基于参数优化AdaBoost算法的酸性火山岩岩性分类

岩性识别是火山岩油气藏勘探的基础,为提高长岭气田火山岩岩性识别的准确率,采用决策树、支持向量机、逻辑回归、AdaBoost-决策树、AdaBoost-支持向量机和AdaBoost-逻辑回归6种算法,对研究区酸性火山岩岩性进行分类与识别。通过分析研究区火山岩不同岩性的测井响应特征,选取了对火山岩岩性、组构和孔隙结构反应灵敏的12种岩石物理测井参数作为分类特征量。选择3口井中岩心分析和岩矿录井资料完整的7 150个测井数据作为数据集,并从中随机选取70 % 的数据作为训练集建立岩性识别模型,剩余30 % 的数据作为测试集。对6种算法建立的模型通过交叉验证进行参数优化及模型评价,对比不同算法与录井剖面的结果表明,AdaBoost-决策树算法可作为长岭气田利用常规测井资料识别火山岩岩性的有效手段,准确率可达90 % 以上。     

基于XGBoost算法的复杂碳酸盐岩岩性测井识别

碳酸盐岩储层在形成过程中受到多种因素的影响，储层岩性复杂多样，基于测井资料对碳酸盐岩岩性识别具有重要意义。为了解决传统的测井岩性识别方法和机器学习方法对于复杂碳酸盐岩岩性识别准确率不高的问题，以廊固凹陷北部奥陶系碳酸盐岩为例，将XGBoost算法应用于复杂碳酸盐岩岩性识别，并将模型的性能与决策树C4.5算法和支持向量机算法进行对比。结果表明，采用的XGBoost算法的岩性识别模型对研究区碳酸盐岩岩性识别的准确率达到了88.18%，相较于决策树C4.5算法和支持向量机算法准确率均提高了10%左右，且由于XGBoost算法采用多线程和分布式计算的方法，使得训练时间大大缩短。基于XGBoost算法建立的岩性识别模型能够有效地识别复杂碳酸盐岩岩性，为复杂碳酸盐岩岩性的测井识别提供了新的思路。     

基于改进集成学习的测井岩性识别方法研究

测井数据中存在大量与岩性无关的冗余信息，且各类岩性标签数据分布不均匀，严重影响岩性识别准确率，现有测井岩性识别算法无法有效解决岩性类间不平衡问题。为此提出了一种针对不平衡样本集的集成学习岩性预测方法KSMOSEL:首先以录井岩性数据为岩性样本标签，将测井曲线作为模型输入；然后将K-means算法与合成少数类过采样技术(SMOTE)相结合形成K-means-合成过采样算法，即KS采样算法，对岩性样本集进行平衡化处理；最后将采样后的数据集用于构建集成学习模型并训练，采用多个分类器模型融合构成强学习器，通过“软投票”方式预测岩性类型。以Hugoton油气田测井岩性数据为基础，采用改进不平衡样本集的集成学习岩性预测方法对岩性进行分类，并将识别效果与传统的分类模型：支持向量机、K最近邻分类、决策树、XGBoost和随机森林等模型进行对比。试验结果表明：KSMOSEL方法具有更高的精度，岩性识别准确率达到94.28%;KS采样之后，支持向量机、K最近邻分类、决策树、XGBoost、随机森林、GBDT和集成学习等模型岩性识别准确率分别提高了18.68%,12.03%,3.77%,10.23%,24....     

塔河油田复杂碎屑岩岩性识别方法

为了准确识别塔河油田石炭系复杂碎屑岩储集层的岩性,研究了基于常规测井资料的岩性识别方法.根据取心资料将储集层的碎屑岩分为砂岩、含泥砂岩、含砾砂岩和含钙砂岩4种类型;从常规测井资料中提取对岩性反映相对敏感的多种信息,并进行归一化处理;采用常规支持向量机方法和最小二乘支持向量机方法对少量已知岩性的取心岩样进行学习,识别碎屑岩岩性,建立了适用于塔河油田石炭系复杂碎屑岩储集层的岩性识别方法.塔河油田X区块的石炭系碎屑岩岩性识别表明,基于最小二乘支持向量机方法的岩性识别符合率比常规支持向量机方法提高10百分点.研究结果表明,基于最小二乘支持向量机的岩性识别方法能有效识别塔河油田石炭系复杂碎屑岩储集层的岩性.      

