亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        致密砂巖儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)方法研究

        2020-02-07 12:09:38劉俊州李景葉溫立峰陳小宏
        石油物探 2020年1期
        關(guān)鍵詞:物性貝葉斯滲透率

        時(shí) 磊,王 璞,劉俊州,李景葉,溫立峰,陳小宏

        (1.中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京100083;2.中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球物理學(xué)院,北京102249)

        油氣勘探的重點(diǎn)正在從常規(guī)儲(chǔ)層轉(zhuǎn)向非常規(guī)儲(chǔ)層,因此致密砂巖儲(chǔ)層彈性參數(shù)和物性參數(shù)的預(yù)測(cè)受到越來(lái)越多的重視[1-3]。作為儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的有效手段,地震反演利用疊前地震數(shù)據(jù)獲得高精度的彈性參數(shù)[4-8]。利用地震彈性參數(shù)獲取儲(chǔ)層物性參數(shù)時(shí),需要進(jìn)行巖石物理建模研究[9]。巖石物理確定性建模是將地震彈性參數(shù)與儲(chǔ)層物性參數(shù)關(guān)聯(lián),目前的研究集中于常規(guī)砂泥巖儲(chǔ)層[10]和碳酸鹽巖儲(chǔ)層[11-12]的巖石物理建模方法,相關(guān)理論較為成熟。非常規(guī)儲(chǔ)層巖石物理確定性建模難度大,主要由于其儲(chǔ)層特征與常規(guī)儲(chǔ)層存在差異,如致密砂巖儲(chǔ)層具有低孔隙度、低滲透率以及孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征[13]。很多學(xué)者對(duì)其巖石物理確定性建模進(jìn)行了研究,分析了孔隙結(jié)構(gòu)、滲透率和各向異性特征等因素的影響[14-18],但因需要確定某些參數(shù)如孔隙縱橫比等,故將其應(yīng)用于反演仍存在較大難度。此外,實(shí)驗(yàn)表明致密儲(chǔ)層存在多種孔隙尺度[19],但建立上述致密儲(chǔ)層的巖石物理模型時(shí)均未考慮孔隙尺度的影響,因此難以開(kāi)展致密儲(chǔ)層滲透率預(yù)測(cè)分析。致密儲(chǔ)層物性參數(shù)和巖石物理建模的復(fù)雜性帶來(lái)了該儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)的困難,我們針對(duì)這一問(wèn)題給出了研究思路和解決辦法。

        滲透率不僅與孔隙度有關(guān),還與孔隙尺度有關(guān)[9]。利用核貝葉斯判別法,通過(guò)儲(chǔ)層物性敏感性參數(shù)分析[20-21],給出了預(yù)測(cè)孔隙尺度的方法,建立了致密砂巖儲(chǔ)層孔隙度、孔隙尺度和滲透率預(yù)測(cè)流程,保證了滲透率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)了致密砂巖儲(chǔ)層物性參數(shù)的預(yù)測(cè)。貝葉斯方法綜合利用先驗(yàn)信息和條件概率,可應(yīng)用于地震勘探[22-24]。核貝葉斯判別法利用非參數(shù)估計(jì)方法獲取條件概率密度函數(shù)和最大后驗(yàn)概率的物性參數(shù),避免了巖石物理確定性建模,提高了儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)的精度[25]。敏感性參數(shù)分析充分利用測(cè)井訓(xùn)練數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層物性參數(shù)的預(yù)測(cè),提高了儲(chǔ)層物性參數(shù)與彈性參數(shù)之間的相關(guān)性。本文首先對(duì)相關(guān)理論和方法進(jìn)行了介紹,然后分析并確定了對(duì)儲(chǔ)層物性敏感的彈性參數(shù),最后將致密砂巖儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)方法應(yīng)用于測(cè)井和地震資料的研究。

        1 理論與方法

        1.1致密砂巖巖石物理理論

        儲(chǔ)層物性參數(shù)決定著儲(chǔ)層彈性參數(shù),致密砂巖儲(chǔ)層孔隙度和滲透率小,且存在多個(gè)孔隙尺度,給致密儲(chǔ)層彈性參數(shù)研究以及儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)帶來(lái)了困難。因此,研究孔隙度、孔隙尺度和滲透率三者之間的關(guān)系,是為儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)提供重要的理論支撐。

        Kozeny-Carman流動(dòng)關(guān)系式給出了孔隙度、孔隙尺度和滲透率之間的關(guān)系[9]如下:

        (1)

