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基于大数据分析的油井压裂潜力评价方法

大庆石油地质与开发 2025年

作者：王治国刘健康姜雪岩杨冰冰王元庆郑宪宝梁鸿雁穆文志中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院

特高含水后期剩余油高度分散，油井压裂潜力精准评价难度加大。基于两相达西渗流理论，系统梳理影响压裂效果的6大方面29项因素，建立大庆XB开发区压裂样本库，采用相关分析和专家经验相结合确定压裂效果10项主控因素。在Kmeans聚类数... 详细信息

特高含水后期剩余油高度分散，油井压裂潜力精准评价难度加大。基于两相达西渗流理论，系统梳理影响压裂效果的6大方面29项因素，建立大庆XB开发区压裂样本库，采用相关分析和专家经验相结合确定压裂效果10项主控因素。在Kmeans聚类数据降噪基础上，建立了基于LightGBM机器学习算法的压裂初期日增油量预测模型，并将预测模型与穷举搜索算法相结合，实现了以增油最佳或效益最佳为目标的压裂潜力快速评价。现场试验32口井，单井增油量较常规方法提高0.4 t/d，含水率较常规方法多下降1.7百分点，产出投入比达到4.1。该方法大幅度提高了压裂潜力评价精度及效率，为精准措施挖潜提供有效手段。

关键词：油井压裂机器学习大数据降噪潜力评价

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电磁耦合智能分层采油技术

石油勘探与开发 2025年

作者：杨清海廖成龙贾德利祝英俊于川孔令维于洋杜凯中国石油勘探开发研究院大庆油田有限责任公司第四采油厂

针对现有分层采油工艺技术存在的不适应检泵作业、有效工作寿命短、通讯可靠性差等问题，提出了电磁耦合智能分层采油技术，研制了核心工具及配套工具，并开展了现场试验。采用生产和配产管柱分离的丢手管柱结构，当两管柱在井下对接后... 详细信息

针对现有分层采油工艺技术存在的不适应检泵作业、有效工作寿命短、通讯可靠性差等问题，提出了电磁耦合智能分层采油技术，研制了核心工具及配套工具，并开展了现场试验。采用生产和配产管柱分离的丢手管柱结构，当两管柱在井下对接后，利用电磁耦合原理实现管柱间电能与信号的近距离无线传输，为井下多个智能配产器供电，并实现双向通讯。研制了适应井下复杂工况的电磁耦合传能与通讯装置、智能配产器、地面控制器等核心工具，以及大通径丢手锚定器、油井过电缆封隔器等配套工具，实现了技术定型。在大庆油田完成10口井现场试验，两管柱井下对接快捷、可靠，电磁耦合传能与通讯装置工作稳定，实现了井下分层流量、压力、温度的实时监测和分层产液量调控，提高了储层认识程度，取得了增油、降含水的生产实效。

关键词：分层采油电磁耦合电能无线传输信号无线传输井下实时监测注采协同调控降水增油

大庆长垣一类油层聚合物驱后孔隙结构变化特征

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大庆石油地质与开发 2025年

作者：刘海波曹瑞波乔婷婷闫伟王宏伟陈文林樊宇刘国超梁国良王立辉国家能源陆相砂岩老油田持续开采研发中心中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院

针对大庆长垣一类油层聚合物驱后孔隙结构特征不明确，对优势渗流通道形成的影响尚不清楚的问题，运用物理模拟、高压压汞、恒速压汞、扫描电镜等实验方法，结合大量取心井数据分析，对聚驱前后储层物性和孔隙结构的变化进行了研究。结... 详细信息

针对大庆长垣一类油层聚合物驱后孔隙结构特征不明确，对优势渗流通道形成的影响尚不清楚的问题，运用物理模拟、高压压汞、恒速压汞、扫描电镜等实验方法，结合大量取心井数据分析，对聚驱前后储层物性和孔隙结构的变化进行了研究。结果表明：聚驱后储层平均渗透率较聚驱前增加0.245μm2，平均泥质含量（质量分数）较聚驱前降低1.96百分点；聚驱后黏土矿物质量分数由8.9%下降至3.9%，其中高岭石的绝对含量增加，其他黏土矿物的绝对含量均有所下降；聚驱后低渗透岩心中小孔隙和小喉道的比例增加，与高渗透岩心大孔隙和大喉道的尺寸及规模的差距进一步增大；聚驱后高低渗透层间的孔喉微观非均质性和复杂程度的差距增大，渗流能力的差距进一步增大，导致聚驱后更易形成优势渗流通道。研究成果可为研发聚驱后提高采收率技术提供理论指导。

