基于图神经网络的井间注采动态响应研究

注采井井间注采动态响应关系是油藏开发过程中的重要参数,对井间注采动态响应的正确评价可为油藏开发后期流场调控的工艺措施优化提供理论基础。注采井网可以等效成一种图结构,且井点间具有强相关性,为此基于图神经网络开展井间注采动态响应研究。通过图注意力网络结合多个时间节点注水井的单位时间注水量变化量和生产井的单位时间产液量变化量,以及渗流物理过程信息中的井底压力和井位数据等参数,对生产井产液量进行预测并反向传播学习,进而定量表征不同时刻的井间注采动态响应关系。结果表明,采用的新方法适用于井数较多且开关井频繁的实际油藏,具有成本低、动静参数结合和适用性广的优点。     

井间地震层析成像中自动生成初始速度模型的方法研究

初始速度模型对走时层析成像的质量和收敛速度影响很大，但对初始速度如何选择这一问题的探讨不多。经初步研究，提出了一种自动求取层析成像初始速度模型的方法。该方法假定激发点到接收点间的射线是直射线，并利用从地震记录上拾取的初至走时来求取初始速度模型。初始速度模型的建立由程序自动实现，无需人工干预。最后，用数值模拟和物理模型进行了验算，将获得的初始速度模型用于同时迭代重建技术（SIRT）层析成像处理，处理结果与真实速度模型基本对应。     

基于井间连通性的碳酸盐岩油藏注采关系优化

碳酸盐岩油藏储集层非均质性强,注水开发时注入水易沿高渗通道窜进,导致生产井发生水窜或水淹、含水率上升速度加快、开发效率低。基于井间连通性原理,根据缝洞型碳酸盐岩油藏的地质特征、开发动态等,可定量表征井间的连通性参数传导率和连通体积,构建碳酸盐岩纵向多层油藏井间连通性模型,进而获取油藏各层注水井平面注水劈分系数、注水利用率等。结合自动历史拟合方法和生产优化算法,实现对油水井生产动态的实时优化和预测。现场应用表明,该方法年增油1.1×10⁴ m³,具有较好的增油效果,对同类型油藏的高效开发有重要指导意义。     

基于井间连通性的油藏注采调整优化方法

针对单模型系统的不确定性,运用井间连通性模型与最优控制理论,建立了一种新的油藏开发注采调整优化设计方法。所建连通性模型可模拟计算出井点产出的油水动态。而后运用多模型集合平滑数据同化方法(ES-MDA),得到反演模型特征参数,以拟合后的多个连通性模型集合为动态预测基础,结合鲁棒优化理论,建立了油藏开发鲁棒生产优化模型,并通过模型自动求解得到油水井注采参数。研究结果表明,该模型能得到实时注水劈分和井间连通关系,将研究成果应用于新疆B80实际区块,该区块日增油46.8m³/d,累计产油0.655×10⁴ m³,含水率降低4.56%,研究成果对同类油藏减小开发生产的风险、提高经济效益有重要意义。     

基于井间连通性的油藏注采调整优化方法

针对单模型系统的不确定性,运用井间连通性模型与最优控制理论,建立了一种新的油藏开发注采调整优化设计方法。所建连通性模型可模拟计算出井点产出的油水动态。而后运用多模型集合平滑数据同化方法(ES-MDA),得到反演模型特征参数,以拟合后的多个连通性模型集合为动态预测基础,结合鲁棒优化理论,建立了油藏开发鲁棒生产优化模型,并通过模型自动求解得到油水井注采参数。研究结果表明,该模型能得到实时注水劈分和井间连通关系,将研究成果应用于新疆B80实际区块,该区块日增油46.8m3/d,累计产油0.655×104 m3,含水率降低4.56%,研究成果对同类油藏减小开发生产的风险、提高经济效益有重要意义。     

基于球体模型的渗透率有效应力系数的理论与实验

结合弹性力学和渗流理论,推导了基于球体模型的渗透率有效应力系数的数学表达式,并基于稳态法,以氮气为实验介质,对低渗致密砂岩岩样进行了渗透率测试,利用二元线性回归计算渗透率有效应力系数,所得结果与理论值相近,证实了理论模型的可靠性。     

