基于DE脉冲序列核磁共振储层流体识别方法
这是一篇关于核磁共振,流体识别,CPMG脉冲序列,DE脉冲序列,二维谱反演的论文, 主要内容为电阻率测井资料在低阻油层、水淹层、复杂岩性、复杂储集空间和复杂特性流体储层,准确识别流体类型和定量计算流体饱和度上遇到极大困难。核磁共振(NMR)测井能测量储层氢原子核的核磁共振特性,且在解释束缚流体和可动流体孔隙度、渗透率、饱和度等储层参数及研究储层孔隙结构特征等方面具有优势。但目前的差谱、移谱、时域分析、扩散分析等流体识别方法在复杂储层对流体的识别都达不到满意的程度。 本文基于CPMG脉冲序列和扩散编辑(DE)脉冲序列,提出了核磁共振测井二维谱流体识别方法。该方法摒弃了传统的使用单一回波间隔来测量回波的方法,首先利用多回波间隔和多窗口方法形成新的CPMG和DE脉冲序列,然后建立这两种脉冲序列的二维弛豫模型,最后采用共轭梯度反演技术从CPMG和DE脉冲序列测得的回波串中反演出二维谱。进而可以计算储层物性参数、识别评价流体性质。不同含油和含气饱和度油水和气水两相的正反演数值实验表明,反演出的二维油水谱和二维气水谱与构造的二维油水谱和二维气水谱符合得很好。因此,该流体识别方法在理论上是可行的,可以将其应用于实验室和测井的储层流体识别与评价工作中。
基于CPMG和DE脉冲序列核磁共振流体识别方法研究
这是一篇关于核磁共振,储层流体,CPMG脉冲序列,DE脉冲序列,流体识别的论文, 主要内容为电阻率测井资料在低阻油层、水淹层、复杂岩性、复杂储集空间和复杂特性流体储层,准确识别流体类型和定量计算流体饱和度上遇到极大困难。核磁共振(NMR)测井能测量储层氢原子核的核磁共振特性,且在解释束缚流体和可动流体孔隙度、渗透率、饱和度等储层参数及研究储层孔隙结构特征等方面具有优势。但目前的差谱、移谱、时域分析、扩散分析等流体识别方法在复杂储层对流体的识别都达不到满意的程度。 本文基于CPMG脉冲序列和扩散编辑(DE)脉冲序列,提出了一种流体定量表征的新方法。该方法摒弃了传统的使用单一回波间隔来测量回波的方法,首先利用多回波间隔和多窗口方法形成新的CPMG和DE脉冲序列,然后建立油水和气水两相的多流体弛豫模型。最后采用稳健的反演技术从CPMG和DE脉冲序列测得的回波串中反演出无扩散水T2谱(表面弛豫谱)、无扩散油T2谱(自由弛豫谱)和气T2谱(扩散弛豫谱)。进而可以利用上述分离的油气水谱计算储层物性参数、识别评价流体性质。该方法在油气水T2谱重合的情况下仍可以分离出各自的T2谱,克服了常规核磁共振流体识别方法(TDA和DIFAN)只针对视谱(油气水混合谱)解释计算的缺陷。不同含油和含气饱和度下油水和气水两相的正反演数值实验表明,反演的无扩散水T2谱、无扩散油T2谱和气T2谱(扩散弛豫T2谱)与设计的T2谱符合得很好。因此该流体识别方法在理论上是可行的,可以将其应用于实验室和测井的储层流体识别与评价工作中。
基于CPMG和DE脉冲序列核磁共振流体识别方法研究
这是一篇关于核磁共振,储层流体,CPMG脉冲序列,DE脉冲序列,流体识别的论文, 主要内容为电阻率测井资料在低阻油层、水淹层、复杂岩性、复杂储集空间和复杂特性流体储层,准确识别流体类型和定量计算流体饱和度上遇到极大困难。核磁共振(NMR)测井能测量储层氢原子核的核磁共振特性,且在解释束缚流体和可动流体孔隙度、渗透率、饱和度等储层参数及研究储层孔隙结构特征等方面具有优势。但目前的差谱、移谱、时域分析、扩散分析等流体识别方法在复杂储层对流体的识别都达不到满意的程度。 本文基于CPMG脉冲序列和扩散编辑(DE)脉冲序列,提出了一种流体定量表征的新方法。该方法摒弃了传统的使用单一回波间隔来测量回波的方法,首先利用多回波间隔和多窗口方法形成新的CPMG和DE脉冲序列,然后建立油水和气水两相的多流体弛豫模型。