基于沉积模拟的总可容空间定量分析

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作者 沈禄银 潘仁芳 +4 位作者 吕海涛 段太忠 贺婷婷 刘义生 赵磊 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期391-401,共11页

为了解决可容空间控制因素多、定量分析难的问题,在沉积过程中为沉积物提供可容空间的因素总结归纳为总可容空间,将影响总可容空间的多种因素总结为初始地形、全球(绝对)海平面变化和总沉降3种主控因素。基于总可容空间的提供量和充填... 为了解决可容空间控制因素多、定量分析难的问题,在沉积过程中为沉积物提供可容空间的因素总结归纳为总可容空间,将影响总可容空间的多种因素总结为初始地形、全球(绝对)海平面变化和总沉降3种主控因素。基于总可容空间的提供量和充填量相符原则,建立了初始地形、全球海平面变化和总沉降与沉积厚度、水深的定量关系;分析了可容空间主控因素对地层结构的影响,提出了总可容空间定量分析方法。总可容空间定量分析不仅可以计算总沉降,降低了三维沉积参数的恢复和表征难度,保障了沉积正、反演过程中提供的总可容空间量符合预期,还可以建立主控因素之间的定量关系,快速恢复合理的地层沉积参数,有利于沉积模型的建立。该研究不仅对可容空间主控因素之间的定量关系有着更直观的认识,还为定量研究有效可容空间奠定了基础。 展开更多

关键词 初始地形 全球海平面变化 总沉降 可容空间 沉积过程模拟

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深层-超深层碳酸盐岩储层精细地质建模技术进展与攻关方向 被引量：11

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作者 何治亮 赵向原 +11 位作者 张文彪 吕心瑞 朱东亚 赵峦啸 胡松 郑文波 刘彦锋 丁茜 段太忠 胡向阳 孙建芳 耿建华 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期16-33,共18页

深层-超深层碳酸盐岩油气是业界普遍关注的热点和重点领域。如何精准刻画深层-超深层碳酸盐岩储集体空间展布及储集参数分布特征,是高效勘探开发面临的重大技术问题。在对储层地质分析、测井评价、地震预测、地质建模等相关技术发展现... 深层-超深层碳酸盐岩油气是业界普遍关注的热点和重点领域。如何精准刻画深层-超深层碳酸盐岩储集体空间展布及储集参数分布特征,是高效勘探开发面临的重大技术问题。在对储层地质分析、测井评价、地震预测、地质建模等相关技术发展现状分析的基础上,针对深层-超深层碳酸盐岩储层研究面临资料少、品质差、精度低,加之储层非均质性强等难题,深入开展了深层碳酸盐岩优质储层发育机理与分布规律研究,研发集成了深层碳酸盐岩储层描述与建模的关键技术系列,包括:(1)多尺度、多属性深层碳酸盐岩储层知识库构建技术;(2)地质分析新技术——从宏观到微观的储层地质观测分析技术,储层微区原位沉积、成岩环境定性-定量分析技术,储层发育机理与过程实验和数值模拟分析技术;(3)深层碳酸盐岩储层测井解释新技术——基于全域测井仿真的储层类型识别与参数定量评价技术,基于机器学习的沉积微相识别技术;(4)深层碳酸盐岩储层地震预测新技术——深层碳酸盐岩地震岩石物理建模技术,岩石物理引导的机器学习储层参数预测与不确定性评价技术;(5)深层碳酸盐岩地质建模新技术——多点地质统计学新算法,地质过程模拟技术,人工智能地质建模技术。分别建立了面控、断控、相控型碳酸盐岩储层地质建模技术流程,并选择塔里木盆地塔河、顺北油气田和四川盆地元坝气田进行了有效应用,为勘探开发部署提供了科学依据。最后,提出了深层-超深层碳酸盐岩储层地质建模未来攻关方向:(1)升级储层地质知识库,提高对建模的支撑力度;(2)扩充基于地质过程的建模技术,完善应用研究;(3)发展基于人工智能的地球物理解释、预测技术,提升复杂储层刻画能力;(4)研发基于人工智能的建模新方法,不断提高储层表征精度和模型的可靠性;(5)创建深层储层地质模型的快速更新技术,不断提高模型更新效率和精度。 展开更多

关键词 地质知识库 储层地质分析 储层测井评价 储层地震预测 人工智能建模 精细地质建模 碳酸盐岩储层 深层-超深层

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塔里木盆地顺北油田超深断溶体深度学习地质建模方法 被引量：11

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作者 段太忠 张文彪 +5 位作者 何治亮 刘彦锋 马琦琦 李蒙 廉培庆 黄渊 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期203-212,共10页

