FIR滤波器海上试井压力数据预处理方法_于伟强.pdf
《FIR滤波器海上试井压力数据预处理方法_于伟强.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《FIR滤波器海上试井压力数据预处理方法_于伟强.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、收稿日期:;修订日期:。作者简介:于伟强(),男,硕士研究生,工程师,现从事油藏动态监测、试井设计与解释研究等工作。:。文章编号:()滤波器海上试井压力数据预处理方法于伟强(中法渤海地质服务有限公司,天津)摘要:试井压力恢复测试与解释可以获取储层参数,但海上油气井底压力数据受到潮汐、噪声等因素影响时,会影响试井解释模型的判断和参数解释。因此,需要在数据解释分析之前对原始数据进行预处理。针对海上油气井测试中压力数据出现的异常特征,利用 变换方法将原始数据从时间域变换到频率域,判断异常特征的幅值响应及对应的频率范围;根据特定的频率范围指标设计 滤波器,把包含储层有用信息的频率响应范围设置为通带,潮
2、汐、高频噪声所在的频率响应范围则设置为阻带,抑制其幅值。通过模拟数据及现场实测数据的处理过程显示,变换和 滤波组合方法能够有效识别和去除压力数据中的异常特征,并保留有用的储层物性信息,从而减少对模型判断以及对储层参数解释的影响。关键词:海上油气井;压力异常特征;变换;滤波;幅值响应中图分类号:文献标识码:(,):,:;利用井底压力、产量和相应的基础数据,基于最优化拟合方法,进行解释模型的选取和计算,求取储层参数,其中压力数据的准确性对解释模型的判断和解释结果的准确性至关重要。采集井下压力数据时,特别是海上油气井的测试,受到压力计精度、井筒环境或潮汐效应等因素的影响,压力数据可 年 月石 油 地
3、 质 与 工 程 第 卷 第 期能会出现潮汐、噪声等异常情况,导致无法判断解释模型,给试井解释带来一定程度的干扰。为了克服井底压力数据的异常情况,充分挖掘价值,需要对压力数据预处理,以达到试井解释和分析的要求。对于排除潮汐效应的影响,数据处理方法包括叠加反向潮汐信号、最小二乘拟合、等方法。这些方法在处理数据的过程中能够较好地过滤掉潮汐信号,但过度的平滑作用,可能会“抹掉”原始压力数据中蕴含的储层物性特征。针对压力数据中的高频噪声影响,主要通过小波降噪、窗函数平滑滤波等方法,删除异常噪点;但在细节信号分解或设定较大宽度的窗函数时,同时引入了低频的异常压力特征,给试井解释带来人为误差。受潮汐效应、
4、高频噪声等因素影响的压力数据,可利用有限长单位脉冲响应滤波器()进行数据预处理方法研究。首先利用快速傅里叶变换()将原始压力数据从时间域变换到频率域,分别识别潮汐信号、噪声信号在频率域引起的频率分布和幅值响应;然后通过 滤波器设计相应频率的滤波参数,并对原始数据进行滤波处理,从而实现潮汐效应、高频噪声等异常特征的去除,提高试井解释结果的准确性。变换及 滤波器原理 快速傅里叶变换方法快速傅里叶变换()是基于离散傅里叶变换()的方法,两者均为时间域和频率域相互变换的重要计算方法。和 变换的基本关系式如式()所示。()()()()式中:()为频率域上数据点序列,值从 到 ;()为时域内离散信号;为样
5、本数量;为圆周频率,;为虚数。两种变换方法都可以将试井压力数据,从时间域变换到频率域,从频率域中判断原始信号的频率 幅值特征,来实现数据的处理与分析。相比于 变换,变换方法运算量和内存占用程度更小,方法更高效,数据处理过程将采用快速傅里叶变换方法来实现频率域和时间域的相互转换。其中()为实际测试获取的压力随时间变化的数据;()为压力数据中蕴含的频率 幅值响应特征。滤波器设计及其主要指标 滤波器可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性,主要针对频率特性进行设计,从幅频特性要求分类,可以分为低通、高通、带通和带阻滤波器。滤波器根据 变换原理和 滤波器特性,对含有潮汐、高频噪声等异常特征的