支持向量机方法识别储集层流体性质

在储集层流体识别中首次引入了支持向量机(SVM)方法,对测井得到的各种测量参数和综合解释参数与油、气、水等流体之间的复杂关系进行研究,借助于支持向量机方法,建立了测井参数识别油、气、水等储集层流体的识别模型。实际应用效果表明,支持向量机方法识别储集层流体类型是一种比较切实可行的方法,提高了测井解释油气水的精度,为储集层流体识别提供了一种简单可靠、识别精度高的新方法。     

最小二乘支持向量机在低孔低渗油藏油水识别中的应用

低孔低渗油藏油水关系复杂,测井响应特征不明显,常规的人工经验性油水解释已不能满足实际开发需要。研究采用最小二乘支持向量机分类理论,选取多种相对独立的测井参数对低孔低渗储层流体性质识别分析,以工区试油已证实含油水类型的层位作为训练样本进行训练,建立不同流体性质储层的分类器相应支持向量机和分类面,通过已建立分类器的分类函数,可对待识别的层位进行识别分析。通过对工区的样本学习和预测,并与实际试油资料进行对比,符合率达到91.7%,从而表明,最小二乘支持向量机在油水识别中可获得良好的应用。     

复杂储层测井评价数据挖掘方法研究

数据挖掘是应对石油勘探开发未来挑战的10项关键技术之一。提出了一种将预测性数据挖掘技术应用于复杂储层测井评价的方法。将遗传算法应用于特征子集选择和建模参数优化,利用重复交叉验证得到泛化误差的无偏估计,并从选定的多学习算法建模结果中优选出最终预测模型。以克拉玛依油田六中区克下组油藏水淹级别划分为例,在该方法框架内对比研究了8种特征子集方案和决策树、神经网络、支持向量机、贝叶斯网络、组合学习等5种分类方法12种预测模型。结果表明支持向量机预测准确率最高,达91.47%,选择其作为最终预测模型,而决策树模型容易理解,作为辅助参考模型。利用该数据挖掘方法解决油、气、水层识别和岩性划分等问题时,能够获得高性能的分类模型,从而将有效地提高解释精度和符合率。     

基于梯度提升决策树算法的岩性智能分类方法

岩性识别是油气勘探开发领域一项重要的基础工作。针对致密砂岩储层岩石成分复杂、岩性多样和岩性常规测井识别受限等问题,利用机器学习算法在数据分析上的强大功能,采用泛化能力出众的梯度提升决策树(GB?DT)算法解决岩性识别中人力和物力耗费大的问题。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段致密砂岩储层为研究对象,通过敏感分析选取声波时差、自然伽马、电阻率、泥质含量、自然电位、有效孔隙度、含水饱和度和密度8个测井参数,构建基于GBDT算法的岩性识别模型,结合实际数据进行验证和应用效果分析。与朴素贝叶斯、随机森林、支持向量机和人工神经网络算法岩性识别相比,GBDT算法岩性识别准确率达到了92%,高精度的GBDT算法岩性识别模型为致密砂岩储层岩性精确识别提供了新的解决途径。     