断控缝洞型储层是分布在中国塔里木盆地奥陶系的一种特殊类型储层,具有埋藏深、成因复杂、非均质性强等特点,受限于井资料稀疏和地震品质低等因素,断控缝洞型储层的准确表征与精细建模面临重要挑战。综合钻测井、岩心、野外露头及三维... 断控缝洞型储层是分布在中国塔里木盆地奥陶系的一种特殊类型储层,具有埋藏深、成因复杂、非均质性强等特点,受限于井资料稀疏和地震品质低等因素,断控缝洞型储层的准确表征与精细建模面临重要挑战。综合钻测井、岩心、野外露头及三维地震信息,在断控缝洞型储层构型模式指导下,构建了断溶体深度学习训练样本;在深度学习网络综合分析基础上,提出了适用于深层断溶体的深度学习建模方法。研究结果表明:深层少井资料条件下,基于多源数据综合建立的“原位等尺度”训练样本是断溶体深度学习建模的基础;优选的地质体目标图像转换网络可以较好地实现从地震数据到断溶体储层的直接预测。在训练网络搭建基础上,建立了塔里木盆地顺北油田5号断裂带南段的断溶体储层三维模型,该模型多维度符合断控岩溶地质模式及分布规律,与基于钻井资料的储层预测符合率较高。提升断溶体深度学习地质建模的精度和条件化程度是未来的努力攻关方向之一。 展开更多

关键词 断溶体 训练样本 深度学习 地质建模 顺北油田 塔里木盆地

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基于数字岩心技术的岩石孔渗特征研究:以海外J油田孔隙型碳酸盐岩油藏为例 被引量：3

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作者 赵华伟 廉培庆 +3 位作者 易杰 段太忠 张文彪 刘彦锋 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期347-355,共9页

走向海外是解决我国能源安全问题的必由之路。但海外油气藏评价往往缺乏第一手岩心资料,使得储层孔隙结构和渗流规律认识不清,影响评价效果。以海外J油田孔隙型碳酸盐岩油藏为例,应用数字岩心技术开展油气藏孔渗特征研究。①以不同流动... 走向海外是解决我国能源安全问题的必由之路。但海外油气藏评价往往缺乏第一手岩心资料,使得储层孔隙结构和渗流规律认识不清,影响评价效果。以海外J油田孔隙型碳酸盐岩油藏为例,应用数字岩心技术开展油气藏孔渗特征研究。①以不同流动单元的铸体薄片图像作为输入数据,经过中值滤波和阈值分割预处理后,基于马尔科夫链蒙特卡洛数值重构算法构建数字岩心;②分析孔喉分布、孔喉连通性、孔隙度特征;③基于格子玻尔兹曼模拟方法开展单相和油水两相流动模拟,计算数字岩心的绝对渗透率和相对渗透率曲线。结果表明,构建的三维数字岩心能够刻画不同流动单元孔隙型碳酸盐岩的孔喉半径分布及孔喉连通程度的差异化特征。数字岩心孔隙度与铸体薄片孔隙度吻合度高,数字岩心渗透率与真实岩心渗透率存在较好的正相关关系,且符合真实岩心所属的流动单元。油水两相稳态流动模拟计算的相对渗透率曲线体现了不同流动单元的两相渗流能力差异,可作为数值模拟输入条件,以及估算油藏采收率。数字岩心分析与物理实验结果吻合良好,证明了该方法的可靠性。为岩心资料稀缺条件下油气藏表征和渗流特征分析提供新的思路,对油气藏精细描述具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 孔隙型碳酸盐岩油藏 数字岩心 孔隙结构 岩石物理

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基于裂缝相表征的页岩气藏天然裂缝新模型--以涪陵页岩气田焦石坝区块为例 被引量：2

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作者 商晓飞 段太忠 +2 位作者 包汉勇 龙胜祥 李东晖 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期44-56,共13页

页岩储层天然裂缝的定量表征与地质建模是页岩气藏勘探开发的关键技术之一,但由于中国页岩气产区构造复杂,现有裂缝建模技术不能准确表征天然裂缝,特别是裂缝空间分布的合理性和准确度受到严重影响。为此,以四川盆地涪陵页岩气田焦石坝... 页岩储层天然裂缝的定量表征与地质建模是页岩气藏勘探开发的关键技术之一,但由于中国页岩气产区构造复杂,现有裂缝建模技术不能准确表征天然裂缝,特别是裂缝空间分布的合理性和准确度受到严重影响。为此,以四川盆地涪陵页岩气田焦石坝区块为例,利用三维地震资料结合曲率等地震属性,研究了上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩地层的构造变形特征,通过构造应力解析划分了裂缝相,基于分区相控精细表征了裂缝特征参数,构建了裂缝模型,并与传统的裂缝建模进行了对比评价,并讨论了不同裂缝相的裂缝特征与页岩含气性、产能的关系。研究结果表明:①区内存在挤压、拉张和剪切3种应力作用,不同构造区域的主要应力作用存在差异,可刻画出6条挤压和平移断层;②区内可划分出挤压性高强度裂缝相、拉张性中强度裂缝相、挤压性低强度裂缝相、挤压性—剪切性中—高强度裂缝相、挤压性中强度裂缝相等5个裂缝相;③通过裂缝相对裂缝密度和产状参数的约束和控制,采取“相控建模”的思路,建立了能刻画不同构造应力背景下的天然裂缝差异模型。结论认为,不同裂缝相区域的页岩含气性和产能存在差异,基于储层裂缝相表征建立的裂缝新模型,预测结果与已钻井信息吻合较好,该模型对提高裂缝建模精准度并高效开发页岩气资源具有重要意义。 展开更多

