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基于人工智能的测井曲线沉积构型单元自动识别

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基于人工智能的测井曲线沉积构型单元自动识别

作者：苏琳叶长江大学

学位级别：硕士

构型分析是描述储层内部非均质性、提高油气采收率的关键。储层意义上的构型单元主要是3-5级。目前,国内对于构型单元的自动识别研究大多停留在4级界面所限定的构型要素,即单一沉积微相级别。对于3级界面限定的构型要素的自动识别研究... 详细信息

构型分析是描述储层内部非均质性、提高油气采收率的关键。储层意义上的构型单元主要是3-5级。目前,国内对于构型单元的自动识别研究大多停留在4级界面所限定的构型要素,即单一沉积微相级别。对于3级界面限定的构型要素的自动识别研究较少。同时现有机器学习自动识别方法大多数是将测井数据当做离散数据点处理,没有考虑地质体单元测井曲线的垂向连续性、几何形态等特征。针对以上问题,本文以鄂尔多斯盆地城探3区下石盒子组8段为例,深入研究基于人工智能的测井曲线沉积构型单元识别方法,开展了以下研究工作:首先,全面调研测井曲线沉积构型单元识别的国内外研究现状,分析目前现有人工智能方法的成果和不足,为本文研究提供思考方向和科学理论支撑。其次,分析研究区目的层的岩性特征、沉积微相展布特征,针对研究区内的测井曲线特点和问题提出预处理方案,包括测井曲线的深度对齐、平滑滤波以及标准化处理。经预处理之后,使用活度函数方法实现曲线的韵律段自动分层;结合研究区实际情况,优选曲线形态特征参数,并实现研究区测井曲线特征的自动提取。然后,深入分析人工智能中多种方法在构型单元自动识别效能。结合地质人员划分的构型单元标签,建立本研究区沉积构型单元的学习样本集,选定自然伽马(GR)、自然电位(SP)、深侧向测井(LLD)三种测井曲线作为实验数据样本,并结合测井曲线形态特征参数,建立合理的人工智能模型进行学习。经过实验结果对比,分析不同人工智能方法中对于本研究区的沉积构型单元识别精度最高的算法,完成研究区内基于人工智能的沉积构型单元的自动识别研究。最后,提出了一种基于“随机森林-GR半幅极值点法”的构型单元自动识别方法。在使用测井曲线形态特征参数的基础上,加入小波系数极值斜率以指示曲线韵律和表征地层旋回信息,弥补机器学习算法在地质认识上的不足。在随机森林识别出4级构型单元的前提下,通过识别GR曲线的半幅极值点,自动识别心滩内部的3级构型单元-落淤层,实现沉积构型单元识别的精细化。总之,通过在纯测井数据中融入测井曲线的韵律、形态特征,并采用“随机森林-GR半幅极值点法”方法,能够显著提高沉积构型单元的识别准确性。

关键词：小波变换随机森林构型单元测井曲线机器学习

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储层构型单元无网格建模方法

中国海上油气 2021年第1期33卷 113-118页

作者：叶小明刘小鸿王鹏飞高振南宋建芳中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459

针对常规基于网格的地质建模方法难以精确表征小尺度构型单元几何形态及切叠关系等问题,提出了一种储层构型单元无网格建模方法,即基于单井及平面构型得到的各类稀疏空间离散数据,在三维构型原型模型约束下,以三维包络面的形式重建各级... 详细信息

针对常规基于网格的地质建模方法难以精确表征小尺度构型单元几何形态及切叠关系等问题,提出了一种储层构型单元无网格建模方法,即基于单井及平面构型得到的各类稀疏空间离散数据,在三维构型原型模型约束下,以三维包络面的形式重建各级次构型单元,使得模型更加符合地质体真实形态。利用构建的构型单元包络面,采用等效表征方法输出构型界面网格传导率,实现了构型单元在三维油藏数值模拟模型中的精细表征。渤海PL辫状河相油田应用结果表明,基于本文方法建立的新模型,有效提高了单井历史拟合精度及井间剩余油分布预测精度,历史拟合符合率较老模型提高12个百分点,剩余油总体预测精度达到85%以上。对于油田开发中后期的储层精细表征,本文方法具有良好的应用前景。

关键词：构型单元无网格包络面地质建模原型模型

鄂尔多斯盒8段辫状河野外露头构型单元研究及应用 ——以府谷天生桥剖面为例

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鄂尔多斯盒8段辫状河野外露头构型单元研究及应用 ——以府谷天生...