        式中:d為孔隙尺度,即孔隙或顆粒的規(guī)模;φ為孔隙度;κ為滲透率;B為幾何因子。

        BOURBIé等[26]給出如下的常用公式:

        (2)

        并指出,經(jīng)驗(yàn)值n取4或5可能更適用于普通的天然物質(zhì)。我們根據(jù)BOURBIé等[26]提出的理論公式,基于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)定n值,研究了孔隙度、孔隙尺度和滲透率之間的關(guān)系。

        將(2)式的“∝”(正比于符號(hào))用“=”(等號(hào))代替,得到如下的近似公式:

        (3)

        式中:de為等效孔隙尺度。已知測(cè)井滲透率和孔隙度的情況下,利用公式(3)可以得到等效孔隙尺度。需要指出的是,利用公式(3)得到的等效孔隙尺度不是嚴(yán)格意義上的平均孔徑,由(2)式和(3)式可知,等效孔隙尺度和孔隙尺度呈正比:

        de∝d

        (4)

        我們求取的孔隙尺度為等效孔隙尺度,利用等效孔隙尺度進(jìn)行核貝葉斯預(yù)測(cè)訓(xùn)練,不影響最終滲透率的預(yù)測(cè)結(jié)果。核貝葉斯判別預(yù)測(cè)訓(xùn)練基于等效孔隙尺度開(kāi)展,訓(xùn)練數(shù)據(jù)的等效孔隙尺度均根據(jù)測(cè)井資料求得。

        1.2 儲(chǔ)層物性預(yù)測(cè)技術(shù)

        通過(guò)對(duì)儲(chǔ)層物性參數(shù)的研究,我們得到了儲(chǔ)層孔隙度、孔隙尺度和滲透率之間的關(guān)系。如果預(yù)測(cè)得到了孔隙度和孔隙尺度,那么滲透率可以由公式(3)計(jì)算得到??紫抖群涂紫冻叨阮A(yù)測(cè)前需要進(jìn)行敏感性參數(shù)分析和巖性區(qū)分,以提高孔隙度、孔隙尺度和滲透率預(yù)測(cè)精度,建立如下圖1所示的儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)流程。其中巖性區(qū)分、孔隙度預(yù)測(cè)和孔隙尺度預(yù)測(cè)均采用了核貝葉斯判別法。核貝葉斯判別法改進(jìn)了傳統(tǒng)貝葉斯方法中的先驗(yàn)假設(shè)條件,避免了數(shù)據(jù)因不符合某種特定分布而導(dǎo)致物性參數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性降低。首先建立先驗(yàn)估計(jì)和似然函數(shù),然后采用貝葉斯方法可以得到未知參數(shù)的后驗(yàn)概率分布,最后通過(guò)求取最大后驗(yàn)概率可得到未知參數(shù)的預(yù)測(cè)結(jié)果:

        圖1 儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)流程

        (5)

        對(duì)常規(guī)的貝葉斯條件概率進(jìn)行改進(jìn)[27],得到的核貝葉斯判別法的條件概率如下:

        (6)

        (7)

        式中:he,hr分別為參數(shù)e和r的窗口寬度;N為觀測(cè)值數(shù)量;xei,xri分別為已知彈性參數(shù)和相應(yīng)物性參數(shù)的觀測(cè)值,i=1,2,…,N;k(*)為核函數(shù)。

        核函數(shù)k(*)的表達(dá)式如下[28]:

        (8)

        式中:xi可賦值為xei或xri;h可賦值為he或hr;x表示擾動(dòng)半徑為h/2的區(qū)域中心點(diǎn)。

        將(6)式代入(5)式可以得到核貝葉斯判別法公式,采用核貝葉斯判別法進(jìn)行儲(chǔ)層物性預(yù)測(cè)前,需要進(jìn)行儲(chǔ)層物性敏感性參數(shù)分析,以確定對(duì)儲(chǔ)層物性敏感的彈性參數(shù)。

        2 儲(chǔ)層物性敏感性參數(shù)分析

        通過(guò)儲(chǔ)層物性敏感性參數(shù)分析,確定了對(duì)巖性、孔隙度和孔隙尺度等儲(chǔ)層物性敏感的彈性參數(shù),為核貝葉斯預(yù)測(cè)提供理論支撐,敏感性參數(shù)分析提高了物性參數(shù)和彈性參數(shù)之間的相關(guān)性,提高了核貝葉斯預(yù)測(cè)的精度。需要指出的是,不同地區(qū)的巖石因基質(zhì)組成、孔隙流體和孔隙結(jié)構(gòu)等不同,其巖石物理分析存在差異,需要結(jié)合研究工區(qū)的實(shí)際情況,以確定最佳的儲(chǔ)層物性敏感性參數(shù)。

