بيانات الحفر وسجلات الآبار والتفسير البتروفيزيائي

المكاسب:

• القدرة على فهم المعنى الفيزيائي لسجلات الآبار (جاما، المقاومة، الكثافة، النيوترون، الصوت) وبنائها وتفسيرها باستخدام الذكاء الاصطناعي
• القدرة على إجراء عمليات حسابية مدعومة بالذكاء الاصطناعي للكميات البتروفيزيائية مثل المسامية والتشبع المائي وحجم الطين والتصنيف الأولي للسحنات
• القدرة على التحقق من التفسيرات البتروفيزيائية التي ينتجها الذكاء الاصطناعي باستخدام البيانات الأساسية ومعادلة آرشي والحدود المادية

عندما يتم حفر بئر، لا يمكننا أن نرى ما تحت الأرض مباشرة؛ بدلا من ذلك، نحصل على سجلات جيدة. سجل البئر هو سجل مستمر للخصائص الفيزيائية التي يتم قياسها مقابل العمق في جميع أنحاء البئر. يتم إنزال أداة (أداة السجل) في البئر، وعند سحبها لأعلى، يتم قياس النشاط الإشعاعي والمقاومة الكهربائية والكثافة والمزيد من الصخور المحيطة. والبتروفيزياء هي علم استخلاص خواص الصخر والسوائل الموجودة فيه (كم عدد الفراغات الموجودة، هل يوجد ماء أو زيت في الفراغات، هل يمكن أن يتدفق السائل) من خلال قراءة هذه السجلات. في هذه الوحدة، نستخدم الذكاء الاصطناعي في مكانين قويين في الفيزياء البتروفيزيائية: هيكلة بيانات السجل المتفرقة وإنتاج مخططات سريعة وقابلة للتدقيق للتفسير البتروفيزيائي. القاعدة الثابتة: السجل هو قياس غير مباشر، واللب يقول الحقيقة، والمهندس يؤكد التفسير.

دعونا نتعرف على السجلات الأساسية

يحتوي كل سجل على كمية فيزيائية يقيسها وما يقوله:

• أشعة جاما (GR): النشاط الإشعاعي الطبيعي للصخر. يعطي الطين والصخر الزيتي قيمًا عالية، بينما يعطي الرمل النظيف والحجر الجيري قيمًا منخفضة. وهو أساس تقدير حجم الطين (Vshale).
• المقاومة : مقاومة الصخور للكهرباء . الماء موصل للكهرباء (مقاومة منخفضة)، النفط/الغاز لا (مقاومة عالية). وبالتالي فإن المقاومة هي الدليل الرئيسي على وجود الهيدروكربونات.
• الكثافة (RHOB): الكثافة الظاهرية للصخور. يتم استخدامه في حساب المسامية. كلما زاد الفضاء، انخفضت الكثافة.
• النيوترون (NPHI): حساس لكمية الهيدروجين الموجودة في الصخر؛ وهو مؤشر على المسامية لأنه يحتوي على الماء والهيدروجين الهيدروكربوني. ويكشف عن مناطق الغاز ذات الكثافة ("تقاطع كثافة النيوترونات").
• Sonic (DT): الوقت الذي تستغرقه الموجة الصوتية للانتقال عبر الصخر. ويوفر معلومات حول المسامية وقوة الصخور.

نصيحة: لا يتم أبدًا تفسير السجل الواحد بمعزل عن الآخر. في الفيزياء الصخرية، تكمن القوة في قراءة السجلات معًا: يتم وصف طين جاما وسائل المقاومة ومسامية الكثافة النيوترونية والغاز معًا.

تكوين بيانات السجل

تأتي بيانات السجل في الغالب في ملفات LAS (Log ASCII Standard)؛ لكن أسماء المنحنيات (RHOB أو DEN؟)، والوحدات (API أو gr/cc)، ومراجع العمق تختلف من موقع إلى آخر. الذكاء الاصطناعي قوي جدًا في توحيد هذه الفوضى.