作者：陈康成都理工大学

学位级别：硕士

鄂尔多斯盆地苏里格地区是我国一个十分重要的油气开发研究区,也是我国陆上最大的非常规致密砂岩气田区,其上古生界下石盒子组盒8段是主力产气层,但苏里格盒8段的储层具有埋藏深、物性差、非均质性强的特点,其原因是盒8段辫状河内部不... 详细信息

鄂尔多斯盆地苏里格地区是我国一个十分重要的油气开发研究区,也是我国陆上最大的非常规致密砂岩气田区,其上古生界下石盒子组盒8段是主力产气层,但苏里格盒8段的储层具有埋藏深、物性差、非均质性强的特点,其原因是盒8段辫状河内部不同构型单元之间的非均质性。通过选取府谷天生桥野外露头剖面,分析构型界面特征,划分出构型单元,并对构型单元进行精细解剖。主要从沉积学特征和伽马特征这两个方面来分析构型单元特征,总结盒8段不同构型单元的沉积学特征和伽马特征,得到不同构型单元识别特征。利用类比分析的方法,分析苏里格地区的井上构型单元特征,帮助划分构型单元。选择府谷天生桥露头剖面盒8段作为研究鄂尔多斯盒8段野外露头剖面的辫状河构型单元的代表,根据Cross的高分辨率层序,将盒8段辫状河沉积划分为2个长期、4个中期和9个短期旋回。利用Miall的6级河流沉积构型界面划分方案,对府谷天生桥露头的构型单元划分,总结6级构型界面特征,帮助对苏里格地区单井构型单元构型界面识别。经过研究,发现府谷天生桥露头剖面盒8段一共有6种构型单元,分别为河道充填、横向沙坝、纵向沙坝、斜列沙坝、越岸沉积和废弃河道。对构型单元沉积学特征和伽马特征总结,得到构型单元识别标志。河道充填,岩相组合由下至上为Gst-St-Gst,伽马曲线形态呈齿化箱形,数值偏小;纵向砂坝,岩相组合由下至上为Gst-Gsp II-Sp II,向上粒度有变细的趋势,伽马曲线形态呈箱形,数值偏大;横向砂坝,岩相由下至上为Gst-Gsp I,粒度向上逐渐变细,伽马曲线形态呈箱形,数值较小;斜列砂坝,岩相组合以Gsp III为主,粒度向上逐渐变细,伽马曲线形态呈箱形,数值小;废弃河道,岩相组合由下至上为Sh-Fr-M,粒度向上逐渐变细,伽马曲线形态呈钟形,数值整体偏大。越岸沉积,岩相主要为M,伽马曲线形态呈低幅齿状,数值大。选取苏里格气田苏11区块苏11-14井,通过总结野外露头构型单元沉积学特征和伽马特征识别标志,帮助单井构型单元进行划分,并对构型单元分析总结,帮助研究苏里格气田的单井构型单元划分。

关键词：鄂尔多斯盆地盒8段野外露头构型单元

扇三角洲前缘储层构型特征及对储层质量的控制作用——以乍得D油田PⅠ油组为例

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东北石油大学学报 2024年第3期48卷 69-88,116页

作者：贾瀛袁新涛肖康张军涛李隆禹王玥李新龙李庆中国石油乍得公司北京100034 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

乍得Bongor盆地D油田PⅠ油组储层为扇三角洲前缘沉积,具近源快速堆积、沉积碎屑颗粒粗、砂体接触关系复杂等特点。根据岩心、测井、地震及开发动态资料,划分研究区岩相及组合类型,识别单砂体构型单元类型及特征,分析不同构型单元空间组... 详细信息

乍得Bongor盆地D油田PⅠ油组储层为扇三角洲前缘沉积,具近源快速堆积、沉积碎屑颗粒粗、砂体接触关系复杂等特点。根据岩心、测井、地震及开发动态资料,划分研究区岩相及组合类型,识别单砂体构型单元类型及特征,分析不同构型单元空间组合样式,建立扇三角洲前缘构型模式及其随基准面演化特征,探讨单砂体构型对储层质量的控制作用。结果表明:研究区为扇三角洲前缘沉积,主要发育10种岩相、5种岩相组合及4种主要构型单元类型。砂体侧向拼接样式主要有4种类型,单砂体垂向接触类型可分为切叠型、叠加型、孤立型三大类10小类叠置样式。在长期基准面上升时期,单砂体垂向叠置关系先由切叠型转变为叠加型,后转变为孤立型,砂体发育规模不断收缩变窄。不同构型单元的孔隙度及渗透率特征差异明显,水下分流河道物性最好,平均孔隙度、渗透率分别为21.31%和1 276.92×10^(-3)μm^(2)。单砂体的叠置样式及单一构型内部砂体所处位置和沉积韵律对储层物性非均质性具有明显控制作用,砂体物性从对应箱形曲线韵律的水道中部主体向对应钟形曲线韵律的两侧边部变差;叠加型接触的砂体较切叠型接触砂体非均质性更强。该结果为乍得D油田及类似油田勘探开发及井网部署提供参考。