基于主成分分析的最小二乘支持向量机岩性识别方法

测井解释过程中的岩性识别实质是多个指标数据的模式识别问题。常规测井解释方法很难表征储层的真实特性。提出一种基于主成分分析的最小二乘支持向量机的岩性识别预测模型（PCA—LSSVM）;介绍了主成分分析法和最小二乘支持向量机原理。通过主成分分析方法对测井数据进行分析并提取影响岩性识别的主要因素．依据分析结果建立基于最小二乘支持向量分类机的岩性识别模型。云南陆良盆地3口井的117个地层的识别结果与实际取心资料的符合率达到92．5％。应用表明,将主成分分析结合最小二乘芰持向量机进行岩性识别．简化了网络结构．具有更快的运算速度和准确率．是一种值得推广使用的方法。     

基于模糊支持向量机方法的岩性识别

针对复杂岩性识别中存在的模糊性,提出一种基于模糊支持向量机方法的岩性识别方法。该方法在传统支持向量机方法中引入样本对岩性类别的隶属度,充分考虑储层岩性划分的模糊性和相同岩性对应的特征参数值范围很大等问题。在模糊支持向量机方法中,依据样本的重要性给不同的样本赋予相应的隶属度,使各样本在构造最优分类面时起不同的作用,从而使基于模糊支持向量机的岩性识别方法具有更好的抗噪性能及分类能力。应用效果表明该方法具有适应性强、识别精度高的优点。     

富孔熔结凝灰岩成因及油气意义——以准噶尔盆地乌—夏地区风城组为例

通过大量的岩心和薄片观察,分析准噶尔盆地乌—夏地区风城组熔结凝灰岩岩石学特征和孔隙发育特征,探讨富孔熔结凝灰岩成因和气孔发育机制。风城组沉积期火山作用以发育熔结火山碎屑岩为典型特征,岩石组分以塑性玻屑为主,棱角圆化,脱玻化特征明显;常见塑性浆屑变形揉皱、晶屑熔蚀现象。熔结凝灰岩中发育大量石泡,使熔结凝灰岩结构特征模糊。气孔是石泡构造的空腔,为冷凝收缩成因,受脱玻化作用影响挥发分或水蒸气散溢,形成的孔隙空间后期未被充填或少量充填。一个冷凝单元中石泡体发育在垂向上具有明显的分带特征:自下而上,气孔由少增多再减少。石泡孔洞的发育提高了熔结凝灰岩的储集能力,受熔结作用影响,石泡体未被压扁破坏。深埋、高孔熔结凝灰岩是重要的油气储集层,研究区高孔熔结凝灰岩具有良好的含油气性。     

玛湖凹陷二叠系风城组碱湖云质岩储层成岩作用

通过偏光显微镜和扫描电镜观察,结合能谱、包裹体温度、同位素、X射线衍射及有机地球化学等分析方法,研究了准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组碱湖云质岩储层的成岩作用类型和成岩演化序列。研究结果表明：①玛湖凹陷二叠系风城组云质岩储层为典型的碱湖沉积,发育多种云质岩类,以云质凝灰岩和云质沉凝灰岩为主。②云质岩中成岩作用类型较多,其中脱玻化作用较为普遍,析出矿物主要有硅质矿物、钙镁碳酸盐矿物、铝硅酸盐矿物和非钙镁碳酸盐类矿物等;云质岩中的溶蚀作用主要为铝硅酸盐矿物和盐类矿物的溶蚀,发育成岩缝和多期构造缝,具有3期油气充注。③研究区风城组多数云质岩演化已进入中成岩A期,少量进入中成岩B期,脱玻化作用发生在早成岩A期;发育3期白云石,主要发育于早成岩B期;非钙镁碳酸盐矿物主要形成于同生期;存在3期溶蚀作用,以中成岩A期为主;油气最早充注于早成岩B期,以中成岩B期充注时间最长。脱玻化作用、长石和非钙镁碳酸盐矿物溶蚀作用及构造形成的裂缝是玛湖凹陷风城组云质岩成储的关键。④脱玻化作用形成的孔隙为早期油气充注提供了储集空间,碱湖优质烃源岩热演化释放的酸性流体对云质岩中铝硅酸盐矿物和盐类矿物进行溶蚀,有效改善了储层的储集性能。     