最后采用稳健的反演技术从CPMG和DE脉冲序列测得的回波串中反演出无扩散水T2谱(表面弛豫谱)、无扩散油T2谱(自由弛豫谱)和气T2谱(扩散弛豫谱)。进而可以利用上述分离的油气水谱计算储层物性参数、识别评价流体性质。该方法在油气水T2谱重合的情况下仍可以分离出各自的T2谱,克服了常规核磁共振流体识别方法(TDA和DIFAN)只针对视谱(油气水混合谱)解释计算的缺陷。不同含油和含气饱和度下油水和气水两相的正反演数值实验表明,反演的无扩散水T2谱、无扩散油T2谱和气T2谱(扩散弛豫T2谱)与设计的T2谱符合得很好。因此该流体识别方法在理论上是可行的,可以将其应用于实验室和测井的储层流体识别与评价工作中。
基于核磁共振波谱的原油物性建模软件的设计与实现
这是一篇关于炼油过程,核磁共振,物性评价,系统扩展设计,算法配置的论文, 主要内容为石油是我们日常交通与国家工业生产的重要能源。炼油企业将未加工过的石油称为原油。而原油必须经过一系列工艺加工过程,才能得到有用的各种石油产品。原油的物理性质是生产和科研中评定油品质量和控制加工过程的主要指标,在加工原油之前需要测定它的各种物理性质,如酸值、相对密度、残碳、含硫量等。炼油厂所加工的原油来自世界上不同的油田,即便是同一采油厂的原油,各个采油队的原油物性也不尽相同。而且炼油厂的原油加工流程复杂,原油物性的微小变化,都会引起后续生产加工装置运行的波动。所以在进行原油炼制之前准确掌握原油物性数据对于企业炼制生产过程稳定性以及企业效益至关重要。而且国内炼厂大多采用原油调合方式,将各个原油进行混合加工,如果采用传统的实验室化验方式获取混合原油的物性数据,存在很多问题,如化验周期长、物性数量少,不具有时效性。因此,开发原油物性的快速评价软件,及时对原油物性进行评价分析,对于企业生产具有重要意义。现有的原油物性快速评价方法,都是采用近红外仪器对原油进行扫描获得光谱数据,在此基础上通过物性评价软件得到原油物性数据,但国内原油质量较差,含水量高,使用近红外仪器进行扫描无法获得准确的光谱数据。另外现有原油物性评价软件都是直接封装训练好的模型或者少量算法的专用软件,无法满足不同企业的实际生产需求,扩展性较差。根据上述问题,本文以炼油生产过程为背景,依托国家自然科学基金重大项目课题“炼油生产过程全局协同优化运行理论与实现技术(61590922)”,研究原油物性评价方法以及建模算法的相关流程,提供算法添加扩展与数据建模功能,开发基于核磁共振波谱的原油物性建模软件。主要工作如下:(1)针对炼油生产过程对于原油物性评价的要求,对原油物性建模软件所需要实现的功能以及性能需求进行分析,设计三层架构模式,前后端进行分离,前端采用组件化架构设计,后端采用面向服务的架构设计,实现原油物性建模软件的算法扩展、数据建模、物性评价分析等功能。(2)使用多种先进编程技术,完成各个功能模块的开发。采用基于面向服务的架构体系,将前端人机交互界面与后台逻辑业务处理分离;使用Vue.js框架实现前端交互界面的组件化开发,组件之间高度复用,提高系统可维护性与可扩展性;使用Vuex完成组件之间的数据通信,通过数据状态统一管理,使组件解耦;使用基于node.js使用Koa完成后端数据库操作服务开发,并使用Flask完成算法服务的封装;并完成前后端API数据接口以及MySQL数据库表的设计与实现。(3)最后本文对软件的性能以及在各个设备上的适配性进行测试,证明了软件具有较高的运行性能。同时使用炼油厂实际生产数据对原油物性评价软件的核心功能展开了验证,包括数据建模功能,利用建模算法对需要评价的物性进行建模以及模型分析保存功能;波谱评价模块为用户提供原油物性的一键评价功能,以及评价结果与标准结果的数据对比。最后通过多种内置算法进行建模,对物性进行评价,对比分析各个算法模型的准确性与实时性,证明的系统对于原油物性评价具有较高的时间效率与准确性。
基于云平台的原油物性核磁建模软件设计与开发