关键词：扇三角洲前缘构型单元叠置样式储层质量 Bongor盆地乍得D油田

基于分频RGB融合技术的辫状河三角洲储层构型精细解剖

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地球科学与环境学报 2022年第5期44卷 765-774页

作者：刘伟新王华万琼华衡立群尹楠鑫潘石坚中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518067 重庆科技学院石油与天然气工程学院重庆401331

单一地震属性由于其多解性强、隐含的地质信息少,在四级、五级储层构型研究中往往难以取得理想的效果,而分频RGB融合技术通过提取有效频带的地震数据体,并利用RGB融合成像凸显地质体的边界,可有效提高稀疏井网油田储层构型研究的精度。... 详细信息

单一地震属性由于其多解性强、隐含的地质信息少,在四级、五级储层构型研究中往往难以取得理想的效果,而分频RGB融合技术通过提取有效频带的地震数据体,并利用RGB融合成像凸显地质体的边界,可有效提高稀疏井网油田储层构型研究的精度。利用该方法开展了珠江口盆地陆丰Y油田文昌组五段主力油层的储层构型解剖。结果表明:利用20、35、60 Hz分频RGB融合能较好地识别陆丰Y油田辫状河三角洲分流砂坝和分流河道等不同构型单元的平面展布边界。在辫状河三角洲沉积模式指导下,结合测井划定了五级、四级构型界面,剖析了陆丰Y油田文昌组五段五级、四级构型特征,认为四级构型单元垂向上存在分流砂坝-分流砂坝、分流河道-分流砂坝及分流河道-分流河道3种叠置样式;侧向上存在分流砂坝-分流河道切叠、分流砂坝-分流砂坝切叠以及分流河道-分流间湾切叠3种拼接样式。陆丰Y油田文昌组五段单个五级构型单元宽度为5~7 km,厚度为40~60 m;四级构型厚度为2~10 m,单个四级构型砂坝平面上长度为3~6 km,宽度为2~3 km。

关键词：分频RGB融合技术储层构型辫状河三角洲地震属性构型单元构型界面文昌组珠江口盆地

砂质辫状河储层构型特征及沉积演化——以山西大同侏罗系云冈组露头为例

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沉积学报 2022年

作者：何维领李少华王濡岳黄鑫陈晨丁芳中海石油(中国)有限公司上海分公司长江大学地球科学学院中国石化石油勘探开发研究院

山西大同侏罗系云冈组发育一套典型的砂质辫状河沉积。通过对8个野外露头剖面的观察、测量、室内精细解剖及相关实验测试，结合各个剖面点空间发育位置和地层对比分析，系统总结了出露沉积体的几何形态、尺度规模、岩石结构与沉积构造... 详细信息

山西大同侏罗系云冈组发育一套典型的砂质辫状河沉积。通过对8个野外露头剖面的观察、测量、室内精细解剖及相关实验测试，结合各个剖面点空间发育位置和地层对比分析，系统总结了出露沉积体的几何形态、尺度规模、岩石结构与沉积构造、岩相类型与岩相组合等特征。在研究区主要识别出10种岩相类型、8种岩相组合、5种四级储层构型单元（心滩、辫流水道、废弃水道、泛滥平原和决口扇）及落淤层。进一步分析认为，研究区发育10期主要的正旋回沉积韵律，河道经历了周期性的洪水期—枯水期交替，直至最终消亡的完整演化过程。心滩是各个时期最为发育的构型单元，与辫流水道、废弃水道、泛滥平原以及决口扇等间互伴生，周期性增长与消亡，形成了6个复合心滩，呈“泛连通体”结构。复合心滩和主辫流水道构成了砂质辫状河河道沉积的主体，并基于此建立了砂质辫状河沉积模式。该研究成果可对砂质辫状河沉积演化的分析、储层表征与建模的模式指导和定量参数的选取等提供重要的参考依据。

关键词：云冈组砂质辫状河构型单元辫流水道岩相组合

海上稀井网油田碎屑岩储集层构型特征及储集层预测——以珠江口盆地陆丰凹陷L14油田为例

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新疆石油地质 2022年第5期43卷 526-536页

作者：戴建文张伟王华杨娇涂乙李琦中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518000

针对海上油田井距大、井网稀、储集层非均质性强等特征,以珠江口盆地陆丰凹陷L14油田古近系文昌组文五段为例,提出“层次约束、分级解剖、模式拟合、井震互馈、多维联动”的陆相辫状河三角洲储集层构型表征方法,运用分频RGB融合技术,表... 详细信息