基于流线模拟的水井配注量优化方法

油田开发后期,由于地下无效水循环严重,导致含水率居高不下。为了降低含水率,常采用传统的生产动态方法优化水井配注量,但此方法忽略了注采井之间的对应关系。文中应用流线数值模拟技术,建立了BY-1油田生产状况下的可视化流动井网,提出了水井"瞬时存水率"的概念;以工区平均瞬时存水率为基准,增加瞬时存水率高于区块平均值水井的注水量,减少瞬时存水率低于区块平均值水井的注水量,形成了一套优化水井配注量的技术方法。对BY-1油田生产进行的数值模拟结果表明:优化注水量后,产油量递减速率明显变缓,模拟3 a累计增油1.1×10~4t,增产效果显著,在改善地下无效水循环的同时,达到了油田降水稳油的目的。     

基于流动单元指数的渗透率预测方法

综合分析了复杂储层渗透率的影响因素,从流动单元的基本内涵和地质意义入手,借助流动单元指数对储层进行分类,并结合传统的渗透率模型,建立了基于流动单元指数分类的渗透率模型,研究区的实际资料处理结果表明该方法有效地提高了非均质储层渗透率预测精度,满足了精细油藏描述的要求.     

基于流动单元的碳酸盐岩渗透率建模方法

在储集类型复杂的碳酸盐岩储层中，由于其强烈的非均质的影响，常规的利用孔隙度来评价储层渗透率的方法已不能满足实际生产和科研的需要。根据流动单元理论，把油气藏空间看作为一系列的毛细管，应用Kozeny-Carman方程得到的流动单元指数（FZI），再对储层进行分类。通过对FZI与测井响应的单相关分析，筛选出对FZI反映灵敏的测井响应及响应组合。在具体研究中，选择了校正后的声波时差、自然伽马与密度的比值、深浅侧向电阻率比值为变量，建立了FZI的多参数拟合方程，实现了用测井响应曲线来评价FZI的方法。在此基础上，建立了以流动单元分类为基础的较为精细的非均质储层渗透率评价模型。通过在塔里木油田的现场应用，与未进行分类的碳酸盐岩储层相比，该方法极大地提高了储层渗透率计算的精度，取得了较好的应用效果。     

从电阻率数据中得到相对渗透率的新方法

相对渗透率是储层评价、油田开发和油藏数值模拟等方面的重要参数,一般通过稳态和非稳态法来获取相对渗透率数据。由于相对渗透率实验所需周期长、成本高,且条件较为苛刻,因此获取相对渗透率数据具有一定难度,而通过现场电阻率测井和室内实验则较为容易获取电阻率数据。本文通过毛细管束模型和阿尔奇电阻率公式,并在引入迂曲度的情况下,推导了一种从电阻率数据中计算相对渗透率数据的新方法。通过文献数据和实验数据对新方法的计算精度进行了验证。结果表明,从电阻率数据得到的水相相对渗透率数据具有很高的精度。在缺少相对渗透率数据的情况下,可以通过新方法从电阻率数据中估算水相相对渗透率。     

基于生产动态数据的井间储层连通性识别方法

井间储层连通性认识是注水开发油田最重要的基础性研究工作，而目前常用的油藏工程法、数值模拟法和地球化学法，对认识结论可靠性的影响因素较多，尤其对地质资料依赖性较大，且周期长成本高。由注水井、采油井和油水井井间储层组成了一个复杂的非线性注采系统，反映该系统某一侧面的油水井生产动态数据中，隐含着油水井井间储层连通性信息。利用油水井多变量生产动态数据，基于多变量相空间重构方法，可重构这一注采系统动力学特征，通过求取重构注采系统吸引子的关联维，就有可能提取出井间储层连通性信息。使用该方法工作量小，在WR油田应用效果好，得出结论与实际生产相符，且理论清晰算法简单，不需要复杂的数学模型和地质静态模型参数，并可以实现定量解释，为井间储层连通性认识开辟了一条新思路。     

