一种基于地质微生物群落特征的产液剖面图的构建方法技术

本发明专利技术提供了一种基于地质微生物群落特征的产液剖面图的构建方法，属于油藏工程技术领域，本发明专利技术对油井钻井过程中产生的不同地下深度的岩屑和油井井口的流体样品的细菌基因组DNA进行高通量测序，通过测序结果确定流体样品和不同地下深度的岩屑的细菌种类和细菌丰度，对流体样品的测序结果进行溯源，识别其每种细菌来源于哪个地层，根据贝叶斯混合模型计算每个地层的产液贡献率，以地层深度为纵坐标，以不同地层的产液贡献率为横坐标绘制产液剖面图。利用本发明专利技术测定得到的产液剖面图能够监控整个油藏，实现优化井距、评估井间连通性、缝高监测和产出剖面测试，为最大限度地提高油藏经济性的目的提供了基础。藏经济性的目的提供了基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于地质微生物群落特征的产液剖面图的构建方法


[0001]本专利技术涉及油藏工程
，尤其涉及一种基于地质微生物群落特征的产液剖面图的构建方法。

技术介绍

[0002]我国各油田一般采用多层合采及注水开发，因此，在整个油田开发过程中利用产出剖面测井了解产层出力状况和产出流体组分含量具有重要意义。
[0003]产液剖面测井即通过对油井产液温度、压力、含水率、流量、液体密度等参数的测量，来获得油井总层及各个分层的产液量与产液性质等数据。利用产液剖面测井能科学精确地测量影响油井的各种因素的参数，通过测井电缆将测井仪器带入井内，使地面的电测仪能沿着井持续地记录各种随深度而发生变化的参数，来识别地下岩层的性质，如煤层、水层、石油、天然气、金属矿藏等。通过认真仔细地对参数进行研究，能找到高效的解决或者规避措施。例如示踪流量测井技术能保证不受到油稠等其他因素的干扰，有效地弥补因油密度较大而造成的涡轮不转所形成的空缺，这种方法可以用于对油水两相井的测量。通过对产液剖面测井得到的压力、流量、温度等各种参数的掌握和研究，能够有效地挖掘改造低产层并对高水层实施堵水作业等任务。另外，在工程测井上，产液剖面测井技术也能很好地用于判断油井的作业状态，评估油田的开发效果，并及时对开发方向和手段作出合理的调整。
[0004]示踪流量测井判断井间连通技术为在注水井中注入示踪剂，该示踪剂与已注入流体相溶，示踪剂在地层中随着注入水的流动而流动；在采油井中取样并萃取富集所述示踪剂；检测富集后的所述示踪剂的浓度；根据所述示踪剂的浓度，分析确定产油井各层段的剩余油分布状况。通过分析产出流体中的示踪剂浓度变化情况、示踪剂产出曲线以及峰值特征同时结合储层渗流特征，并进行综合分析，达到判断井间连通性的效果。示踪剂为外来流体，测试移除后会污染储层中的本底浓度，因而传统示踪属于侵入性工作，对原始地层会产生一定程度的破坏。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于地质微生物群落特征的产液剖面图的构建方法，该方法以油井钻井过程中产生的不同地下深度的岩屑和从油井的井口收集的流体样品作为待检样品进行产液贡献率的测定和产液剖面图的构建，摆脱了传统示踪流量测井技术中示踪剂对地下的侵入，对油田开发全过程无破坏。
[0006]本专利技术提供了一种基于地质微生物群落特征的产液剖面图的构建方法，包括以下步骤：1）采集油井钻井过程中产生的不同地下深度的岩屑和油井井口的流体样品；2）分别提取所述流体样品和不同地下深度的岩屑的细菌基因组DNA；3）以所述岩屑和流体样品的细菌基因组DNA为模板，采用针对16srRNA基因的引物分别进行扩增，分别得到岩屑和流体样品的扩增产物，分别对所述岩屑和流体样品的扩增
产物进行测序，分别得到岩屑和流体样品的扩增产物的测序结果；4）分别分析所述测序结果确定流体样品和不同地下深度的岩屑的细菌种类和细菌丰度；5）依据步骤4）得到的不同地下深度的岩屑的细菌种类和细菌丰度，对流体样品中的每种细菌进行溯源，得到每种细菌在各个地层中出现的概率；6）根据所述每种细菌在各个地层中出现的概率和贝叶斯混合模型计算每个地层的产液贡献率；7）以地层深度为纵坐标，以不同地层的产液贡献率为横坐标绘制产液剖面图。
[0007]优选的，步骤1）中，所述岩屑为间隔相同距离深度的岩屑；当所述油井为直井时，岩屑采集的间隔距离为3~5m；当所述油井为水平井时，岩屑采集的间隔距离为15~30m。
[0008]优选的，步骤1）中所述岩屑的直径为1~3cm。
[0009]优选的，步骤3）中所述引物为针对16srRNA基因的V4和V5高变区的引物。
[0010]优选的，步骤4）中，分析所述测序结果前还包括：将所述测序结果进行质量控制，将通过质量控制的测序结果用于分析。
[0011]优选的，所述质量控制的方法包括以下步骤：S1.以不含岩屑或流体样品的空白对照的细菌基因组DNA作为干扰DNA序列，分别按照式I所示公式计算流体样品和不同地下深度的岩屑的测序结果的可信任地下信号分数；式I；S2.以所述可信任地下信号分数作为纵坐标，分别以流体样品和不同地下深度的岩屑的DNA序列的数量为横坐标，构建可信任地下信号分数与生物量的关系图，设置可信任阈值为80%，阈值以上且DNA序列数量适中的区域为置信度较高的区域；以横坐标的最大量为1计，所述DNA序列数量适中的区域为DNA序列数量在1/6~5/6的区域，该区域的DNA序列为通过QC的DNA序列，用于后续测序结果的分析。