准噶尔盆地新光地区佳木河组天然气地球化学特征及成因

通过对二叠系烃源岩生烃潜力评价及地层孔隙生烃模拟实验,明确了准噶尔盆地二叠系佳木河组、风城组和下乌尔禾组3套烃源岩生烃潜力及生烃特征,并在天然气地球化学特征研究基础上,结合与天然气伴生凝析油正构烷烃碳同位素分析,确定了准噶尔盆地中拐凸起新光地区佳木河组致密砂岩气藏天然气的来源。结果表明,二叠系3套烃源岩生烃潜力从大到小顺序为：风城组＞下乌尔禾组＞佳木河组,风城组烃源岩类型最好,以生油为主,下乌尔禾组烃源岩倾油倾气,佳木河组烃源岩倾气。新光地区佳木河组致密砂岩油藏天然气C₇轻烃组成以正庚烷为主,含量大于40%,甲基环己烷含量小于40%,乙烷碳同位素值分布在-29.0‰~-27.0‰之间,为偏腐泥型的过渡型气;与佳木河组致密砂岩天然气伴生的凝析油正构烷烃碳同位素增加呈“V”型分布,与下乌尔禾组烃源岩相一致,表明新光地区佳木河组凝析油来源于下乌尔禾组烃源岩。综合分析认为,准噶尔盆地新光地区佳木河组致密砂岩天然气主要来源于高成熟的下乌尔禾组烃源岩。     

塔南凹陷铜钵庙组火山碎屑岩成岩作用

综合利用岩心、薄片、扫描电镜等资料,对塔南凹陷铜钵庙组火山碎屑岩的岩石学特征、成岩作用及其对储集层的影响进行了研究。结果表明,塔南凹陷铜钵庙组火山碎屑岩主要有熔结凝灰岩、凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质砂岩和凝灰质砾岩;除发育压实、胶结和溶解等成岩作用外,火山碎屑岩成岩特征与正常沉积碎屑岩相比具有特殊性,主要体现在熔结、脱玻化与重结晶作用上。熔结和脱玻化作用形成了大量次生孔隙,改善了火山碎屑岩储集层物性,微晶石英包壳的存在有利于原生粒间孔隙的保存;压实和碳酸盐胶结作用是导致储集层物性变差的主要因素。     

四川盆地西北部栖霞组碳酸盐岩储层特征及主控因素

四川盆地西北部中二叠统栖霞组已成为近期重点及热点勘探领域之一。针对该地区栖霞组碳酸盐岩储层特征和主控因素不清的问题,通过露头及岩心观测、岩石薄片鉴定、储层物性测试等方法,系统分析了栖霞组储层岩石学、储集空间及物性特征,并利用三维地震资料,通过古地貌恢复,讨论了储层发育的主控因素。结果表明：栖霞组储集层岩石类型主要为晶粒白云岩、豹斑状灰岩/白云岩以及少量颗粒灰岩;储集空间以晶间孔、晶间溶孔为主,溶孔（洞）及裂缝次之,具有中-低孔渗特征,其中中-粗晶白云岩储层物性最佳。栖霞组储层分布受沉积相和沉积古地貌控制,其中台缘滩、台内滩等高能沉积相带是储层形成的物质基础;沉积古地貌高地不但控制了高能相带的分布,而且还有利于后期白云石化作用和溶蚀作用的发生。位于栖霞组沉积古地貌高地的中坝-双鱼石构造带,台缘滩相白云岩储层发育,是该区最重要的勘探区带。在该区首次提出的沉积古地貌控制优质储层分布这一重要认识为该区储层地震预测提供了新的思路。     