关键词 页岩气 构造应力 裂缝模型 裂缝相 焦石坝 涪陵页岩气田

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沉积过程模拟驱动下的深度学习地质建模方法 被引量：4

6

作者 刘彦锋 段太忠 +2 位作者 黄渊 张文彪 李蒙 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期226-237,共12页

油气藏勘探开发逐步向深层化、复杂化方向发展,观测数据不足、分辨率低等资料难题突显,传统的地质建模方法无法适应技术需求。以深度学习为代表的智能化地质建模方法可以充分整合多尺度、多维度的数据信息以及专家认识,是地质建模技术... 油气藏勘探开发逐步向深层化、复杂化方向发展,观测数据不足、分辨率低等资料难题突显,传统的地质建模方法无法适应技术需求。以深度学习为代表的智能化地质建模方法可以充分整合多尺度、多维度的数据信息以及专家认识,是地质建模技术发展的重要方向。在综合分析地层沉积模拟和深度学习地质建模技术优缺点的基础上,探索形成了沉积过程模拟驱动的深度学习地质建模方法。首先,基于综合地质分析开展沉积正演模拟,分析参数不确定性,通过参数扰动形成大规模地质模型作为训练样本库;其次,利用条件化生成对抗网络学习样本库中蕴含的地质模式和规律,其中生成网络以井-震等条件数据作为输入、地质模型作为输出;最后,利用训练后生成网络在实际条件数据上的应用,得到目标区块的地质模型。通过在四川盆地普光气藏主力区块典型地质剖面的测试应用,该方法的可行性得到了验证,并分析了训练样本库大小对模拟结果的影响。沉积模拟和深度学习相结合,弥补了训练样本不足的缺陷,间接实现了知识驱动的深度学习地质建模,具有重要的推广意义。 展开更多

关键词 人工智能 大数据 知识驱动 生成对抗网络 沉积过程模拟 深度学习地质建模 普光气藏 四川盆地

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基于地层沉积反演的深时海平面变化曲线恢复方法 被引量：1

7

作者 沈禄银 潘仁芳 +5 位作者 段太忠 刘彦锋 李蒙 廉培庆 黄渊 张德民 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期109-121,共13页

目前常用的海平面曲线恢复方法主要是基于地层沉积的旋回性分析和同位素测量,受地层不完整性的影响较大,海平面变化恢复不够合理。本文基于全球海平面变化旋回与天文旋回、沉积旋回在时间周期上具有较好的多级旋回对应特征,提出了采用... 目前常用的海平面曲线恢复方法主要是基于地层沉积的旋回性分析和同位素测量,受地层不完整性的影响较大,海平面变化恢复不够合理。本文基于全球海平面变化旋回与天文旋回、沉积旋回在时间周期上具有较好的多级旋回对应特征,提出了采用傅里叶变换多级正弦分解函数化海平面变化曲线,然后通过地层沉积反演求取函数化的全球海平面变化参数的方法。利用地层沉积模拟方法,求取了元坝地区长兴期的全球海平面曲线,与同时期的Haq曲线、Fischer方法获得的海平面变化曲线相比,具有更多的海平面变化信息,恢复的海平面变化更合理。傅里叶级数函数化海平面变化曲线不仅推动了海平面变化的定量化和函数化发展,还有利于用地层沉积反演求取海平面变化曲线。这种求取海平面变化的新思路,与传统的海平面变化恢复方法相比定量化程度高,对输入资料要求低,具有较好的适用性和更广的应用前景。 展开更多

关键词 地层沉积反演 天文旋回 傅里叶变换 沉积正演模拟 全球海平面变化

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基于深度学习的地层沉积正演模拟代理模型构建与应用

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作者 刘彦锋 段太忠 +3 位作者 龚伟 廉培庆 张文彪 黄渊 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期791-803,共13页

