利用气测录井全烃评价压裂产能方法研究_刘子雄

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2] 。 原 始 录 井 全 烃 值 与 压 裂 无 阻 流 量 无 明 显 的 关 系[
针对 碎 屑 岩 油 气 藏 , 地质因素主要包含储集层 物性和流体性质 。 在 相 同 的 录 井 环 境 下 , 储集层物 录 井 全 烃 显 示 越 高。在 气 测 录 性和流体性质越 好 , 井全烃储集层对比 和 产 能 评 价 时 , 应主要依据地质 因素引起的全烃变化进行分析评价 。 非地 质 因 素 包 含 的 参 数 比 较 多 , 如钻井工程参
为钻头直径 、 钻时 、 钻井液排量 、 钻井液密度 、 钻井液 粘度 、 脱气器脱 气 效 率 等 。 这 些 非 地 质 因 素 受 到 不 无法对所有井或层采用相同的 同现场环境的制约 , 施工参数 , 而这些参 数 对 气 测 全 烃 值 的 影 响 比 较 显 著, 必须建立统一的标准后才能用于储集层对比 。
·2·
0 1 5年3月 录 井 工 程 2
为了确定各影响参数与录井全烃的对应关系, 选取一口标准井的 测 井 、 录井参数按照地质类参数 与非地质类参数分类和气测全烃值作为样本 ( ) , 表1 采用径向基神 经 网 络 进 行 训 练 , 可得到每一 进而采用该网络模型重新计算各 种影响因素的权值 , 井段的气测全烃值 , 消除测量条件不同引起的差异 。
网络 的 聚 类 中 心 函 数 , h 为 隐 函 数 层 的 层 数; W∈
h×m …, 为输 出 权 矩 阵 ; 为输出单元偏 R B= ( b b 0, m) T …, 移; Y= ( y y 1, m ) 为网格输出参数 。 通过网络训
对 应 的 权 重 和 偏 移。在 预 测 时 通 练得出聚类中心 、 过输入待计算段的 全 烃 值 影 响 因 素 , 经过高斯变换 , 对应的全烃值计算 后得到新的函数( ‖X -C‖ ) 公式为 :
1 1] , 好、 精度高 [ 因此本文采用该网络建立全烃的计
图 1 R B F 网络拓扑结构
2. 2 样本数据的选取 根据 气 测 全 烃 值 影 响 因 素 的 分 析 结 果 , 分别选 取地质因素和非地质因素中对应的参数 。 地质因素 主要体现储集层岩 石 中 的 含 气 性 大 小 , 为此在测井 相中选取中子 、 声 波、 密 度、 深电阻率值作为地质因 素的样本 。 同时考 虑 流 体 中 气 体 性 质 的 影 响 , 将录 井气测中甲烷含量也作为样本参数 。 非地质因素主 要体现在钻井工程 参 数 和 钻 井 液 性 能 参 数 , 选取钻 钻速 、 扭 矩、 泵 压、 排 量、 钻 时、 钻 井 液 密 度、 钻井 压、 液粘度作为训练 样 本 。 每 组 样 本 数 据 均 有 1 3项影 , 响因素 ( 表 1) 选用海上某气田一口已进行压裂的 在其 测 试 井 段 中 选 取 6 以其中 HY 2井, 1 组 数 据, 对其余1 5 0 组数据作 为 训 练 样 本 , 1组数据进行神 经网络模型验证 。
Y= W +B ( ‖X-C‖ )
( ) 3
…, …, ) Y =f( x x x x w1 , w2 , w3 , wn ) ( 2 1, 2, 3, n; …, — — 神经网络参数 。 式中 w1 , w2 , w3 , wn — 径向基 ( 神经网络用于储集层预测收敛性 R B F)
包括输 算模板 。 径向基神 经 网 络 有 3 层 网 络 结 构 , 隐 函 数 层、 输 出 层, 其 拓 扑 结 构 如 图 1 所 示。 入层 、 采用 R 大多使用聚类算法来对网络 B F 网络预测时 , 进 行 训 练, 该方法需要人为的输入隐函数的层
1 1] , 数[ 而隐函数层数输入的不同将 对 计 算 结 果 有 较
2 建立径向基神经网络全烃计算模型
