、310~1 030 m。