地层沉积正演模拟方法能更真实地刻画地下地质体的分布规律,比传统的基于地质统计学的建模更有优势,但是条件化难度大,使其应用在实际油藏地质建模时面临较大挑战。地层沉积反演模拟提高了该方法的实用性,基于模拟结果与观测数据定量比... 地层沉积正演模拟方法能更真实地刻画地下地质体的分布规律,比传统的基于地质统计学的建模更有优势,但是条件化难度大,使其应用在实际油藏地质建模时面临较大挑战。地层沉积反演模拟提高了该方法的实用性,基于模拟结果与观测数据定量比较,地层沉积反演模拟在全局优化算法的驱动下不断修正地层沉积正演模拟输入参数,使模拟结果与观测数据吻合度达到最佳。由于反演系统优化参数多,非线性极强,收敛难度大,需要的迭代次数多,单次正演模拟耗时长,导致该方法效率较低。地层沉积反演模拟和深度学习算法中的生成对抗网络相结合,提出了构建地层沉积正演模拟代理模型的方法。以大量的碳酸盐岩地层沉积模拟的合成模型作为样本,通过神经网络训练,形成地层正演模拟器的代理模型,然后将其代入地层沉积反演模拟系统,避免了直接地层正演模拟的长耗时,加快了反演模拟的收敛速度。通过巴哈马西缘碳酸盐岩地层沉积模拟验证了该方法的可行性,采用学习后的生成网络进行沉积反演模拟,反演效率得到了大幅提升。尽管本文展示的是二维实例,也有望扩展应用在三维模型上。 展开更多

关键词 生成对抗神经网络 代理模型 深度学习 地层沉积过程正演模拟

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定量地质建模技术应用现状与发展趋势 被引量：49

9

作者 张文彪 段太忠 +3 位作者 刘彦锋 王鸣川 廉培庆 赵磊 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期264-275,共12页

地质建模是定量描述储层特征的核心技术之一,伴随着石油工业的发展,油田勘探开发面临越来越深入的实际问题,相应地,定量地质建模技术也呈现出突飞猛进的发展态势。地质建模技术按是否考虑成因过程可大体分为基于沉积过程的方法和基于地... 地质建模是定量描述储层特征的核心技术之一,伴随着石油工业的发展,油田勘探开发面临越来越深入的实际问题,相应地,定量地质建模技术也呈现出突飞猛进的发展态势。地质建模技术按是否考虑成因过程可大体分为基于沉积过程的方法和基于地质统计学的方法两大类,在对各类方法的主要特点、发展历程、应用现状进行归纳总结的基础上,提出这些方法在应用过程中存在的主要问题。基于地质统计学的建模方法是当前应用的主流,其包括确定性建模方法和随机建模方法,阐述了2种方法的应用特点,并分析了确定性建模和随机建模之间的辩证关系。考虑当前及未来的发展需求,从方法创新、技术融合、流程优化及模型质量控制方面提出了定量地质建模技术发展的10个重点攻关方向,以期对定量地质建模有所启示。 展开更多

关键词 地质建模 定量表征 沉积过程 地质统计学 发展趋势

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塔里木盆地塔河油田托甫台区奥陶系碳酸盐岩断溶体系层次建模方法 被引量：21

10

作者 张文彪 张亚雄 +3 位作者 段太忠 李蒙 赵华伟 汪彦 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期207-218,共12页

断控岩溶储集体(断溶体)作为缝洞型碳酸盐岩储层的一种特殊类型,受大型走滑断裂带影响,其空间结构复杂、形态不规则且随机性强,给三维精细描述及地质建模带来新的挑战。基于多元、多尺度研究资料,对塔里木盆地塔河油田断溶体系结构层次... 断控岩溶储集体(断溶体)作为缝洞型碳酸盐岩储层的一种特殊类型,受大型走滑断裂带影响,其空间结构复杂、形态不规则且随机性强,给三维精细描述及地质建模带来新的挑战。基于多元、多尺度研究资料,对塔里木盆地塔河油田断溶体系结构层次进行了划分,并提出了断溶体系"层次约束、成因控制、逐级建模"的建模思路。结果表明:断溶体系按照形成过程及尺度规模划分为走滑断裂破碎带、断溶体、断溶体内部缝洞带、溶洞充填4个层次。以地震精细相干解释得到的主干断裂、次级断裂、包络范围及关键层位为确定性数据,建立走滑断裂破碎带格架模型。基于地震FL(fault likelihood)属性,通过属性自动分割及钻井标定,采用确定性方法建立断溶体轮廓模型。在断溶体轮廓的约束下,对内部缝洞带各要素采用分类建模方法,基于地震Texture属性及蚂蚁体属性截断,人机交互,采用确定性方法分别建立大型溶洞模型及中尺度裂缝离散分布模型;基于井点条件数据控制及地质-地震综合概率体约束,采用序贯指示模拟和示性点过程模拟方法,分别得到溶蚀孔洞分布模型及小尺度裂缝离散分布模型;基于波阻抗与大型洞穴约束,采用序贯指示模拟方法建立洞穴内部岩性充填模型。以塔里木盆地塔河油田托甫台区典型断溶体单元为例,建立的断溶体系三维模型体现了空间层次结构特征。 展开更多