        儲(chǔ)層物性敏感性參數(shù)分析資料來(lái)自中國(guó)中西部某油田致密砂巖儲(chǔ)層實(shí)際測(cè)井資料,其主要目的層為二疊系下石盒子組和山西組地層。

        2.1 巖性敏感性參數(shù)分析

        首先對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層的砂巖段進(jìn)行巖性區(qū)分,通過(guò)巖石物理交會(huì)分析,從地震彈性參數(shù)中確定巖性敏感性參數(shù)。由圖2a和圖2b的交會(huì)結(jié)果可知,泊松比(υ)和體積模量(K)的組合與泊松比和剪切模量(μ)的組合都有良好的巖性區(qū)分能力(以綠色虛線為界區(qū)分砂巖和泥巖),利用體積模量、剪切模量和泊松比三參數(shù)區(qū)分巖性的整體效果如圖2c所示,采用核貝葉斯判別法可以將儲(chǔ)層物性敏感性參數(shù)按巖性分類。

        2.2 孔隙度敏感性參數(shù)分析

        根據(jù)該工區(qū)某一典型致密砂巖測(cè)井資料研究孔隙度敏感性參數(shù),分析3組參數(shù)即圖3a中體積模量、剪切模量和縱橫波速度比(vP/vS),圖3b中縱波速度(vP)、橫波速度(vS)和密度(ρ),圖3c中體積模量、剪切模量和密度對(duì)孔隙度的影響。對(duì)比圖3a和圖3b 可以看出,相較于縱橫波速度比,密度對(duì)孔隙度更敏感;對(duì)比圖3b和圖3c可以看出,組合參數(shù)體積模量、剪切模量以及組合參數(shù)縱波速度、橫波速度對(duì)孔隙度更加敏感,圖3d和圖3e的二維交會(huì)顯示結(jié)果與上述結(jié)論一致,表1給出了部分彈性參數(shù)與孔隙度的相關(guān)系數(shù)。綜上,圖3c中體積模量、剪切模量和密度對(duì)孔隙度的區(qū)分效果最佳,與該工區(qū)其他井的研究結(jié)論一致。

        圖2 巖性敏感性參數(shù)交會(huì)顯示a 體積模量和泊松比交會(huì); b 剪切模量和泊松比交會(huì); c 體積模量、剪切模量和泊松比交會(huì)

        圖3 孔隙度敏感性參數(shù)交會(huì)顯示a 體積模量、剪切模量和縱橫波速度比交會(huì); b 縱波速度、橫波速度和密度交會(huì); c 體積模量、剪切模量和密度交會(huì); d 體積模量和剪切模量交會(huì); e 縱波速度和橫波速度交會(huì)

        2.3 孔隙尺度敏感性參數(shù)分析

        公式(3)給出了等效孔隙尺度的求取思路(n=4),根據(jù)3口井資料利用公式(3)得到的等效孔隙尺度與孔隙度交會(huì)顯示結(jié)果如圖4所示。由孔隙度、孔隙尺度和滲透率的關(guān)系可知,該工區(qū)砂巖主要存在3類孔隙尺度,對(duì)應(yīng)的等效孔隙尺度分別為50,100,150μm。圖4中井3的等效孔隙尺度與孔隙度關(guān)系表明該井的砂巖段孔隙存在多種等效孔隙尺度類型。

        表1 部分彈性參數(shù)與孔隙度的相關(guān)系數(shù)

        不同井的等效孔隙尺度不同,為尋找普遍性規(guī)律,我們采用多井分析的策略,以期包含所有孔隙尺度類型。圖5a表明不考慮孔隙度的影響,僅憑體積模量、剪切模量和縱橫波速度比難以區(qū)分孔隙尺度;考慮孔隙度影響,利用圖5b和圖5c中的兩組參數(shù)均可區(qū)分等效孔隙尺度。由于地震資料三參數(shù)反演得到的多為縱波速度、橫波速度和密度,為避免間接計(jì)算導(dǎo)致的誤差,故可直接利用縱波速度、橫波速度和孔隙度進(jìn)行孔隙尺度預(yù)測(cè)。

        上述儲(chǔ)層物性敏感性參數(shù)分析為核貝葉斯判別法的儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測(cè)提供了可靠依據(jù),為驗(yàn)證圖1預(yù)測(cè)流程的有效性,將其應(yīng)用于測(cè)井資料和地震資料的測(cè)試并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果展開(kāi)分析。