针对海上油田井距大、井网稀、储集层非均质性强等特征,以珠江口盆地陆丰凹陷L14油田古近系文昌组文五段为例,提出“层次约束、分级解剖、模式拟合、井震互馈、多维联动”的陆相辫状河三角洲储集层构型表征方法,运用分频RGB融合技术,表征储集层构型单元,并在储集层构型划分的基础上,预测优质储集层。结果表明,研究区三级构型单元为复合分流砂坝,四级构型单元为分流砂坝、分流河道和辫状河道;四级构型单元具有3种垂向叠置样式和2种侧向拼接样式;岩石矿物组分和构型单元对物性起主导作用;文五段以Ⅰ类储集层为主,多分布在分流砂坝内部;Ⅱ类储集层主要分布在Ⅰ类储集层的外缘,连续性较差;Ⅲ类储集层通常与Ⅱ类储集层伴生,连续性最差;由分流砂坝中心向分流砂坝外缘,再到分流砂坝间的分流河道和辫状河道,储集层品质逐渐降低。

关键词：珠江口盆地陆丰凹陷海上油田储集层构型低孔低渗储集层构型单元储集层预测

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苏里格气田盒8段辫状河储集层构型空间展布

新疆石油地质 2023年第2期44卷 144-150页

作者：刘金库胡杨伍燚中国石油川庆钻探工程公司地质勘探开发研究院成都610051

为确定苏里格气田盒8段多期叠置辫状河致密砂岩储集层构型和空间展布,利用测井和岩心资料,参照现代河流,确定了研究区辫状河储集层的构型划分方案,分级次精细解剖了储集层构型单元;利用基于象元法和基于目标法联合模拟,建立了包含多级... 详细信息

为确定苏里格气田盒8段多期叠置辫状河致密砂岩储集层构型和空间展布,利用测井和岩心资料,参照现代河流,确定了研究区辫状河储集层的构型划分方案,分级次精细解剖了储集层构型单元;利用基于象元法和基于目标法联合模拟,建立了包含多级构型单元的辫状河储集层构型三维模型,精细刻画了不同类型储集层构型的空间展布。研究区盒8段储集层为多期辫状河道砂体垂向和侧向切割叠置形成,单一辫流带内心滩呈透镜状,内部被不连续的落淤层分隔,辫流水道环绕心滩分布。依据三维模型,储集层可分为不同级次构型体,其中有利储集层为盒84小层,主要分布在研究区东部和西部南北向展布的两大辫流带内,优质砂体在辫流带内部呈透镜状分布。研究结果应用于水平井部署和地质导向,钻探结果与模型预测符合率高。

关键词：鄂尔多斯盆地苏里格气田石盒子组盒8段辫状河储集层构型单元心滩砂体

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东营凹陷盐家地区陡坡带砂砾岩特征及分布

断块油气田 2023年第4期30卷 632-638,647页

作者：于景强张云银孙志峰刘海宁董大伟中国石化胜利油田分公司物探研究院山东东营257022 山东石油化工学院石油工程学院山东东营257022 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266400

利用岩心、地震、测井等数据,文中研究了东营凹陷盐家地区陡坡带近岸水下扇型砂砾岩的沉积结构特征。结果表明:陡坡带靠近断层处,以粗粒、快速沉积的泥石流为主,主体为杂基支撑砾岩,向上变为砾岩;远离断层处,以洪水型重力流沉积为主,底... 详细信息

利用岩心、地震、测井等数据,文中研究了东营凹陷盐家地区陡坡带近岸水下扇型砂砾岩的沉积结构特征。结果表明:陡坡带靠近断层处,以粗粒、快速沉积的泥石流为主,主体为杂基支撑砾岩,向上变为砾岩;远离断层处,以洪水型重力流沉积为主,底部多为颗粒支撑砾岩,向上变为递变层理砂岩、砂泥混合岩。在沉积模式的约束下,采用地震形态正演分析结合分频地震数据处理可以细化近岸水下扇型砂砾岩五级构型单元的分布,同时对四级构型单元规模进行描述和预测。靠近物源区的四级构型单元规模较小,最大宽度580 m,最大长度1500 m;随着四级构型单元向湖盆主体沉积区推进,其规模逐渐增加;五级构型单元沉积末期,四级构型单元规模减小。在垂直物源方向上,油水井间受效距离可能不超过2个井距。研究成果丰富了对储层形态结构特征及内部连通体规模的认识,为该类储层的高效开发提供了重要的地质模型。

关键词：陡坡带砂砾岩沉积模式构型单元地震综合解释