这是一篇关于云平台,核磁共振,原油评价,物性建模的论文, 主要内容为原油是重要的能源,与人民生活密切相关,在国民经济中占有重要地位。由于产地不同,原油存在着性质以及组成上的差异,因此在研究石油加工前,首先要了解原油性质,统称为原油评价。准确快速地掌握原油物性数据对于企业炼制生产过程稳定性以及企业效益至关重要。目前已实施的原油快速评价项目中依赖于软件技术,这些软件都是直接使用封装训练好的模型或者内置少量算法,炼化企业不能根据已有的生产数据自主建模。随着炼厂规模的扩大,原油的种类增多,原油评价的工作量增大,基于单机版的建模软件无法满足企业多人实时在线协同操作的需求。现有的原油快速评价过程都是在本地计算机上进行,因此建模的计算速度是依赖于本地计算机的配置。由于原油的种类繁多,其物理性质变化频繁,仅仅依靠本地有限的计算资源是难以高效地完成原油快速评价过程。为了解决上述问题,本文基于云平台来设计开发一套原油物性核磁建模软件。开发的软件能够实现自主建模功能,能满足企业多人实时在线协同操作的需求,并且模型训练过程在云端,不依赖于本机的配置,提升了工作效率。因此,研究基于云平台的原油物性核磁建模软件对于原油快速评价具有重要的研究意义和实用价值。针对上述问题,结合国内某石化炼厂为具体背景,依托国家自然科学基金重大项目课题“炼油生产过程全局协同优化运行理论与实现技术(61590922)”,本文在分析了现有的原油快速评价软件存在的不足后,设计开发了基于云平台的原油物性核磁建模软件,具体实验结果表明该建模软件平台有效、易用,可以帮助企业快速地完成原油评价。本文主要工作如下:(1)分析原油物性核磁建模软件的需求。通过查阅文献,明确基于核磁共振波谱技术的原油快速评价的建模方法和分析流程,从而确定开发的平台实现的功能。接入炼厂多台在线核磁共振分析仪采集实时在线生产数据到云数据库中,实现数据共享。企业用户可以根据油品种类,自主选择合适的算法进行模型的训练,并使模型训练过程在云端,充分利用云服务器的计算资源。用户可以在任意时间、任意地点在多智能终端上进行操作。多用户可以同时进行模型训练,满足炼厂企业多人实时在线协同操作的需求。性能上要满足稳定性、可扩展性和易用性。(2)依据软件的需求分析,设计了基于云平台的原油物性核磁建模软件,包括硬件结构设计与软件结构设计。根据软件结构设计,将软件平台划分为人机交互界面模块、云数据处理模块、云建模模块、数据通信模块等。设计了界面布局,采用单页面应用模式,实现人机交互界面模块;设计了数据建模过程与算法配置过程,实现基础服务后台模块与算法服务后台模块;设计了各个服务模块的接口与通讯方式,实现数据通信模块。(3)综合利用多种先进技术,开发了基于云平台的原油物性核磁建模软件。对于人机交互界面模块,采用Vue.js框架实现前端交互界面的组件化开发,组件之间高度复用,提高系统可维护性与可扩展性;对于基础服务后台模块,基于Node.js环境结合Sequelize的ORM映射完成后端数据库基础后台操作服务开发,并采用MySQL关系型数据库开发了软件的数据库;对于算法服务模块,使用Flask框架结合Sqlalchemy的ORM映射进行开发,使用Python语言完成算法服务的封装;对于数据通信模块,使用RabbitMQ队列消息中间件处理异步请求,并完成这几个模块之间数据通信实现。(4)结合某炼厂的实际生产过程,验证了基于云平台的原油物性核磁建模软件。将开发好的平台通过Docker容器镜像云技术部署到服务器上,并结合实际生产数据对建模平台的主要功能进行测试,使用平台内置的算法对柴油十六烷值物性建模,得到的结果预测精度高,满足实际生产要求。对软件的验证结果分析,表明了本文所开发的平台功能完善,灵活易用,可以帮助炼化企业更好地完成原油评价。
基于云平台的原油物性核磁建模软件设计与开发