关键词：聚驱后油层微观孔隙结构一类油层高压压汞恒速压汞扫描电镜优势渗流通道大庆长垣

海拉尔盆地乌尔逊凹陷白垩系铜钵庙组原油地球化学特征及来源

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岩性油气藏 2025年第1期37卷 41-52页

作者：何星金玮张帆霍秋立李跃鲍俊驰刘璐曾庆兵大庆油田有限责任公司采油工程研究院黑龙江大庆163453 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712 多资源协同陆相页岩油绿色开采全国重点实验室黑龙江大庆163712 上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

海拉尔盆地乌尔逊凹陷白垩系铜钵庙组勘探获得突破,是资源潜力较大的新层系。通过TOC、热解、R_(o)、族组成、色谱、色质、δ^(13)C等分析化验资料,对研究区各洼槽各小层的烃源岩进行了丰度、类型和成熟度评价,深入分析了铜钵庙组原油... 详细信息

海拉尔盆地乌尔逊凹陷白垩系铜钵庙组勘探获得突破,是资源潜力较大的新层系。通过TOC、热解、R_(o)、族组成、色谱、色质、δ^(13)C等分析化验资料,对研究区各洼槽各小层的烃源岩进行了丰度、类型和成熟度评价,深入分析了铜钵庙组原油地球化学特征,定量计算了原油来源,并预测了下步有利勘探方向。研究结果表明:①海拉尔盆地乌尔逊凹陷铜钵庙组整体发育TOC平均值为1%、类型以Ⅰ—Ⅱ_(2)型为主的中等烃源岩,其中铜二段泥岩也可见Ⅰ型烃源岩,洼槽区R_(o)为0.6%~1.5%,处于成熟阶段。②研究区铜钵庙组原油可分为乌北铜三段原油、乌南铜三段原油和乌南铜二段原油3类。乌北铜三段原油高饱和烃,姥植比高,饱和烃与芳烃δ^(13)C偏重,C_(27)重排甾烷和三环萜烷含量高。乌南铜三段原油具有高饱和烃、饱和烃与芳烃δ^(13)C偏轻,C_(27)重排甾烷和三环萜烷含量中等。乌南铜二段原油饱和烃含量低,奇偶优势比(OEP)值高,饱和烃与芳烃δ^(13)C轻,C_(27)重排甾烷和三环萜烷含量低。③研究区铜钵庙组3类原油均来源于南屯组南一段泥岩和铜钵庙组泥岩的二元混合,乌北铜三段原油与乌北南一段烃源岩更接近,乌北南一段泥岩的贡献比例为62.9%;乌南铜三段原油与乌南南一段烃源岩更接近,乌南南一段泥岩的贡献比例为59.5%;乌南铜二段原油与乌南铜二段烃源岩更接近,乌南铜二段泥岩的贡献比例为75.4%。④乌北和乌南洼槽发育厚度大于200 m的暗色泥岩,可为铜三段油藏和铜二段油藏供烃,乌北洼槽和乌东斜坡带为乌尔逊凹陷铜钵庙组下步甩开勘探的有利区带。

关键词：烃源岩评价油源对比贡献比例碳同位素地球化学特征铜钵庙组白垩系乌尔逊凹陷海拉尔盆地

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基于知识图谱和机器学习的油气田地面方案智能平台建设

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天然气与石油 2025年

作者：宋旭李宏斌单吉全章瑞王永东许斌中国石油集团安全环保技术研究院有限公司大庆油田有限责任公司中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司大庆油田设计院有限公司

油气田地面方案设计涉及油气田类型多、工程类型多、设计专业多、成果资料类型多，方案设计工作专业度高、难度大且复杂，方案设计质量过于依赖个人工作经验，存在方案成果共享、再利用程度低等问题，亟需通过信息化、智能化手段解决。... 详细信息