关键词 地质建模 断控岩溶 缝洞型储层 碳酸盐岩 塔河油田 塔里木盆地

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沉积相耦合岩石物理类型的孔隙型碳酸盐岩油藏建模方法 被引量：12

11

作者 王鸣川 段太忠 +3 位作者 杜秀娟 廉培庆 李艳华 张文彪 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期253-259,共7页

定量表征孔渗和饱和度的三维空间分布是孔隙型碳酸盐岩油藏开发的技术难题。为建立可靠的孔隙型碳酸盐岩油藏地质模型,以扎格罗斯盆地F油藏为原型,研究并提出了沉积相耦合岩石物理类型的建模方法。该方法在地质研究的基础上,通过井—震... 定量表征孔渗和饱和度的三维空间分布是孔隙型碳酸盐岩油藏开发的技术难题。为建立可靠的孔隙型碳酸盐岩油藏地质模型,以扎格罗斯盆地F油藏为原型,研究并提出了沉积相耦合岩石物理类型的建模方法。该方法在地质研究的基础上,通过井—震联合建立沉积相模型;再以沉积相控制建立孔隙度和岩石物理类型三维分布模型;然后基于岩石物理类型控制下的孔渗关系数学模型和饱和度数学模型,采用确定性建模方法,建立渗透率和饱和度三维分布模型。模型检验表明,该方法建立的地质模型可靠,为F油藏的有效开发奠定了坚实的地质基础,可为该类油藏的地质建模提供指导。 展开更多

关键词 沉积相 岩石物理类型 耦合建模 地质建模 碳酸盐岩油藏

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基于CT扫描图像的碳酸盐岩油藏孔隙分类方法 被引量：10

12

作者 廉培庆 高文彬 +4 位作者 汤翔 段太忠 王付勇 赵华伟 李宜强 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期852-861,共10页

碳酸盐岩油藏具有复杂的储集空间和油气渗流特征,定量描述油藏中孔隙、裂缝、孔洞等储集空间的大小、形状及连通性难度较大。提出了一种基于扫描图像判断碳酸盐岩孔隙类型方法,可定量表征孔隙参数,并对岩心样品进行自动分类。该方法首... 碳酸盐岩油藏具有复杂的储集空间和油气渗流特征,定量描述油藏中孔隙、裂缝、孔洞等储集空间的大小、形状及连通性难度较大。提出了一种基于扫描图像判断碳酸盐岩孔隙类型方法,可定量表征孔隙参数,并对岩心样品进行自动分类。该方法首先对碳酸盐岩的岩心扫描图像进行灰度转换和提高信噪比的预处理,然后对图像进行分割,区分出孔隙区域与基质区域。在此基础上,通过形态学处理和特征参数计算等步骤提取出孔隙特征参数,根据特征参数建立特征向量,采用支持向量机方法对CT图像中的孔隙、孔洞和裂缝进行自动识别并分类。在对岩心所有截面孔隙识别的基础上,提出了判断岩心孔隙类型的分类指数。T油田M油藏和F油藏应用结果表明:该方法识别精度较高,有效确定了油藏中占主导地位的孔隙类型,对油田有效开发具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 CT扫描图像 图像分割 支持向量机 分类指数 孔隙类型 碳酸盐岩储层 油田开发

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塔河油田托甫台区奥陶系断溶体层级类型及表征方法 被引量：23

13

作者 张文彪 段太忠 +3 位作者 李蒙 赵华伟 商晓飞 汪彦 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期314-325,共12页

基于野外露头、岩心、测井、录井、地震、生产动态等资料,结合断溶体地质成因,对塔河油田托甫台区奥陶系断溶体层级类型及表征方法进行研究。按照成因地质体的概念将断溶体划分为4个层级构型单元,走滑断裂影响带为第1层级单元,断溶体为... 基于野外露头、岩心、测井、录井、地震、生产动态等资料,结合断溶体地质成因,对塔河油田托甫台区奥陶系断溶体层级类型及表征方法进行研究。按照成因地质体的概念将断溶体划分为4个层级构型单元,走滑断裂影响带为第1层级单元,断溶体为第2层级构型单元,断溶体内部缝洞带为第3层级构型单元(构型要素可进一步划分为溶蚀洞穴、溶蚀孔洞带、裂缝密集带),洞内充填为第4层级构型单元(构型要素可根据充填程度及充填岩性进行细分)。针对断溶体构型层级逐级开展表征,基于地震相干及人工精细解释表征走滑断裂影响带,在走滑断裂影响带约束下基于FL(Fault Likelihood)属性刻画断溶体外部轮廓,外部几何形态约束下基于地震Texture属性进行内部结构划分,基于岩心、测录井综合解释洞穴充填样式。研究初步实现了断溶体三维空间立体解剖,形成了基于井震结合的断溶体构型表征技术,对塔河断溶体油藏开发理论及技术方法具有补充作用。 展开更多