        3 致密砂巖儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)試驗(yàn)

        3.1 基于測(cè)井資料物性參數(shù)預(yù)測(cè)

        根據(jù)以上敏感性參數(shù)分析結(jié)果,先對(duì)孔隙度敏感性參數(shù)(體積模量、剪切模量和密度)采用核貝葉斯判別法進(jìn)行孔隙度預(yù)測(cè),并與測(cè)井孔隙度對(duì)比以驗(yàn)證方法的有效性;然后根據(jù)測(cè)井資料得到的縱波速度、橫波速度和上一步求得的孔隙度采用核貝葉斯判別法預(yù)測(cè)等效孔隙尺度,最后將結(jié)果代入公式(3)求取滲透率,并與測(cè)井滲透率進(jìn)行比較,以驗(yàn)證方法的有效性。此處預(yù)測(cè)的孔隙度、等效孔隙尺度和滲透率均為最大后驗(yàn)概率解,后文不再贅述。核貝葉斯判別法的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來(lái)自該工區(qū)多井縱、橫波速度和密度的抽樣數(shù)據(jù)(圖6),以及根據(jù)它們計(jì)算得到的彈性參數(shù)。

        圖6 測(cè)井縱、橫波速度和密度的抽樣數(shù)據(jù)

        圖7為采用核貝葉斯判別法預(yù)測(cè)的孔隙度和滲透率,其中圖7a為預(yù)測(cè)的孔隙度曲線,預(yù)測(cè)效果良好,說(shuō)明根據(jù)體積模量、剪切模量和密度能夠預(yù)測(cè)該工區(qū)的孔隙度。圖7b為預(yù)測(cè)的滲透率曲線,預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際測(cè)井結(jié)果吻合良好,預(yù)測(cè)精度高,該致密砂巖儲(chǔ)層部分井段滲透率較高,大部分砂巖段的滲透率不足2mD(1mD=0.987×10-3μm2)。圖8a和圖8b分別為測(cè)井孔隙度和預(yù)測(cè)孔隙度的交會(huì)顯示以及測(cè)井滲透率和預(yù)測(cè)滲透率的交會(huì)顯示,其中圖8a的交會(huì)散點(diǎn)分布在Y=X線的附近。從圖7b可知,該致密砂巖儲(chǔ)層為低滲儲(chǔ)層,滲透率偏低,由圖8b可以看出該方法對(duì)低滲透率儲(chǔ)層預(yù)測(cè)效果良好。

        圖7 采用核貝葉斯判別法預(yù)測(cè)的孔隙度(a)和滲透率(b)

        圖8 測(cè)井孔隙度和預(yù)測(cè)孔隙度(a)以及測(cè)井滲透率和預(yù)測(cè)滲透率(b)交會(huì)顯示

        3.2 基于地震資料物性參數(shù)預(yù)測(cè)

        地震資料來(lái)自中國(guó)中西部某油田致密砂巖儲(chǔ)層的實(shí)際資料。首先基于地震反演得到的縱波速度、橫波速度和密度,求出預(yù)測(cè)所需的體積模量和剪切模量,并預(yù)測(cè)孔隙度,再根據(jù)縱波速度、橫波速度和孔隙度預(yù)測(cè)孔隙尺度,最后求取滲透率。圖9為地震角道集疊加剖面,兩條紅色曲線之間的區(qū)域?yàn)轭A(yù)測(cè)目標(biāo)區(qū),底部為煤層低阻抗造成的強(qiáng)反射波同相軸。圖10、圖11和圖12分別為根據(jù)該目標(biāo)區(qū)地震資料預(yù)測(cè)的孔隙度、等效孔隙尺度和滲透率,圖中泥巖段孔隙度、等效孔隙尺度和滲透率用零值表示。由于該致密砂巖儲(chǔ)層只有部分層段的滲透率高,大部分砂巖段滲透率低于2mD,為保證圖像顯示清晰,圖12中高于2mD的預(yù)測(cè)滲透率和測(cè)井滲透率都用2mD表示。從預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)看,該砂巖儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率均為低值(圖10),表現(xiàn)為較強(qiáng)的致密性。將測(cè)井孔隙度和滲透率與根據(jù)地震資料得到的預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn),預(yù)測(cè)的孔隙度和滲透率與測(cè)井孔隙度和滲透率吻合良好(測(cè)井曲線中泥巖段的孔隙度和滲透率用零值表示),可刻畫砂巖儲(chǔ)層的位置(圖10和圖12的藍(lán)色箭頭指示區(qū)域)。預(yù)測(cè)得到的孔隙度、孔隙尺度和滲透率為油氣田開(kāi)發(fā)提供了重要參考和理論支撐。

