Stoneley 파동 전파와 탄산염유 저장소의 기존 석유물리학 로그를 결합하여 투과성 결정에 대한 새로운 통찰력

Dec 18, 2023

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 11618(2022) 이 기사 인용

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평가, 완료, EOR(Enhanced Oil Recovery) 작업 최적화, 저장소 모델링 및 관리의 다양한 단계에서 투과성을 결정해야 할 필요성이 반영됩니다. 따라서 엔지니어와 석유지질학자들은 투과도 평가를 위해 뚜렷한 효율성을 지닌 다양한 방법을 제안해 왔습니다. 석유 산업에서는 투과성을 정량적으로 결정하기 위해 음향 및 핵자기공명(NMR) 로깅을 광범위하게 사용합니다. 그러나 사용 가능한 NMR 로그의 수가 충분하지 않고 해석 및 평가에 상당한 어려움이 있기 때문에 투과도를 결정하기 위해 음향 로그를 사용하는 것이 매우 중요해졌습니다. 직접적이고 연속적이며 저장소 내 투과도 상태를 추정하는 것은 음향 기법인 Stoneley 파동 분석의 독특한 특징입니다. 본 연구에서는 ANFIS(Adaptive Network-Based Fuzzy Inference System), LSSVM(Least-Square Support Vector Machine), RBFNN(Radial Basis Function Neural Network), MLPNN(Multi-Layer Perceptron Neural Network)을 포함한 5가지 지능형 수학적 방법, 및 CMIS(Committee Machine Intelligent System)는 Stoneley 및 전단파 이동 시간, 유효 다공성, 용적 밀도 및 암석학 데이터 측면에서 자연적으로 파괴되고 다공성이 낮은 탄산염 저장소 중 하나에서 투과성을 계산하기 위해 수행되었습니다. 이란 남서부. CSA(Coupled Simulated Annealing), PSO(Particle Swarm Optimization) 및 GA(Genetic Algorithm)를 포함한 세 가지 인기 있는 최적화 알고리즘을 통해 지능형 모델이 개선되었습니다. 개발된 모델 중 CMIS는 결정계수(R2)가 0.87, 평균절대편차(AAD)가 3.7인 핵심 투과도 데이터와 비교하여 가장 정확한 투과도 예측 지능형 모델이다. CMIS 방법을 NMR 기술(즉, Timur-Coates 및 Schlumberger-Doll-Research(SDR))과 비교하면 Stoneley 방법의 우수성이 입증됩니다. 이 모델을 사용하면 탄산염 형성의 다양한 유형의 균열을 쉽게 식별할 수 있습니다. 결과적으로, 본 연구에서 제시된 모델은 저수지 시뮬레이션 및 유정 완성을 연구하는 석유물리학자 및 석유 엔지니어에게 큰 가치가 있다고 주장할 수 있습니다.

저수지 암석 투과성은 석유 및 가스 생산에 필수적인 정보 중 하나입니다. 이러한 방식으로 탄화수소 저장소를 탐색하고 평가할 때 투과성을 사용하여 현장을 개발하고 유정 완성을 최적화합니다1. 투과성 매개변수에 따라 저수지 경계, 물과 기름의 접촉 수준, 우물 내 가장 적합한 천공 간격이 결정됩니다. 일반적으로 투과성에 대해 여러 가지 적용을 고려할 수 있습니다1: 유정의 완성 및 생산을 최적화하여 유정의 최대 생산 및 최소 물 차단을 달성합니다. 연구된 저장소로부터 최대 회수율을 달성하기 위한 생산 예측 및 계획; 최적의 저수지 배수 패턴과 최적의 시추 위치를 결정합니다. 저장소 투과성에 대한 절대값을 갖는 것이 중요하지만 우물 투과성 프로파일을 생성하는 것도 매우 중요합니다. 그러나 우수한 투과성 프로파일을 달성하는 것은 가장 어려운 엔지니어링 측정 중 하나입니다.

이를 위해 지난 수십 년 동안 두 가지 직접 및 간접 방법이 발명되었습니다. 직접 방법에서는 유정 테스트 기술, RFT(Repeat Formation Tester) 및 다양한 조건에서 유정에서 채취한 코어 샘플 분석을 포함하여 유정을 따라 여러 지점에서 측정이 이루어집니다. 간접법에서는 다공성과 같은 다양한 특성을 해석하고, 핵자기공명(NMR) 및 지구화학적 로그와 같은 기타 로그를 처리하고, 가정을 단순화한 수학적 모델을 사용하여 투과성을 결정할 수 있습니다. 이러한 모델은 정확하지 않기 때문에 결과가 매우 불확실합니다. Stoneley 음파 분석은 유정의 투과도 예측을 위한 유일하고 직접적이고 지속적인 측정 기술입니다. Stoneley 파동 측정의 원리는 오랫동안 알려져 왔지만 이 방법을 통한 정확하고 신뢰할 수 있는 투과도 측정은 여전히 ​​어려운 과제입니다1.