2. 1 径向基神经网络 在对 录 井 全 烃 影 响 因 素 的 研 究 中 , 虽然能够找 出主要的影响因素 , 但录井全烃值与各因素之间的 因此可 以 采 用 神 经 网 络 建 立 如 下 的 非 关系不确定 , 线性表达式 : …, Y =f( x x x x 1, 2, 3, n) …, — — 式中 x x x x n 个影响因素 。 1, 2, 3, n— 对应的神经网络模型描述为 : ( ) 1
7 8, 1 0] - , 数、 钻井液性能 、 气测仪器等 [ 其主要 影 响 参 数
部分研究人员通 过 对 钻 时 、 钻 头 尺 寸、 钻 井 液 排 量、 脱气效率等因素进 行 了 校 正 , 但校正的方法均采用 数学公式 , 部 分 参 数 依 赖 经 验, 考虑的情况相对简 单
[ ] 6 7 -
大的影响 。 为此采 用 最 小 二 乘 法 训 练 时 , 根据设定 使计算结果受人为 的误差自动确定隐 函 数 的 层 数 , 同时计算的收敛性增强 。 影响小 ,
T n …, , 在图 1 中 X= ( 为网络 x x x x R 1, 2, 3, n) ∈
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的输入向量 ( 即输入影响测量气测全烃值的各种影 1 2 ; 为网络 响因素) c c = e x ‖X- h‖ p - 2‖X- h( h ‖) 2 σ 高斯变换的基函数 ,‖X-C‖ 为欧式范数 , C为


表 1 R B F 网络样本参数 参数类型 地质类参数 储集层参数 流体性质 钻井工程参数 非地质类参数 钻井液性能 气测仪器 参数名称 孔隙度 、 渗透率 、 含水饱和度 气体性质 钻头直径 、 钻时 、 钻井液排量 钻井液密度 、 粘度 、 切力 脱气效率 测、 录井曲线中对应的参数 中子 、 声波 、 密度 、 深电阻率 录井气测甲烷含量 钻压 、 钻速 、 扭矩 、 泵压 、 排量 、 钻时 密度 、 粘度
0 引 言
气测录井全烃能够准确真实反映储集层生产能 利用该参数进 行 压 裂 选 井 选 层 、 储 集 层 识 别、 压 力, 裂产能判断的研究比较多
[ ] 1 3 -
消除了各种地质和工艺因素的差异 , 因此 测量标准 , 可以进行储集层对比以及建立准确的录井全烃与产 能的标准 。 通过验证可知 , 该方法准确可靠 , 操作简 单, 适用于产能评价和储集层对比 。
第2 6 卷 第 1 期 录 井 工 程
·1·
· 研究与探讨 ·
利用气测录井全烃评价压裂产能方法研究
刘子雄 ① 李敬松 ① 黄子俊 ① 吴 英 ① 曾 鸣 ① 杨玉茹 ②
( ① 中海油田服务股份有限公司油田生产研究院 ; ② 中国地质调查局油气资源调查中心 )
。 然而在实际应用中 ,
4] , 气 测 录 井 容 易 受 地 质 因 素 和 非 地 质 因 素 的 影 响[
1 气测录井全烃值影响因素分析
气测录井全烃是测量钻井液从井底携带上来的 天然气的含量 , 主要 是 钻 头 破 碎 岩 石 后 进 入 钻 井 液 的破碎气 和 由 于 压 差 作 用 从 地 层 进 入 钻 井 液 的 气 气测全烃主要受地 体 。 从录井仪器工 作 原 理 可 知 ,
2. 3 训练模型的建立 在建立训练模 型 时 , 选 用 HY 2井测井和录井
参数作为网络样本和检测参数 。 由于一些因素受环 境影响难以准确取 值 , 训练时降低了神经网络的训
第2 利用气测录井全烃评价压裂产能方法研究 6 卷 第 1 期 刘子雄等 :
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练精度 , 可通过逐步剔除法 , 筛选出影响训练精度的 参数项 。 通过对 1 最终选取 3 项数据进行训练对比 , 了表 1 中除钻井 液 密 度 以 外 的 1 2 项 参 数。 从 网 络 实测 全 烃 值 和 网 络 计 算 全 烃 值 间 的 方 计算的误差 ( 与训练次数的关系 ( 图 2) 可以 看 出 : 在设置 差累积 ) 训练目标误差为 0 时 , 迭代5 未经筛选时 0 次 之 后, 训练的误差为 8 剔除钻井液密 度 项 后 的 训 练 误 8. 5,