        圖9 地震角道集疊加剖面

        圖10 根據(jù)地震資料預(yù)測(cè)的孔隙度

        圖11 根據(jù)地震資料預(yù)測(cè)的等效孔隙尺度

        圖12 根據(jù)地震資料預(yù)測(cè)的滲透率

        4 結(jié)論

        對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層物性參數(shù)采用核貝葉斯判別法進(jìn)行儲(chǔ)層物性參數(shù)敏感性分析,得到以下認(rèn)識(shí):

        針對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層孔隙尺度對(duì)滲透率的影響,研究提出了等效孔隙尺度求取方法及利用孔隙度與孔隙尺度計(jì)算滲透率的方法,該方法在實(shí)際資料中的應(yīng)用證明了方法的可行性與有效性。

        針對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層巖石物理確定性建模以及反演難度大的問(wèn)題,利用核貝葉斯判別法進(jìn)行儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè),避免了巖石物理確定性建模,而核貝葉斯判別法避免了傳統(tǒng)貝葉斯先驗(yàn)服從固定分布的假設(shè),有效提高了致密砂巖儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)精度。訓(xùn)練數(shù)據(jù)的選擇對(duì)物性參數(shù)的預(yù)測(cè)至關(guān)重要,在預(yù)測(cè)前開(kāi)展敏感性參數(shù)分析,有利于提高物性參數(shù)的預(yù)測(cè)精度。

        基于巖石物理敏感性參數(shù)分析結(jié)果,采用核貝葉斯判別法,提出了孔隙度、孔隙尺度和滲透率預(yù)測(cè)流程,其在測(cè)井資料和地震資料的應(yīng)用驗(yàn)證了方法的有效性,預(yù)測(cè)結(jié)果為油氣田勘探開(kāi)發(fā)提供了直觀的認(rèn)識(shí)和參考。

        猜你喜歡
        物性貝葉斯滲透率
        R1234ze PVTx熱物性模擬計(jì)算
        能源工程(2022年1期)2022-03-29 01:06:26
        中韓天氣預(yù)報(bào)語(yǔ)篇的及物性分析
        LKP狀態(tài)方程在天然氣熱物性參數(shù)計(jì)算的應(yīng)用
        煤氣與熱力(2021年6期)2021-07-28 07:21:30
        中煤階煤層氣井排采階段劃分及滲透率變化
        不同滲透率巖芯孔徑分布與可動(dòng)流體研究
        SAGD井微壓裂儲(chǔ)層滲透率變化規(guī)律研究
        貝葉斯公式及其應(yīng)用
        低孔低滲儲(chǔ)層物性下限確定方法及其適用性
        基于貝葉斯估計(jì)的軌道占用識(shí)別方法
        高滲透率風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)失步振蕩的影響
        人妻中文字幕一区二区视频 | 一级午夜视频| 性无码国产一区在线观看| 国产一区二区三区精品乱码不卡 | 国产精品白浆一区二小说| 国产精品久久久久亚洲| 亚洲捆绑女优一区二区三区| 久久性爱视频| 少妇人妻在线视频| 久久精品综合国产二区| 国产的自拍av免费的在线观看 | 精品少妇一区二区三区视频| 国产三级国产精品三级在专区| 国产精品日韩av一区二区| 少妇激情一区二区三区视频| 国内精品久久久影院| 中文字幕av久久激情亚洲精品| 干日本少妇一区二区三区| 国产无遮挡又黄又爽在线观看| 国产亚洲精品成人无码精品网站| 内射中出后入内射极品女神视频| 亚洲 欧美 偷自乱 图片| 中文字幕日本特黄aa毛片| 狠狠狠狠狠综合视频| 日本一区二区三区爱爱视频| 久久久久久久久毛片精品| 亚洲日韩乱码中文无码蜜桃臀| 青青青伊人色综合久久| 亚洲av毛片在线免费观看| 性欧美牲交xxxxx视频欧美| 欧美韩国精品另类综合| 国产夫妻自偷自拍第一页| 欧美人与禽2o2o性论交| 三上悠亚精品一区二区久久| 精品在线视频免费在线观看视频| 美女国产毛片a区内射| 人人添人人澡人人澡人人人人 | 精品国产亚洲av久一区二区三区 | 久久婷婷色综合一区二区 | 亚洲精品美女久久777777| 亚洲国产成人久久综合一区77|