المبدأ الحاسم: السعي إلى التحول، وليس الاستدلال. يجب أن يطابق النموذج المنحنى المكتوب صراحةً في الملف بالاسم القياسي، وليس "التخمين" وينتج منحنى غير موجود. إذا كان هناك سجل مفقود، فيجب كتابته كـ "لا شيء" وعدم تكوينه.

خطوة بخطوة: سجل سير عمل التعليق

1. اخراج المخزون ملتوية. ما هي السجلات الموجودة، والتي هي مفقودة، ما هي الوحدات؟ لديك مخزون جدولة الذكاء الاصطناعي، يمكنك التحقق منه.
2. القيام بمراقبة الجودة. في المناطق ذات قطر الثقب الموسع (الفرجار)، يتم تشويه سجل الكثافة؛ ضع علامة على هذه المناطق. يستطيع الذكاء الاصطناعي البحث عن القيم المتطرفة/القيم المستحيلة (المسامية السلبية، المقاومة غير المحدودة).
3. احسب حجم الطين . Vshale من سجل جاما؛ يمكنك تحديد مراجع الخط النظيف والطين.
4. احسب المسامية. من الكثافة و/أو سجل النيوترونات، وكثافة المصفوفة والسوائل إلى القيم المحلية.
5. حساب تشبع الماء. مع معادلة آرشي؛ ثم تشبع الهيدروكربون = 1 - Sw.
6. تواصل مع الأساسية. إذا كانت هناك مسامية/نفاذية أساسية على نفس العمق، فقم بمعايرة الحساب باستخدام ذلك.

المعادلة الأرشيفية: مرساة التحقق

في قلب علم البتروفيزياء توجد معادلة آرشي. إنه ببساطة يربط فيزيائيا أن تشبع الماء يتناقص مع زيادة مقاومة الصخر (ينخفض ​​الماء ويزداد الهيدروكربون). مدخلات المعادلة هي المسامية، ومقاومة تكوين الماء، والمقاومة المقاسة؛ ناتجها هو تشبع الماء Sw.

عندما يقترح الذكاء الاصطناعي قيمة Sw، لا تقبلها بشكل أعمى: ضع المدخلات في معادلة Archi وقم بتوفيرها يدويًا. يجب أن تكون النتيجة بين 0-1؛ يجب أن تكون المعاملات المحلية (أ، م، ن) ضمن نطاق معقول؛ يجب أن تتم معايرتها بواسطة النواة. وهذا بالضبط مثال على كيفية التحقق من مخرجات غير هامة للسلامة ولكنها مهمة اقتصاديًا.

تحذير: المعادلة القوسية لا تعمل كما هي الحال في التكوينات الطينية/الصخر الزيتي؛ يجلب الطين موصلية إضافية، مما يجعل تشبع الماء أعلى مما هو عليه في الواقع. في المناطق الطينية، تكون النماذج المصححة بالطين مثل Simandoux أو Waxman-Smits مطلوبة. إذا قال الذكاء الاصطناعي "Archi with Sw=0.3"، فتأكد من التساؤل عما إذا كان التكوين طينيًا أم لا.

ثلاث حالات صغيرة: بالأرقام

الحالة 1 - مصيدة الفرجار. وفي أحد الآبار، حدد النموذج 2,310-2,325 مترًا مربعًا على أنه "خزان جيد" ذو مسامية عالية (32%). نظر عالم الفيزياء الصخرية إلى جذع الفرجار: في هذه الفترة انهارت الحفرة، واتسع قطرها؛ لذلك كان سجل الكثافة يعطي كثافة منخفضة زائفة (مسامية كاذبة عالية). وكانت المسامية الأساسية 14٪. لقد أخطأ الذكاء الاصطناعي في فهم البيانات التالفة على أنها حقيقية؛ السيطرة على الفرجار حلت الفخ.

