基于支持向量机的涪陵平桥区地层孔隙压力预测

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作者吴怡洁
来源中国海洋大学
出版年2020
摘要
页岩气的勘探开发已然成为全球关注的热点问题,各页岩气田内的实际勘探结果表明,页岩层段的孔隙压力对页岩气的产能有着非常大的影响,页岩层孔隙压力预测结果的精度也决定了页岩气最终的总产量,是反映页岩气保存情况的重要指标之一。不仅如此,高精度预测地层孔隙压力对钻井工程有着十分重要的意义,它是提高钻井质量、确保钻井安全、降低钻井成本的关键因素。论文中将涪陵平桥区页岩气田作为主要研究对象,对其页岩层段地层孔隙压力的预测方法进行研究,为该地区页岩气的勘探开发提供有利的帮助。 涪陵平桥页岩气田坐落于四川盆地涪陵凤来复向斜内的“窄陡型”断背斜构造上,该油气田优质页岩丰富,具有储量高、压力高、产量高的特点,非常具有开采价值。但该地区地层构造复杂,优质页岩处于较深的地层中,钻井开采难度较高。而且现有的实际测井资料较少,地震资料的参考价值较差。为了提高页岩层孔隙压力的预测精度,以便满足生产需求,获得更优质的页岩气,本文利用现有测井资料,分别用Eaton指数法和Fillippone公式法预测地层孔隙压力,并与实测压力值进行对比,总结其适用性和局限性。根据对这些传统方法制约性和局限性的了解,为解决相关问题,本文提出基于支持向量机的地层孔隙压力预测方法。首先,由相关的测井资料,优选出与地层孔隙压力的相关较强的测井参数——声波时差、孔隙度、密度。并根据相关性的强弱对优选出的参数进行加权处理,赋予相关性强的参数更高的加权系数。然后将这三种参数作为输入样本,地层孔隙压力作为输出数据,构建输入与输出之间的关系模型,进行回归分析,得到最终的决策函数。之后再带入另一组参数数据对训练出的决策函数进行测试,预测地层孔隙压力并与Eaton法预测的结果以及实测压力进行对比。通过两种方法所得压力曲线图与实测压力点的交汇情况以及测井点处与实测压力的误差对比分析,最终可以发现,基于支持向量机的地层孔隙压力预测的结果要与实际压力更加吻合,比Eaton法预测的结果精度更高,更适合用于本工区的地层孔隙压力预测。该方法与传统的方法相比,不需要构建正常压实趋势线,减少了很多人为因素带来的影响。而且支持向量机在小样本学习方面效果非常突出,这种特性正好解决了工区现有测井资料不足的情况。由上可知,用支持向量机预测地层孔隙压力具有较好的适用性和预测精度,这为涪陵平桥区页岩气的勘探开发和研究提供一定的参考价值。

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