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测量地热温泉

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根据测井资料确定地层应力剖面

发布日期:2018-07-10 作者: 点击:

地层应力在产油气井实施水力压裂的各个方面都起着重要作用。水力压裂模拟要求设计工程师输入井的地层应力剖面,包括水力压裂层位及上下邻层的地层应力。测量地热温泉不同地层之间的应力差异在预测水力裂缝的实际几何形状方面非常重要。

水力压裂裂缝的纵向界限在很大程度上受产层和隔层之间地层应力差异的影响。当地层应力差异增大,裂缝高度将受限制并形成较长的裂缝。在设计水力压裂时,如果没有准确的地层应力数据能够导致实际裂缝长度产生50%的误差。

这对油井的生产性能是决定性的,这也对油田开发产生严重后果。现在推出了一种新技术,根据地球物理测井资料,采用综合的模糊逻辑和神经网络技术确定油气藏的地层应力剖面。单独根据测井资料不能得出地层应力数值,这是因为两套地层可能有非常相似的地质特征,但由于每个地区不同程度的构造活动而具有不同的地层应力剖面。该新方法应用测井资料和两个新参数来区分不同构造活动的地区,采用模糊逻辑解释测井资料并确定参数的影响,用神经网络作为绘图工具。

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这就有可能根据测井资料准确得出地层应力剖面。现在有两种方法确定地层应力剖面,第一种是实际测量,但过于昂贵;第二种方法是根据测井资料进行模拟,但不准确,原因是不了解和不能准确模拟水力压裂过程,以及在模型中未包括构造应力。现在开发出包括三个输入量和一个输出量的模糊专家系统,根据测井资料确定地层岩性。输入该专家系统的数据包括自然电位、自然伽马和深感应,系统的输出量为地层岩性。由于系统的特性,地层分为两类:砂岩和泥岩,及过渡带。

为了建立根据测井资料提供准确岩性的模糊专家系统,对每个输入的测井数据确定三个模糊组:低、中、高。现有的方法未能在确定油气藏的地层应力时包括最重要的构造应力,这就是用现有的模型不能拟合测量的地层应力的主要原因。在这些模型中未包括构造应力的原因有两个:首先,是没有一种经济的方法来测量构造应力;其次,即使有一种经济的方法,构造应力和其余参数之间的函数关系还尚待研究。神经网络提供了解决方案,引入两个参数:地震带系数和谱响应加速度。谱响应加速度定义为单自由度振动系统的最大加速度。

该谱响应加速度用于若干地震设计程序。地震带系数考虑在构造地震带中存在的地震风险,有6个带,0代表最小风险。这两个新参数被引入用于应力计算,处理井的地理位置并和位置的已知构造活动相关。

模糊逻辑用于检查这些新参数和常规参数在确定地层应力剖面中的作用,识别地层岩性,然后输入到神经网络。反向传播神经网络用来建立模型。上述参数结合测井数据用于反向传播神经网络预测地层应力剖面。研究结果表明,测量地热温泉神经网络得到的结果优于石油工业应用的现有的模型。



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关键词:测量地热温泉

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