油气田地面方案设计涉及油气田类型多、工程类型多、设计专业多、成果资料类型多，方案设计工作专业度高、难度大且复杂，方案设计质量过于依赖个人工作经验，存在方案成果共享、再利用程度低等问题，亟需通过信息化、智能化手段解决。以地面工程知识体系为基础，基于知识图谱和机器学习融合技术构建智能检索、智能辅助设计、智能辅助审查等应用场景，实现地面工程项目周边环境、采标、相似工艺方案、审查要点、历史专家意见的自动推荐，自动抽提项目报告中的关键技术指标、经济指标和主要工程量，智能推送对比分析结果等应用。通过在北一区断西东块二类抗盐聚合物产能建设项目方案和龙西地区塔21-4区块产能建设方案的试用，油气田地面方案智能支持平台可节约资料检索耗时，达到“一键即得”，提升自查自审质量、有效减少项目多轮审查频次，实现项目资料在线管理、共享应用，提高设计、审查人员的工作效率达50%以上，有效提高方案设计审查工作质效。

关键词：油气田地面方案设计知识图谱机器学习

基于MSCNN-GRU神经网络补全测井曲线和可解释性的智能岩性识别

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石油地球物理勘探 2025年

作者：王婷婷王振豪赵万春蔡萌史晓东东北石油大学电气信息工程学院东北石油大学黑龙江省网络与智能控制重点实验室东北石油大学石油工程学院大庆油田有限责任公司采油工艺研究院大庆油田有限责任公司第九采油厂

针对传统岩性识别方法在处理测井曲线缺失、准确性以及模型可解释性等方面的不足，本文提出了一种基于MSCNN-GRU神经网络补全测井曲线和Optuna超参数优化的XGBoost模型的可解释性的岩性识别方法。首先，针对测井曲线在特定层段丢失或失... 详细信息

针对传统岩性识别方法在处理测井曲线缺失、准确性以及模型可解释性等方面的不足，本文提出了一种基于MSCNN-GRU神经网络补全测井曲线和Optuna超参数优化的XGBoost模型的可解释性的岩性识别方法。首先，针对测井曲线在特定层段丢失或失真的问题，引入了基于多尺度卷积神经网络（MSCNN）与门控循环单元（GRU）神经网络相结合的曲线重构方法，为后续的岩性识别提供了准确的数据基础；其次，利用小波包自适应阈值方法对数据进行去噪和归一化处理，以减少噪声对岩性识别的影响；然后，采用Optuna框架确定XGBoost算法的超参数，建立了高效的岩性识别模型；最后，利用SHAP可解释性方法对XGBoost模型进行归因分析，揭示了不同特征对于岩性识别的贡献度，提升了模型的可解释性。结果表明，Optuna-XGBoost模型综合岩性识别准确率为79.91%，分别高于支持向量机（SVM）、朴素贝叶斯、随机森林三种神经网络模型24.89%、12.45%、6.33%。基于Optuna-XGBoost模型的SHAP可解释性的岩性识别方法具有更高的准确性和可解释性，能够更好地满足实际生产需要。

关键词：岩性识别多尺度卷积神经网络门控循环单元神经网络 XGBoost 超参数优化可解释性

页岩储层天然裂缝对水力压裂改造效果的影响——以松辽盆地古龙凹陷青山口组页岩为例

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石油地球物理勘探 2025年

作者：王团赵海波杨志会张晟瑞任朝发唐晓花东北石油大学地球科学学院大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江省致密油和泥岩油成藏研究重点实验室

页岩储层同时发育高角度天然裂缝和水平页理缝，对水力压裂人工裂缝扩展和压裂施工具有很大影响。为明确天然裂缝与人工裂缝间的相互作用，首先，通过岩心及野外露头观察、电成像测井识别和地震属性预测，明确了天然裂缝发育特征；然后... 详细信息