这是一篇关于云平台,核磁共振,原油评价,物性建模的论文, 主要内容为原油是重要的能源,与人民生活密切相关,在国民经济中占有重要地位。由于产地不同,原油存在着性质以及组成上的差异,因此在研究石油加工前,首先要了解原油性质,统称为原油评价。准确快速地掌握原油物性数据对于企业炼制生产过程稳定性以及企业效益至关重要。目前已实施的原油快速评价项目中依赖于软件技术,这些软件都是直接使用封装训练好的模型或者内置少量算法,炼化企业不能根据已有的生产数据自主建模。随着炼厂规模的扩大,原油的种类增多,原油评价的工作量增大,基于单机版的建模软件无法满足企业多人实时在线协同操作的需求。现有的原油快速评价过程都是在本地计算机上进行,因此建模的计算速度是依赖于本地计算机的配置。由于原油的种类繁多,其物理性质变化频繁,仅仅依靠本地有限的计算资源是难以高效地完成原油快速评价过程。为了解决上述问题,本文基于云平台来设计开发一套原油物性核磁建模软件。开发的软件能够实现自主建模功能,能满足企业多人实时在线协同操作的需求,并且模型训练过程在云端,不依赖于本机的配置,提升了工作效率。因此,研究基于云平台的原油物性核磁建模软件对于原油快速评价具有重要的研究意义和实用价值。针对上述问题,结合国内某石化炼厂为具体背景,依托国家自然科学基金重大项目课题“炼油生产过程全局协同优化运行理论与实现技术(61590922)”,本文在分析了现有的原油快速评价软件存在的不足后,设计开发了基于云平台的原油物性核磁建模软件,具体实验结果表明该建模软件平台有效、易用,可以帮助企业快速地完成原油评价。本文主要工作如下:(1)分析原油物性核磁建模软件的需求。通过查阅文献,明确基于核磁共振波谱技术的原油快速评价的建模方法和分析流程,从而确定开发的平台实现的功能。接入炼厂多台在线核磁共振分析仪采集实时在线生产数据到云数据库中,实现数据共享。企业用户可以根据油品种类,自主选择合适的算法进行模型的训练,并使模型训练过程在云端,充分利用云服务器的计算资源。用户可以在任意时间、任意地点在多智能终端上进行操作。多用户可以同时进行模型训练,满足炼厂企业多人实时在线协同操作的需求。性能上要满足稳定性、可扩展性和易用性。(2)依据软件的需求分析,设计了基于云平台的原油物性核磁建模软件,包括硬件结构设计与软件结构设计。根据软件结构设计,将软件平台划分为人机交互界面模块、云数据处理模块、云建模模块、数据通信模块等。设计了界面布局,采用单页面应用模式,实现人机交互界面模块;设计了数据建模过程与算法配置过程,实现基础服务后台模块与算法服务后台模块;设计了各个服务模块的接口与通讯方式,实现数据通信模块。(3)综合利用多种先进技术,开发了基于云平台的原油物性核磁建模软件。对于人机交互界面模块,采用Vue.js框架实现前端交互界面的组件化开发,组件之间高度复用,提高系统可维护性与可扩展性;对于基础服务后台模块,基于Node.js环境结合Sequelize的ORM映射完成后端数据库基础后台操作服务开发,并采用MySQL关系型数据库开发了软件的数据库;对于算法服务模块,使用Flask框架结合Sqlalchemy的ORM映射进行开发,使用Python语言完成算法服务的封装;对于数据通信模块,使用RabbitMQ队列消息中间件处理异步请求,并完成这几个模块之间数据通信实现。(4)结合某炼厂的实际生产过程,验证了基于云平台的原油物性核磁建模软件。将开发好的平台通过Docker容器镜像云技术部署到服务器上,并结合实际生产数据对建模平台的主要功能进行测试,使用平台内置的算法对柴油十六烷值物性建模,得到的结果预测精度高,满足实际生产要求。对软件的验证结果分析,表明了本文所开发的平台功能完善,灵活易用,可以帮助炼化企业更好地完成原油评价。
基于CPMG和DE脉冲序列核磁共振流体识别方法研究