关键词 断溶体 构型表征 走滑断裂 塔河油田 奥陶系

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深水浊积水道构型要素特征及三维分布模拟 被引量：7

14

作者 张文彪 段太忠 +2 位作者 刘彦锋 李蒙 徐睿 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期801-810,共10页

在深水油气田勘探、评价和开发中,浊积水道砂岩以其重要性和复杂性著称,由于其较强的非均质性及当前认识的局限性,导致已有沉积模式在实际开发应用中出现种种矛盾。基于岩心、测井、野外露头和高频地震等信息,对限制型下切水道体系(三... 在深水油气田勘探、评价和开发中,浊积水道砂岩以其重要性和复杂性著称,由于其较强的非均质性及当前认识的局限性,导致已有沉积模式在实际开发应用中出现种种矛盾。基于岩心、测井、野外露头和高频地震等信息,对限制型下切水道体系(三级构型)内部岩相进行划分及特征描述,从岩性变化的角度总结了浊积水道构型模式,并通过多级建模的方法对岩性分布进行三维模拟。研究结果表明:地震资料可识别的浊积水道构型要素类型主要包括4种,从水道底部到顶部的发育顺序包括底部滞留沉积、滑塌碎屑流沉积、高净毛比叠置河道砂沉积和低净毛比天然堤型水道沉积,每期河道砂体均由不同比例的这几部分构型要素组成。水道体系(三级构型)内部四级~五级水道在迁移摆动过程中反复的下切和充填,是造成现今储层非均质性较强的最直接原因。浊积水道构型三维模拟结果,体现了岩相变化的韵律性及相控约束的特点,直接影响开发方案设计和井网优化。 展开更多

关键词 浊积水道 岩相 沉积构型 地质建模

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大型复杂油藏CPU与GPU混合并行数值模拟 被引量：2

15

作者 廉培庆 计秉玉 +1 位作者 段太忠 姜凤光 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2020年第5期537-541,共5页

为了实现大型复杂油藏混合并行数值模拟,通过高速InfiniBand网络连接多个机群的CPU节点,建立了新型计算平台,安装了并行油藏数值模拟软件系统,实现了大规模油藏数值模拟的并行计算。提出了不同CPU分区负载平衡优化方法,旨在研究GPU与CP... 为了实现大型复杂油藏混合并行数值模拟,通过高速InfiniBand网络连接多个机群的CPU节点,建立了新型计算平台,安装了并行油藏数值模拟软件系统,实现了大规模油藏数值模拟的并行计算。提出了不同CPU分区负载平衡优化方法,旨在研究GPU与CPU并行加速技术,提高大型复杂油藏数值模拟的时效性。以某油田为例,开展了多组分千万网格模型并行数值模拟的测试。测试结果显示:在保持各CPU分区负载平衡率高于90%的情况下,计算时间缩短了25%;随着CPU核数增加,加速比增幅逐渐减小;CPU与GPU混合并行,可比单纯CPU并行提速3.96~6.81倍,CPU核数越多,各分区数据交换量也随之增加,GPU承担的计算量增大。GPU与CPU并行加速技术及多组分千万网格模型并行数值模拟的实现,为实现复杂油藏精细地质和流体模拟提供了基础。 展开更多

关键词 组分模型 数值模拟 千万网格 负载平衡优化 CPU和GPU并行

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深层-超深层碳酸盐岩储层理论技术进展与攻关方向 被引量：57

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作者 何治亮 马永生 +7 位作者 朱东亚 段太忠 耿建华 张军涛 丁茜 钱一雄 沃玉进 高志前 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期533-546,共14页