注采井间优势通道的多层次模糊识别方法

为了正确识别并评价注采井间优势通道的发育情况,制定合适的调剖堵水措施,针对其识别过程的复杂性和模糊性,提出了基于层次分析法与模糊综合评价相结合的多层次模糊综合评价指标体系（AHP-FCE）。该评价指标体系包括3个评价对象子系统和25个评价指标,其中注采井间的连通性通过灰色关联度进行定量表征。将该模型应用于N油田S14层优势通道识别,建立了一级优势通道、次级优势通道、正常孔隙通道3种评价等级,利用熵权法确定各因素权重,选择半梯形隶属度函数计算隶属度矩阵,并根据最大隶属度原则对各注采方向进行了优势通道模糊综合评价。结果表明：共识别出一级优势通道16处、次级优势通道10处,高渗透层及注采关系不完善的井间优势通道发育明显;经过井间示踪剂法验证,识别准确率达87.5%。该方法合理准确,可为油田后期实施调剖堵水措施提供指导。     

评价粘土膨胀与微粒运移对储层渗透率影响的数值方法

钻井过程对储层的损害,主要是粘土膨胀和微粒运移造成的。本文提出了一个比较实用又便于数值化的数学模型,它综合考虑了粘士膨胀、微粒运移以及岩石对微粒的吸附作用等因素对渗透率的影响,运用这种数值方法可以预测钻井完井液对储层的损害,对保护油气层具有重要的实际意义。     

一种估计信噪比的方法

如何定量地估算地震记录的信噪比,至今尚未见到一种行之有效的方法。本文利用相关分析的原理,提出一种在随机噪音的背景上估算信噪比的近似方法。     

结合NMR和毛管压力资料计算储层渗透率的方法

基于核磁共振(NMR)测井驰豫时间分布和毛管压力曲线均反应储层孔隙结构的事实,提出了将NMR测井和毛管压力资料相结合计算储层渗透率的新方法。通过对大量压汞和核磁共振测井实验岩心样品的分析,建立了Swanson参数与岩石渗透率的关系模型。为解决压汞数据受岩心样品数量限制的问题,提出了利用核磁共振横向弛豫时间几何平均值求取Swanson参数,可以连续地计算储层的渗透率。对某油田A井低孔隙度、低渗透率储层实际资料的处理表明,用新方法计算得到的渗透率与岩心分析的空气渗透率吻合较好,验证了该方法的准确性和广泛适用性。     

Statistical analysis of the porous microstructure as a method for estimating reservoir permeability

Back-scatter scanning electron microscope images of cross-sections of several porous rocks were analyzed to determine the statistical properties of the porous microstructure. For statistically homogeneous media these properties are the porosity and autocorrelation function. A length scale (integral correlation scale), characteristic of the spatial distribution of porosity, was obtained as the integral of the autocorrelation function. The permeability of a wide variety of rock samples, including those investigated by Coskun and Wardlaw (1993), was adequately described by an empirical equation of the form k α φ^aI_S^b, where φ is the porosity and I_S is the integral correlation scale. The results obtained have useful application in the estimation of reservoir permeability from samples not amenable to experimental testing (e.g., drill cuttings) and provide support for the use of statistical methods for the generation of 3-D model porous media.     

非高斯性最大化变深度缆鬼波压制方法

变深度缆采集技术是利用陷频多样性有效压制鬼波,获得宽频数据。海面反射系数和鬼波延迟时间是影响鬼波压制效果的两个重要参数,且无法直接获得。文中推导出含有这两个参数的镜像记录生成公式和联合反褶积去鬼波公式;基于非高斯性最大化,以负熵为非高斯性度量,采用滑动时空数据窗口解决鬼波参数变化问题,获得最优化的海面反射系数和鬼波延迟时间,进而通过联合反褶积压制鬼波。模型数据和实际数据处理结果表明,该方法能有效地压制变深度缆数据中的鬼波,拓宽频带,提高地震分辨率。