الحالة 2 - الالتقاط الصحيح لمنطقة الغاز. في بئرين متجاورين، اقترح الذكاء الاصطناعي منطقة غازية من تقاطع كثافة النيوترونات (نيوترون منخفض، كثافة عالية مسامية، تأثير الغاز الكلاسيكي). وعندما ربط المهندس ذلك باختبارات الإنتاج، تم التأكد من أن المنطقة تنتج الغاز بالفعل. هنا أشار الذكاء الاصطناعي إلى التوقيع المادي الصحيح وتم تأكيده من خلال الاختبار الجيد.

الحالة 3 - الهيدروكربون المبالغ فيه في المنطقة الطينية. تم تعيين النموذج Sw=0.25 (أي 75% هيدروكربون) لمنطقة ذات آرشي مسطح. أظهر سجل جاما أن هذه المنطقة كانت طينية؛ كان ينبغي أن يخفض الطين المقاومة ويزيد بالفعل من Sw. مع تصحيح Simandoux، Sw = 0.55؛ كانت المنطقة أكثر رطوبة مما كان متوقعًا وكانت قيمتها التجارية أقل. القبول الأعمى قد يؤدي إلى أخطاء في الاستثمار.

موجه ضعيف / موجه قوي

حث ضعيف:

احسب المسامية والتشبع المائي من هذا السجل.[بيانات السجل]

مطالبة قوية:

قم بإنشاء مسودة تفسير بتروفيزيائي من بيانات السجل (مجهولة المصدر) التالية. القواعد: - قم أولاً بإدراج مخزون المنحنى والسجلات المفقودة/المشبوهة. قم بتمييز المناطق ذات توسع الفرجار على أنها "كثافة مشكوك فيها". - حساب Vshale من سجل جاما. احصل على مراجع الخطوط النظيفة/الطينية عن طريق السؤال. - حساب المسامية مع كثافة النيوترونات. اكتب بشكل صريح افتراضات المصفوفة وكثافة السوائل. - احسب تشبع الماء باستخدام Archi؛ إذا كان Vshale مرتفعا، فاقترح Simandoux واكتب السبب. حدد المعاملات a، m، n، إذا كانت افتراضية. - التحقق من كل نتيجة بالحد المادي (0<=Sw<=1, 0<=المسامية<=0.4). - حدد الخطوات التي تتطلب المعايرة مع النواة. لا تقدم أي نتائج على أنها "نهائية". البيانات: [بيانات السجل]

أربعة قوالب قابلة للنسخ

1) منحنى المخزون ومراقبة الجودة:

قم بتعيين قائمة منحنيات LAS هذه إلى الأسماء القياسية (GR وRESD وRHOB وNPHI وDT وCALI). اكتب "لا شيء" للمفقودين، ولا تعوضهم. إذا كان هناك تناقض في الوحدة وقيمة مستحيلة (مسامية سلبية، مقاومة مفرطة) فامنح جدول "صف | مشكلة | اقتراح". القائمة: [منحنى/بيانات]

2) مسودة حساب Vshale:

حساب Vshale من سجل جاما. اسألني عن مراجع الخط النظيف (GRmin) والخط الطيني (GRmax)، لا تفترض ذلك. إعطاء الطرق الخطية وغير الخطية (لاريونوف) بشكل منفصل وشرح الفرق. البيانات: [GR]

3) تشبع الماء واختيار النموذج:

حساب تشبع الماء بالمسامية والمقاومة والفشيل أدناه. برر ما إذا كان Archi أو Simandoux مناسبًا وفقًا لعتبة Vshale. اكتب افتراضات المعامل a, m, n. تحقق من النتيجة بحد 0-1. البيانات: [القيم]

4) التحكم في معايرة السجل الأساسي:

فيما يلي المسامية المشتقة من السجل والمسامية الأساسية في نفس الأعماق. تلخيص التحيز المنهجي والتشتت؛ تقديم اقتراحات لمعايرة تفسير السجل. حدد القيم المتطرفة لجودة البيانات. البيانات: [سجل مقابل الأساسية]

التسلسل الهرمي للتحقق من صحة التعليق

الأدلة

المباشرة

ماذا يقول

الاستخدام

الأساسية (الأساسية)

الأكثر مباشرة

المسامية / النفاذية الحقيقية

المعايرة، المنطقة الحرجة

اختبار البئر (معدل تدفق الضغط)

مباشر

التدفق الحقيقي والنفاذية

تأكيد الإنتاجية

سجل (الكثافة والمقاومة ...)

غير مباشر

الملف الشخصي المستمر

التعليق الرئيسي، املأ الفراغ

التنبؤ بالذكاء الاصطناعي

مشتقة

الفرضية، الفحص

الخطوط العريضة، بمناسبة

الأخطاء الشائعة

• تجاوز جودة الفرجار/البيانات. الخلط بين الكثافة المشوهة في مناطق الثقب المدمرة على أنها مسامية حقيقية.
• تعليق سجل واحد. النظر فقط إلى المسامية وإهمال سياق المقاومة وجاما.
• أرشي مستقيم في المنطقة الطينية. المبالغة في تقدير التشبع الهيدروكربوني دون تصحيح الطين.
• لا معايرة مع الأساسية. نقل تعليق السجل إلى التوقيع دون ربطه بالقياس مباشرة.
• إخفاء المعاملات. عرض النتائج دون تدوين افتراضات a وm وn والمصفوفة/السوائل.

باختصار

• سجلات الآبار هي قياسات غير مباشرة؛ تتم قراءتها معًا ومعايرتها بواسطة النواة.
• يتمتع الذكاء الاصطناعي بالقوة في هيكلة بيانات السجل وصياغة التفسير البتروفيزيائي؛ ولكنه يتطلب التحول، وليس الاستدلال/التلفيق.
• معادلة آرشي هي مرساة التحقق المادي لتشبع الماء؛ النماذج المصححة بالطين مطلوبة في المناطق الطينية.
• يمنع التحكم في جودة الفرجار والبيانات مصائد المسامية الزائفة.
• يقع الاختبار الأساسي واختبار الآبار في أعلى التسلسل الهرمي للأدلة؛ في النهاية، التنبؤ بالذكاء الاصطناعي وحده غير كاف.

مهمة التطبيق

حدد فاصل زمني يتراوح بين 20 و30 مترًا من مجموعة سجل (تمثيلية) للبئر. قم بإنشاء مخزون منحنى، وVshale، والمسامية، ومسودة تشبع الماء باستخدام الموجه القوي. بعد ذلك: (1) تحقق مما إذا كانت هناك منطقة ذات تمدد فرجار، (2) قدم نتيجة Sw يدويًا عن طريق إدخال المدخلات في معادلة آرشي، (3) ناقش ما إذا كانت هناك حاجة إلى Simandoux إذا كانت إحدى المناطق طينية. شكك في افتراض النموذج (مثل كثافة المصفوفة) عند نقطة واحدة على الأقل.

قائمة مرجعية

• [ ] أعرف المعنى الفيزيائي وقراءة السجلات الأساسية معًا (GR، المقاومة، الكثافة، النيوترون، الصوت).
• [ ] أريد التحويل أثناء هيكلة بيانات السجل، ولا أقوم بتعويض السجل المفقود.
• [ ] أتحكم في المسامية وتشبع الماء من خلال الحدود المادية وArchi/Simandoux.
• [ ] أقوم بوضع علامة على مصائد جودة الفرجار/البيانات (ثقب مدمر).
• [ ] أقوم بمعايرة تفسير السجل والتحقق منه من خلال الاختبارات الأساسية والجيدة.