这是一篇关于核磁共振,储层流体,CPMG脉冲序列,DE脉冲序列,流体识别的论文, 主要内容为电阻率测井资料在低阻油层、水淹层、复杂岩性、复杂储集空间和复杂特性流体储层,准确识别流体类型和定量计算流体饱和度上遇到极大困难。核磁共振(NMR)测井能测量储层氢原子核的核磁共振特性,且在解释束缚流体和可动流体孔隙度、渗透率、饱和度等储层参数及研究储层孔隙结构特征等方面具有优势。但目前的差谱、移谱、时域分析、扩散分析等流体识别方法在复杂储层对流体的识别都达不到满意的程度。 本文基于CPMG脉冲序列和扩散编辑(DE)脉冲序列,提出了一种流体定量表征的新方法。该方法摒弃了传统的使用单一回波间隔来测量回波的方法,首先利用多回波间隔和多窗口方法形成新的CPMG和DE脉冲序列,然后建立油水和气水两相的多流体弛豫模型。最后采用稳健的反演技术从CPMG和DE脉冲序列测得的回波串中反演出无扩散水T2谱(表面弛豫谱)、无扩散油T2谱(自由弛豫谱)和气T2谱(扩散弛豫谱)。进而可以利用上述分离的油气水谱计算储层物性参数、识别评价流体性质。该方法在油气水T2谱重合的情况下仍可以分离出各自的T2谱,克服了常规核磁共振流体识别方法(TDA和DIFAN)只针对视谱(油气水混合谱)解释计算的缺陷。不同含油和含气饱和度下油水和气水两相的正反演数值实验表明,反演的无扩散水T2谱、无扩散油T2谱和气T2谱(扩散弛豫T2谱)与设计的T2谱符合得很好。因此该流体识别方法在理论上是可行的,可以将其应用于实验室和测井的储层流体识别与评价工作中。
核磁共振测井奇异值分解法解谱研究
这是一篇关于核磁共振,奇异值分解法,解谱,多指数拟合的论文, 主要内容为核磁共振技术是一门上世纪40年代才发现的新技术,经过半个多世纪的研究与实践,它在测井行业中的应用获得了巨大的发展,实现了从最初利用地磁场进行测量到在井中放置磁铁实现共振测量方式的转变,还能够给出与岩性无关的孔隙度、饱和度、渗透率等信息;与常规测井方法相结合,能够识别低阻油气藏等问题。本文的主要研究目的是对核磁解谱方法的改进,使得在不同的信噪比条件下都能够获得稳定的T2谱。 通过对核磁解谱基本理论和解谱算法的研究,给出一种新的核磁共振测井资料解谱方法,采用迭代法来获得稳定的T2谱,通过对奇异值进行截断处理使得该方法适合于不同信噪比资料的处理要求,在处理过程中运用迭代过程代替对矩阵的分解则大大提高了资料处理的效率。运用新的方法对实际的测井资料进行了处理和解释,得到了比较满意的结果。
成像测井资料在储层流体识别中的应用
这是一篇关于核磁共振,偶极子声波,阵列感应,流体识别,成像测井的论文, 主要内容为储层流体性质识别是测井储层评价的核心内容,应用成像测井资料进行流体识别已取得了大量的研究成果,但尚未形成一套针对单一测井方法的系统的流体识别理论。本文综合利用地质,测井,实验分析资料,详细分析了核磁共振,阵列感应,阵列声波的储层流体响应特征,深入研究了这三种成像测井识别储层流体性质的方法,在此基础上,提出了基于常规及成像资料的流体性质综合识别方法。本研究具体取得了以下几方面的研究成果: 1.详细研究了研究区块的储层测井响应特征。结合试油和投产资料,确定了研究区储层物性标准和油水层的物性参数下限。 2.通过实验分析,完成了孔隙度、渗透率、饱和度等核磁共振流体识别的基础参数建模。研究了包含差谱,移谱和T2谱平均值法等在内的各种识别手段,并针对研究区块的井段进行了实例分析。 3.深入研究了高分辨率阵列感应测井识别油层,水层的方法,推导了阵列感应测井计算储层含水饱和度的方法,实现了流体性质的定量评价。 4.总结了基于纵横波资料和弹性力学参数的两类常用的阵列声波测井流体识别方法。根据测井及试油资料统计,得到了安棚地区气层的定量解释标准为纵横波时差比大于0.57;泊松比小于0.27,体积压缩系数大于0.028。 5.在综合分析成像及常规资料基础上,选取特征参数,利用模糊识别方法对储层流体性质进行了综合判别,提高了储层评价的解释精度。
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