中国碳酸盐岩油气勘探不断向深层和超深层推进,发现了越来越多的油气资源,成为世界超深层领域油气勘探开发最活跃的地区。围绕深层-超深层碳酸盐岩储集体成因机理、地质模式、地球物理预测和储层精细建模等方面,取得了重要进展。在深层... 中国碳酸盐岩油气勘探不断向深层和超深层推进,发现了越来越多的油气资源,成为世界超深层领域油气勘探开发最活跃的地区。围绕深层-超深层碳酸盐岩储集体成因机理、地质模式、地球物理预测和储层精细建模等方面,取得了重要进展。在深层优质碳酸盐岩储集体的成因研究上初步形成了一些共识:原始高能相带和早期白云岩化作用是优质储集体发育的基础;构造抬升导致与不整合面相关的大气水岩溶作用,形成岩溶缝洞型储层;早期物质基础与后期深埋的构造-流体环境是深层优质碳酸盐岩储层形成-保持的关键。针对碳酸盐岩成岩流体识别示踪和成岩期次定年研究取得了重要进展,为碳酸盐岩储层高精度、高时空分辨率的成岩演化过程分析和成储模式的建立,提供了新的思路和方向。深层-超深层碳酸盐岩储层地震预测技术,分别在高压条件下碳酸盐岩储层岩石骨架弹性变化规律与岩石物理模型、多相态混合孔隙流体弹性性质变化规律以及高分辨率储层反演等几个方面,取得了一些实质性进展。在深层碳酸盐岩储集体精细建模方法上,分别形成了结合多点统计与沉积过程模拟的地质建模技术、孔隙型碳酸盐岩油气藏智能优化地层沉积反演建模技术、多尺度数据融合岩石物理相建模技术、细胞自动机断控岩溶过程数值模拟技术。深层-超深层碳酸盐岩储层研究还面临一系列的重大理论技术难题。有关深层-超深层优质碳酸盐岩储层成因机理的学术观点纷争,深层储层地震预测还存在重大技术瓶颈,目前尚缺乏成熟有效的深层储层精细表征与建模技术。未来需要在岩石学、矿物学和地球化学研究基础上,明确成岩流体类型,通过高温高压溶蚀实验和数值模拟等方法,探索复杂流体作用下,特别是有机成岩流体作用下的储集空间形成与保持机制;开发出更高温压条件下的岩石弹性测量系统,分析强非均质性带来的地震波传播的尺度效应,以地质目标模型为导向不断优化储层刻画技术流程;探索攻关多场耦合下的储层沉积、成岩正反演数值模拟技术,发展多尺度数据融合、多方法协同的储层智能建模技术,提升深层储层建模精度。 展开更多

关键词 成因机理 岩石物理模型 地震预测 精细地质建模 地质过程模拟 地质模式 碳酸盐岩储层 深层-超深层

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多点地质统计学中训练图像优选方法及其在地质建模中的应用 被引量：15

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作者 王立鑫 尹艳树 +3 位作者 冯文杰 段太忠 赵磊 张文彪 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期703-709,共7页

在前人提出的高阶兼容性优选方法的基础上,提出一种基于数据事件重复概率的训练图像优选方法。其基本思路是提取条件数据中蕴含的数据事件,统计所提取的数据事件在训练图像中的重复次数并计算其重复概率,得到数据事件的无匹配率及其重... 在前人提出的高阶兼容性优选方法的基础上,提出一种基于数据事件重复概率的训练图像优选方法。其基本思路是提取条件数据中蕴含的数据事件,统计所提取的数据事件在训练图像中的重复次数并计算其重复概率,得到数据事件的无匹配率及其重复概率方差两个统计指标,用于表征训练图像中沉积模式的多样性与平稳性,评价其与建模区井数据蕴含的地质体空间结构的匹配性。无匹配率反映训练图像内地质模式的完备性,为首选指标;重复概率方差反映训练图像内地质模式的平稳性,为辅助指标,综合以上两种指标实现了对训练图像的优选。多组理论模型测试表明,重复概率方差小、无匹配率低的训练图像为最优训练图像。运用该方法对安哥拉Plutonio油田浊积水道训练图像进行优选,结果表明所建立的地质模型与地震属性吻合度高,能够更好地刻画水道的形态特征及砂体的分布模式。 展开更多

关键词 训练图像 数据事件 重复概率 多点地质统计 安哥拉 Plutonio油田 浊积水道

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基于微米CT扫描成像实验及格子Boltzmann模拟方法的致密砂岩孔隙结构表征 被引量：16

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作者 赵华伟 宁正福 +2 位作者 段太忠 廉培庆 王鸣川 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2019年第5期1-10,I0001,共11页

采用微米CT扫描成像实验及格子Boltzmann模拟方法,对致密砂岩微观孔隙结构进行定性及定量表征。基于CT扫描成像实验灰度图像,分析致密砂岩孔隙类型、孔隙度、孔径分布及孔隙连通性特征;采用格子Boltzmann模拟(LBM)方法进行流动模拟,计... 采用微米CT扫描成像实验及格子Boltzmann模拟方法,对致密砂岩微观孔隙结构进行定性及定量表征。基于CT扫描成像实验灰度图像,分析致密砂岩孔隙类型、孔隙度、孔径分布及孔隙连通性特征;采用格子Boltzmann模拟(LBM)方法进行流动模拟,计算致密砂岩样品的渗透率。结果表明:致密砂岩有残余粒间孔、矿物溶蚀孔和微裂缝3种孔隙类型。Otsu双阈值算法能够有效分割基质相、孔隙相和黏土相。孔隙相的体积分数介于4.37%~8.77%,小于实测孔隙度,黏土相的体积分数介于6.44%~12.53%。孔径分布曲线为单峰形态,分布区间介于3~69μm,峰值介于10~15μm。黏土相能够提升致密砂岩的整体连通性,LBM方法模拟计算的渗透率与实测渗透率吻合很好。该结果对致密砂岩微观孔隙结构表征有参考意义。 展开更多