准噶尔盆地西北缘哈山地区二叠系风城组页岩油储层特征及其控制因素

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组蕴含丰富的页岩油资源,且在玛湖凹陷和乌夏地区的油气勘探取得重大突破,邻近的哈山地区也具有一定的勘探潜力。通过岩石薄片观察、扫描电镜分析、有机地球化学测试、XRD分析和储层物性分析等,对哈山地区风城组页岩油储层特征及其控制因素进行了研究。研究结果表明: ①哈山地区风城组页岩油储层岩性主要为长英质页岩、钙质页岩和混积页岩,风城组页岩整体属于好-最好烃源岩,有机质类型以Ⅱ₁型和Ⅱ₂型为主,有机质主要处于未成熟阶段,部分推覆体下盘页岩有机质进入成熟早期阶段。②研究区页岩油储层孔隙度平均为2.32%,属于低孔储集层,储集空间以无机孔和微裂缝为主,有机质孔含量较低。③研究区风城组页岩油储层的发育主要受沉积相、成岩作用和构造活动的控制,其中沉积相不仅决定了岩石类型,还控制了有机质的富集程度;压实作用和胶结作用对储层物性具有负面影响,溶蚀作用可以大幅改善储集物性;构造活动形成的微裂缝不仅可以为页岩油赋存提供储集空间,还可以为油气运移提供通道,进而改善了页岩油储层的渗透性。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组碱湖型页岩油勘探进展

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油具有良好的勘探前景与巨大资源潜力,是盆地下一步油气增产上储的重要战略接替新领域.通过回顾准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系页岩油的勘探历程,应用地质、岩心分析、钻井、测井、录井与三维地震资料,剖析玛湖凹陷碱湖型页岩油的典型地质特征,系统总结页岩"甜点"的地球物理评价方法与储层改造技术,指出了准...     

准噶尔盆地西北缘乌风地区风城组白云质岩类储层特征及控制因素分析

通过岩心、岩石薄片、扫描电镜等资料,对准噶尔盆地西北缘乌风地区二叠系风城组储层特征及控制因素进行了研究。结果表明：研究区发育的粉砂岩、泥岩和凝灰岩均不同程度地发生了白云石化作用,白云石晶体以细晶和粉晶为主,呈团块状、星点状,顺层或顺微裂隙分布于凝灰质或泥质基质组分中。孔隙类型主要为粒间孔、晶间孔、溶孔和裂缝,其中溶孔和裂缝为主要储集空间。沉积作用、白云石化作用和构造作用共同影响白云质岩类储层物性。沉积环境决定白云质岩类岩石的分布范围;白云石化作用增强岩石脆性;构造活动下发育大量裂缝,其作为储集空间及渗滤通道,使得溶孔在裂缝周边发育。     

准噶尔盆地沙湾凹陷周缘上古生界天然气地球化学特征及成因研究

针对准噶尔盆地沙湾凹陷周缘上古生界天然气成因与来源认识不清的问题,运用烃源岩热解气模拟实验技术,根据热解气碳同位素分布,结合天然气组分、碳同位素、轻烃组成及伴生原油地球化学特征,揭示了沙湾凹陷周缘上古生界天然气成因与来源.研究结果表明:研究区天然气具有6种成因类型,Ⅰ类天然气来源于佳木河组烃源岩,δ13 C2值大于-2...     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组岩性对岩石力学特性的影响

以准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组储层岩石为研究对象,基于室内力学试验研究了风城组储层不同岩性岩石的力学行为,从而揭示风城组储层不同岩性岩石的力学特性。在此基础上,讨论了矿物组成对风城组储层岩石强度参数的影响。玛湖凹陷风城组储层岩石具有较强的非均质性,造成不同岩性岩石力学特性存在较明显的差异,其中云质类岩石的力学强度和弹性模量较大而泊松比较小;岩石破坏形式较单一,其中单轴条件下,岩样脆性较强,表现为拉张破坏特征,而高围压条件下,岩样脆性减弱、延性增强,主要表现为单剪切破坏特征;岩石的抗压强度、抗张强度、断裂韧性值随着硅质矿物含量的增加呈减小的趋势,而随着钙质矿物含量的增加呈增大的趋势。