基于高斯过程回归和高压压汞测定致密砂岩渗透率:以鄂尔多斯盆地长7段致密砂岩为例

作者：王伟; 许兆林; 李维振; 侯涛; 李亚辉; 白云云; 朱玉双^*

来源：地质科技通报, 2022, 41(04): 30-45.

DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.2022.0117

• 渗透率测定
• 致密砂岩
• 高斯过程回归
• 高压压汞
• 分形维数
• 鄂尔多斯盆地

致密砂岩由于滑脱效应的存在，其气测渗透率存在一定误差，测定绝对渗透率对明确致密砂岩渗流特征有重要意义。高斯过程回归方法是目前最先进的机器学习算法，在处理石油领域非线性和多维数复杂问题具有优势。以鄂尔多斯盆地姬塬地区长7段致密砂岩为研究对象，将平方指数(SE)和马特恩(Matern)函数作为高斯过程回归模型中两个协方差函数，通过高压压汞测试的孔隙度、未饱和汞体积比、门槛压力和分形维数来预测致密砂岩的绝对渗透率，并结合误差分析来研究不同协方差模型预测渗透率的效果。结果表明，马特恩协方差(Matern)模型的相对误差均值(MMRE)、均方根误差(RMSE)、标准偏差(STD)分别为32%,0.16和0.57,准确度较高，尤其当渗透率小于0.1×10-3μm2时，马特恩协方差(Matern)模型精度明显好于平方指数协方差(SE)模型和Winland经验公式。致密砂岩用马特恩模型预测渗透率精度更高。此外，敏感性分析表明孔隙度对渗透率正影响最大，门槛压力对渗透率负影响最大；杠杆值和标准化残差证明高斯过程回归模型预测渗透率的有效性。综上，马特恩协方差(Matern)模型对渗透率小于0.1×10-3μm2致密砂岩适用性好，对微纳米级孔喉发育的致密砂岩勘探评价有重要意义。

• 单位
  西北大学; 榆林学院