6、压力恢复数据处理过程包括:原始压力恢复数据的规整化转换,然后对规整化转换的数据 变换,得到频率 幅值对应关系曲线;根据幅频曲线中幅值的响应特征确定储层物性信息、潮汐、噪声频率范围;根据识别的频率范围设置低通、带阻等滤波器类型和指标,使通带覆盖整个储层物性频率响应范围,阻带覆盖异常特征频率响应范围;对 滤波处理的压力数据再次进行 变换,验证其过滤效果。为了验证 变换和 滤波器在异常压力恢复数据中的处理效果,模拟一口海上油井的压力恢复过程,假设储层模型为双重孔隙介质模型,渗透率为;表皮系数 为。按照油日产量分别为,模拟三个生产制度,然后关井 进行压力恢复。双重孔隙介质储层试井解释模型在 空间的解如
7、式()所示。?()()()()()()()()()式中:?为井底压力在拉式空间中的解;()()();为弹性储能比;为窜流系数;为拉普拉斯变量,即时间变量 在拉式空间的映射;()、()分别为零阶、一阶虚宗量 函数;为表皮系数;为无量纲井储系数。对上式进行 数值反演,得到井底压力在真实空间中的解。海上潮汐主要由 个分潮组成,在不同坐标位置,各个周期和振幅的分潮数据可能会相互叠加,组成半日潮、全日潮和混合潮,各个天文分潮的名称和周期数据如表 所示。模拟在压力数据中加入由 和 分潮组成的潮汐数据,并加入高频噪声。于伟强 滤波器海上试井压力数据预处理方法表 不确定性设计参数的取值范围分潮名称含义周期 太
8、阴主要半日分潮 太阳主要半日分潮 太阴主要椭率半日分潮 太阴太阳赤纬半日分潮 太阴太阳赤纬全日分潮 太阴赤纬全日分潮 太阳赤纬全日分潮 太阴主要椭率全日分潮 上述试井解释模型的数值反演、变换、滤波器设计和调用,均利用 软件进行数据处理和生成曲线。原始正常压力数据与加入潮汐和噪声之后的异常数据对比如图 所示,压力导数对比如图 所示。图 叠加潮汐和噪声前后的压力 压力导数曲线从图 中可以看出,异常压力数据在正常压恢趋势线附近周期性波动;原始压力数据的导数曲线能够非常明显地观测到井储过渡段(前期驼峰特征)、介质间拟稳定流(中期下凹特征)、系统径向流(后期水平直线特征);而异常数据的压力导数曲线在过渡
9、段之后出现较大幅度的跳动,无法判断双孔“下凹”特征和系统径向流水平直线特征。对异常压力数据进行 变换,得到信号频率 幅值响应特征如图 所示。图 异常压力数据的频率响应特征从图 中可以看出,储层物性的幅值响应在最低频区域,潮汐的幅值响应为固定频率,即 和 分潮对应的频率分别为 ,;噪声在大于 开始有较大幅值的响应。为了验证 滤波器去除异常特征的效果,本实验分别处理潮汐和高频噪声的异常特征,选用窗函数法设计 滤波的相关参数,窗函数选择 窗。去除潮汐选用带阻滤波器,阻带的频率范围需要涵盖 和 两个分潮的频率范围,滤波器设计阻带开始频率为 ,阻带截止频率为 ,幅频响应特征如图 所示。去除噪声选用低通滤
10、波器,通带的截止频率 ,幅频响应特征如图 所示。图 设计滤波器的幅频响应特征 从图 中可以看出,两个滤波器的阻带均能在异常特征频率范围达到较低的幅值响应,起到抑制作用;而通带的抑制作用则非常低。带通去除潮汐和低通去除噪声的过程及结石 油 地 质 与 工 程 年 第 期果对比如图 所示。从图 中可以看出,原始压力数据经过带通滤波,潮汐对应的频率幅值响应减小,潮汐特征得到抑制(图)。经过低通滤波后,噪声对应的高频区域的幅值响应减小,此时潮汐和噪声都得到了有效的抑制(图)。经过 数据处理后,压力数据得到有效平滑,潮汐和噪声的去除效果明显(图)。图 数据处理过程及结果对比数据处理前后的压力导数对比如图
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- FIR 滤波器 海上 压力 数据 预处理 方法
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。