[0012]优选的，所述溯源包括以下步骤：（1）利用吉布斯抽样求出条件概率，从产液中选择一种细菌，计为细菌1，将细菌1来源于每个地层的概率随机设置一个初始值，并假设这个初始值为正确的，将来源于每个地层的概率写成1行n列的矩阵，n含义为地层个数，此矩阵命名为Π0；（2）构建P矩阵，P矩阵为n行i列，n是地层个数，i是细菌种类的总数；P矩阵的每一列代表细菌i来源于地层n的概率，此概率分配来源于地层基线；（3）在产液中选择另一种细菌，计为细菌2，根据P矩阵计算细菌2来源于每个地层的概率为Π0×
P；以此类推，根据P矩阵计算细菌3来源于每个地层的概率是Π0×
P2，同理根据P矩阵计算细菌i来源于每个地层的概率是Π0×
P
i
‑1；当迭代次数足够多时，结果矩阵的每一行数值趋于统一，那么这个行向量的数值就是细菌1来源于每个地层的概率，溯源完毕。
[0013]优选的，所述贝叶斯混合模型采用式II和式III所述公式来表征； 式II；
式II中表示第A个地层上包含第i种细菌的概率，表示细菌i来源于地层A的概率；表示细菌i浓度占所有细菌浓度的比值；表示地层A出现的概率，数值为所有地层数量分之一； 式III；式III中表示第A个地层对产液的贡献率，表示第A个地层上包含第i种细菌的概率。
[0014]本专利技术提供了一种基于地质微生物群落特征的产液剖面图的构建方法，本专利技术基于微生物随环境的变化而产生差异，油井不同深度地层的温度、pH值、盐度、温度和压力都不相同，因此不同深度的地层会产生其特有的菌种的种类以及丰度，据此构建产液剖面图。本专利技术以油井钻井过程中产生的不同地下深度的岩屑和从油井的井口收集的流体样品作为待检样品进行产液贡献率的测定，摆脱了传统示踪流量测井技术中示踪剂对地下的侵入，对油田开发全过程无破坏。利用本专利技术测定得到的产液剖面图能够监控整个油藏，实现优化井距、评估井间连通性、缝高监测和产出剖面测试，为最大限度地提高油藏经济性的目的提供了基础。
具体实施方式
[0015]本专利技术提供了一种基于地质微生物群落特征的产液剖面图的构建方法，包括以下步骤：1）采集油井钻井过程中产生的不同地下深度的岩屑和油井井口的流体样品；2）分别提取所述流体样品和不同地下深度的岩屑的细菌基因组DNA；3）以所述岩屑和流体样品的细菌基因组DNA为模板，采用针对16srRNA基因的引物分别进行扩增，分别得到岩屑和流体样品的扩增产物，分别对所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于地质微生物群落特征的产液剖面图的构建方法，包括以下步骤：1）采集油井钻井过程中产生的不同地下深度的岩屑和油井井口的流体样品；2）分别提取所述流体样品和不同地下深度的岩屑的细菌基因组DNA；3）以所述岩屑和流体样品的细菌基因组DNA为模板，采用针对16srRNA基因的引物分别进行扩增，分别得到岩屑和流体样品的扩增产物，分别对所述岩屑和流体样品的扩增产物进行测序，分别得到岩屑和流体样品的扩增产物的测序结果；4）分别分析所述测序结果确定流体样品和不同地下深度的岩屑的细菌种类和细菌丰度；5）依据步骤4）得到的不同地下深度的岩屑的细菌种类和细菌丰度，对流体样品中的每种细菌进行溯源，得到每种细菌在各个地层中出现的概率；6）根据所述每种细菌在各个地层中出现的概率和贝叶斯混合模型计算每个地层的产液贡献率；7）以地层深度为纵坐标，以不同地层的产液贡献率为横坐标绘制产液剖面图。2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，步骤1）中，所述岩屑为间隔相同距离深度的岩屑；当所述油井为直井时，岩屑采集的间隔距离为3~5m；当所述油井为水平井时，岩屑采集的间隔距离为15~30m。3.根据权利要求1或2所述的测定方法，其特征在于，步骤1）中所述岩屑的直径为1~3cm。4.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，步骤3）中所述引物为针对16srRNA基因的V4和V5高变区的引物。5.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，步骤4）中，分析所述测序结果前还包括：将所述测序结果进行质量控制，将通过质量控制的测序结果用于分析。6.根据权利要求5所述的测定方法，其特征在于，所述质量控制的方法包括以下步骤：S1.以不含岩屑或流体样品的空白对照的细菌基因组DNA作为干扰DNA序列，分别按照式I所示公式计算流体样品和不同地下深度的岩屑的测序结果的可信任地下信号分数；式I；S2.以所述可...

【专利技术属性】
技术研发人员：于春磊，杨海彤，李聪聪，王硕桢，陈文滨，王硕亮，李俊键，
申请(专利权)人：山东省中地易采石油技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：