, 或者只对单 一 因 素 进 行 了 校 正
[ 8]
, 应用这些
结果难以建立储集层的对比标准 。 通过对影响录井 全烃的各种地质和 非 地 质 因 素 分 析 , 找出影响该值 大小的各种因素 , 然后选取一测试井段建立这些影 响因素与录井全烃 值 的 样 本 , 并利用径向基神经网 络( 进行 训 练 , 确 定 各 影 响 因 素 的 权 重。 采 用 R B F) 训练后的神经网络模板重新计算其他井段的录井全 烃值 , 即相当于所有 井 段 的 录 井 全 烃 值 采 用 了 相 同
9] 。 质因素和非地质因素的影响 [
由于各井的钻井条 件 不 同 , 导致气测全烃值缺少可 比性
[ 5]
, 即同一录井全烃值用于不同井所解释的油
[ 6]
气水 层 结 论 不 同
, 难以通过气测全烃值的大小进
行储集层物性和生产潜力的对比分析 。 统计鄂尔多 斯盆地北部地区气 测 全 烃 与 压 裂 产 能 的 关 系 得 出 ,
获油气田开发专业硕士学位 , 现在中海油田服务股份有限公司油田生产研究院主要从事 1 9 8 2 年生 , 2 0 0 9 年毕业于长江大学 , 刘子雄 工程师 , ( ) 。E : 油气田开发研究 。 通信地址 : 3 0 0 4 5 0 天津市塘沽区营口道 9 3 8 号科技大学院内 2 号楼 1 0 3 室 。电话 : 0 2 2 6 6 9 0 7 9 2 4 a i l l i u z x 2 c o s l . c o m. c n -m @
( ) : 刘子雄 , 李敬松 , 黄子俊 , 吴英 , 曾鸣 , 杨玉茹 . 利用气测录井全烃评价压裂产能方法研究 . 录井工程 , 2 0 1 5, 2 6 1 1 4 - 摘 要 利用气测录井全烃可以准确评价和认识储 集 层 , 但该值大小受地质因素和钻井因素等影响, 导致不同层 难以直接用于评价压裂井产能 。 通过对影响录井全 烃 值 大 小 的 因 素 进 行 分 析 , 确定1 位的全烃值缺少可比性 , 2项 然后选取某一压裂层建立影响因素与全烃值的样本 , 采用径向基 神 经 网 络 进 行 训 练 , 得到全烃计算 主要影响参数 , 模型 , 并用于计算其他井段的录井全烃值 , 即相当于所有井段的录井全烃值采用 相 同 测 量 标 准 , 从而消除了各种地 该方法准确可靠 , 操作简单 , 适用于产能评价和储集层对比 。 质和工艺因素的差异 。 实际应用表明 , 关键词 录井全烃值 地质因素 影响参数 径向基神经网络 压裂产能 : / 中图分类号 : T E 1 3 2. 1 文献标识码 : A D O I 1 0. 3 9 6 9 . i s s n . 1 6 7 2 9 8 0 3. 2 0 1 5. 0 1. 0 0 1 - j
-3 0 , 误 差 显 著 降 低, 满足模型计算的 差为 2. 6 7×1 0
要求 。 为了 进 一 步 验 证 该 网 络 模 型 的 准 确 性 , 采用该 井6 1 组数据中的 1 1 组数据进行验证 。 通过对比其 实测录井全烃值与径向基神经网络计算出的全烃值 神经网 络 计 算 的 误 差 较 小 , 最 大 的 为 0. 可知 , 0 0 7, 表明采用这 5 0 组数 据 进 行 训 练 得 出 的 神 经 网 络 模 型参数满足计算要 求 , 可以用来进行其他井全烃值 的计算 。 在采用该样本训练后得出网络模型的聚类中心 函数等参数分别为 : 0 0 0 0 -1. 0 0 0 0 0. 0 1 1 4 -1. 0. 0 1 1 4 0. 1 5 1 0 0. 1 9 2 9 0. 0 1 1 4 0. 3 3 5 9 0. 1 8 1 6 0. 0 1 1 4 -0. 5 0 2 6 -0. 6 9 1 3 0. 0 1 1 4 0. 2 8 2 1 -0. 7 7 2 5 6 0 1 1 0. 2 2 3 3 0. 0 1 1 4 0.
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