关键词 微米CT扫描成像实验 格子BOLTZMANN模拟 表征体元 双阈值算法 孔隙结构 致密砂岩

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深水浊积水道训练图像建立与多点地质统计建模应用 被引量：9

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作者 胡迅 尹艳树 +4 位作者 冯文杰 王立鑫 段太忠 赵磊 张文彪 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1126-1134,共9页

深水浊积水道具有丰富油气,是油气勘探开发的热点领域。以安哥拉深水浊积水道为对象,开展基于多点地质统计的储层建模研究。针对深水水道沉积以及迁移特征,对基于沉积过程的Alluvsim算法进行了改进。通过在Alluvsim中增加整体迁移算法,... 深水浊积水道具有丰富油气,是油气勘探开发的热点领域。以安哥拉深水浊积水道为对象,开展基于多点地质统计的储层建模研究。针对深水水道沉积以及迁移特征,对基于沉积过程的Alluvsim算法进行了改进。通过在Alluvsim中增加整体迁移算法,模拟浊积水道的整体迁移沉积过程。根据浊积水道决口少而弯曲度增加的特点,在Alluvsim中增加了弯曲度指标约束,从而再现浊积水道的弯曲特征。根据安哥拉深水浊积水道地质知识库文献调研,获得了研究区浊积水道形态以及统计特征参数信息。采用改进的Alluvsim算法获得了研究区浊积水道的训练图像。以此训练图像作为模式输入,以井资料作为条件输入,以地震资料作为趋势约束,采用多点地质统计Snesim算法建立了安哥拉深水浊积水道三维地质模型,再现了安哥拉浊积水道的空间分布特征。对模型进行了检验表明,建立的地质模型计算的变差函数与地震属性获得变差函数具有较好的一致性,建立的三维地质模型可以用于后续油藏工程与数值模拟研究,指导油田勘探开发。该研究不仅为多点地质统计应用于实际储层建模提供了完整的建模流程,也为浊积水道训练图像自动生成提供了技术保障。 展开更多

关键词 变差函数 三维训练图像 多点地质统计学 算法改进 深水水道 沉积过程

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湖泊滨岸砂坝内部结构特征剖析及其地质意义--以峡山湖现代砂坝沉积为例 被引量：7

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作者 商晓飞 郭颖 +2 位作者 侯加根 段太忠 赵磊 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期877-889,共13页

湖泊滨岸砂坝通常会形成优质储集体,是近年油气勘探开发的重点目标之一。然而,对砂坝内部结构特征认识不清,制约了油田的进一步开发和剩余油挖潜。位于山东省中部的峡山湖,其东南岸发育多列沿岸分布的现代砂坝沉积,以此为例,利用浅钻孔... 湖泊滨岸砂坝通常会形成优质储集体,是近年油气勘探开发的重点目标之一。然而,对砂坝内部结构特征认识不清,制约了油田的进一步开发和剩余油挖潜。位于山东省中部的峡山湖,其东南岸发育多列沿岸分布的现代砂坝沉积,以此为例,利用浅钻孔、探坑等手段对砂坝内部结构进行细致剖析。研究表明,砂坝总体呈现下细上粗的反粒序结构,其内部由一个或多个增生体叠加而成,增生体之间界面处通常发育泥质沉积(落淤层)。增生体在砂坝内部主要有覆盖式和顶积式2种堆积样式,前者加积作用强,保存较好,增生体规模向上逐渐变大;后者加积作用弱,增生体易受波浪冲刷破坏,规模向上减小。砂坝内落淤层的分布与增生堆积样式有关,覆盖式增生体间的落淤层呈连片披覆状,向湖盆中心倾斜型分布;顶积式增生体间的落淤层呈孤立残留状,近水平零星散布在增生体界面处。现代砂坝内部结构的解剖结果不仅可为认识砂坝储层中砂体的堆积样式和砂、泥岩的空间配置关系提供真实的原型地质模式指导,在建立砂坝储层地质模型时还可提供定量化的条件约束。 展开更多

关键词 砂坝 内部结构 峡山湖 现代沉积 构型解剖

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