页岩储层同时发育高角度天然裂缝和水平页理缝，对水力压裂人工裂缝扩展和压裂施工具有很大影响。为明确天然裂缝与人工裂缝间的相互作用，首先，通过岩心及野外露头观察、电成像测井识别和地震属性预测，明确了天然裂缝发育特征；然后，依托井中微地震监测技术，结合压裂施工参数变化特征，综合分析天然裂缝对人工裂缝扩展规律及压裂施工的影响。实例分析结果表明，不同产状天然裂缝对水力压裂改造效果影响存在差异，高角度天然裂缝容易产生压裂段间重复改造、套管变形、套管损坏等压裂施工异常，对人工裂缝扩展规律的影响随走向不同发生变化，其中东西向天然裂缝具有促进作用、南北向天然裂缝具有阻挡作用、北东/北西向天然裂缝具有转向作用；水平页理缝使得人工裂缝先横向破裂和延伸再往上、下扩展，人工裂缝总体表现为“扩展不高、延伸不远”，施工压力一直在高位区间震荡，容易引发砂堵。研究结果可为后续水平井轨迹设计及水力压裂施工参数优化调整提供依据。

关键词：页岩储层水平页理缝微地震监测水力压裂人工裂缝

全自动消解-ICP-OES法测定含油污水中9种金属

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中国给水排水 2021年第10期37卷 164-168页

作者：刘晓铮许成君大庆油田水务研究设计院黑龙江大庆163453

针对采油厂排放的污水中有时含油,造成前处理和检测都较为困难的情况,设计出一套样品前处理程序和检测方法。含油污水经全自动消解仪处理,升温程序为:25 mL水样,加入3 mL纯HNO_(3),120℃加热30 min;提升消解管,冷却10min;加入3 mL纯HCl... 详细信息

针对采油厂排放的污水中有时含油,造成前处理和检测都较为困难的情况,设计出一套样品前处理程序和检测方法。含油污水经全自动消解仪处理,升温程序为:25 mL水样,加入3 mL纯HNO_(3),120℃加热30 min;提升消解管,冷却10min;加入3 mL纯HClO4,升温到150℃加热30 min;提升消解管,冷却10 min;升温到160℃加热至近干;冷却后采用1%HNO3定容至25 mL。经处理后的水样进行电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)分析,检测波长206.2~357.9 nm,观测方式:总钡为径向,其余元素为轴向,发射功率为1 500 W。结果表明,铜、锌、铅、镉、镍、铁、锰、铬、钡9种金属元素在0.00~1.00 mg/L范围内线性关系较好,所有元素r>0.995,该方法检出限范围是0.003~0.062 mg/L,实际含油污水样品的加标回收率为84.2%~113.2%,相对标准偏差(RSD)为0.49%~2.86%。该方法对人体伤害小,操作简单,准确度和精密度都较高,可用于含油污水中的9种金属元素浓度的测定。

关键词：含油污水全自动消解 ICP-OES 全自动消解仪金属元素

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应用STGCN时空建模的地震波阻抗反演方法

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石油地球物理勘探 2025年

作者：王泽峰赵海波杨懋新王团许辉群毛伟建中国科学院精密测量科学技术创新研究院计算与勘探地球物理研究中心大地测量与地球动力学国家重点实验室中国科学院大学大庆油田有限责任公司勘探开发研究院东方地球物理勘探有限公司研究院大庆物探研究院长江大学地球物理与石油资源学院

现今，深度学习地震波阻抗反演方法通常是通过低维度的时序建模，忽略了空间构造拓扑结构信息，导致反演精度较低。针对此问题，提出了一种基于STGCN（时空图卷积神经网络）时空建模的地震波阻抗反演方法。该方法考虑到地震数据的空间... 详细信息

现今，深度学习地震波阻抗反演方法通常是通过低维度的时序建模，忽略了空间构造拓扑结构信息，导致反演精度较低。针对此问题，提出了一种基于STGCN（时空图卷积神经网络）时空建模的地震波阻抗反演方法。该方法考虑到地震数据的空间构造拓扑结构及互相关性，使用马氏距离对地震数据进行空间邻近度的加权处理建立邻接矩阵；进一步通过切比雪夫多项式扩大空间感受野的同时减少参数量，高效地提取地震数据的空间构造特征，同时利用门控循环单元捕获其时序相关性；最后构建时空图卷积单元实现基于STGCN的地震数据与波阻抗在时间和空间两个维度的映射。模型测试及实际资料反演结果表明，该方法在提高反演精度的同时对噪声具有一定的适应性，并可以很好的体现地层的横向变化。

关键词：地震波阻抗反演深度学习时空建模时空图卷积神经网络