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浅析上海光源加速器水电设备科学运维

中国设备工程 2024年第12期 86-88页

作者：刘强金林曹丹平中国科学院上海高等研究院上海光源科学中心上海201204 华北电力大学北京102206

工艺水电设备是上海光源加速器正常运行的重要基础。随着运行年数的增加,机器老化问题日益严重,近5年来,丢束故障时间及Alarm报警次数均有明显上升。针对该问题,本文首先系统介绍了上海光源加速器工艺水电设备,并梳理了近年来各类故障... 详细信息

工艺水电设备是上海光源加速器正常运行的重要基础。随着运行年数的增加,机器老化问题日益严重,近5年来,丢束故障时间及Alarm报警次数均有明显上升。针对该问题,本文首先系统介绍了上海光源加速器工艺水电设备,并梳理了近年来各类故障造成的丢束时间及运行维护工作的挑战,进而对科学运维方法进行分析;接下来给出基于科学运维方法的具体工作流程,详述了各项日常维护及寒暑期维护工作的重点;在此基础上建立加速器水电设备科学运维的总结论述,以期尽可能地降低故障影响,保障上海光源的稳定运行。

关键词：工艺水电设备科学运维日常维护寒暑期维护备品备件

基于反射率法正演模拟的含气储层反射系数频变规律研究

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山东科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 68-78页

作者：蒯正杨梁锴张世鑫韩文明曹丹平中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国海洋石油国际有限公司北京100028

振幅随偏移距/入射角的变化(AVO/AVA)技术已在油气勘探中广泛应用,其随频率的变化特征对岩性研究、储层预测和油气检测具有重要的指示作用。频变特征不仅与含气储层自身吸收衰减产生的速度频散有关,还与地震波在储层顶底之间发生的多次... 详细信息

振幅随偏移距/入射角的变化(AVO/AVA)技术已在油气勘探中广泛应用,其随频率的变化特征对岩性研究、储层预测和油气检测具有重要的指示作用。频变特征不仅与含气储层自身吸收衰减产生的速度频散有关,还与地震波在储层顶底之间发生的多次反射有关。本研究基于反射率法建立层状介质的频变反射系数递推公式,利用Chapman模型引入频散速度,提出一种充分考虑含气储层本身吸收衰减与层状结构的AVO精细模拟方法。并在此基础上深入分析了含气储层的厚度、含气饱和度、孔隙度及渗透率与频变反射系数之间的关系,为采用频变规律开展含气储层识别提供了依据。

关键词：含气储层速度频散多次反射反射率法频变反射系数 Chapman模型

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被动源海底地震仪数据预处理技术构建与应用

地球物理学报 2023年第2期66卷 746-759页

作者：杨庭威徐亚南方舟曹丹平刘丽华郝天珧中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院青岛266580 中国科学院大学北京100049

被动源海底地震仪(OBS)探测是海洋深部结构研究的重要方法之一.受投放区洋流、海底地形崎岖,以及海底温压环境等多种因素影响,OBS数据预处理面临时钟漂移,姿态及水平方位角偏差等问题.本文基于国产OBS硬件结构特点与其观测数据特性,针... 详细信息

被动源海底地震仪(OBS)探测是海洋深部结构研究的重要方法之一.受投放区洋流、海底地形崎岖,以及海底温压环境等多种因素影响,OBS数据预处理面临时钟漂移,姿态及水平方位角偏差等问题.本文基于国产OBS硬件结构特点与其观测数据特性,针对仪器姿态校正、时间校正和水平方位角校正三个关键环节构建技术解决方案.通过硬件架构特征构建仪器姿态校正方案;结合仪器记录的石英晶振特点和背景噪声互相关方法提出时间校正技术;基于最小化P波切向分量能量和P波主成分分析两个技术方法进行水平方位角校正.上述预处理技术体系在苏拉威西海域被动源OBS数据预处理中取得了良好的应用效果,综合背景噪声水平与地震信号的时频分析结果,表明该预处理技术能有效提高被动源OBS观测数据质量,为进一步的科学研究奠定坚实基础.

关键词：海底地震仪时间校正水平方位角校正姿态校正预处理技术

弹性特征约束下的矿物成分页岩脆性评价方法研究

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地球物理学报 2023年第11期66卷 4781-4791页

作者：曹丹平韩金鑫肖竣夫刘强付飞琪刘迪中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司物探技术研究中心河北涿州072750

脆性评价对页岩储层可压裂性评估、设计压裂层段、提升压裂改造效果具有重要意义.但传统基于矿物成分的脆性评价方法将不同矿物成分对脆性指数贡献程度进行平均化,忽略了不同矿物对岩石脆性影响的差异性.本文采用数字岩石物理实验来标... 详细信息

脆性评价对页岩储层可压裂性评估、设计压裂层段、提升压裂改造效果具有重要意义.但传统基于矿物成分的脆性评价方法将不同矿物成分对脆性指数贡献程度进行平均化,忽略了不同矿物对岩石脆性影响的差异性.本文采用数字岩石物理实验来标定不同矿物成分对岩石脆性整体特征的影响程度,定量分析了岩石弹性参数随矿物组分含量的变化关系,采用基于弹性参数的脆性指数来建立不同矿物成分对页岩脆性的差异性影响关系,建立不同矿物组分相较于黏土矿物与脆性指数的相对关系及敏感因子,在弹性参数脆性指数的约束下确定了不同矿物成分在脆性指数中的权重,提出了基于矿物成分贡献程度自适应变化的脆性评价方法.矿物脆性评价结果与弹性参数脆性评价结果的相关性分析及下寺湾地区岩样脆性评价测试表明,考虑不同矿物成分的差异性所构建的脆性评价方法更加合理有效.

关键词：弹性参数矿物成分敏感因子脆性评价数字岩石物理

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基于深度学习的接收函数横波速度预测

地球物理学报 2022年第1期65卷 214-226页

作者：杨庭威曹丹平杜南樵崔荣昂南方舟徐亚梁策中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院青岛266580 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029

远震接收函数中包含了大量台站下方速度间断面所产生的Ps转换波及其多次反射波的信息,被广泛应用于反演精细的地壳及上地幔速度结构.但当地壳结构复杂如存在沉积层或高速层时,转换波和多次波震相的到时和振幅发生变化,从而导致接收函数... 详细信息

远震接收函数中包含了大量台站下方速度间断面所产生的Ps转换波及其多次反射波的信息,被广泛应用于反演精细的地壳及上地幔速度结构.但当地壳结构复杂如存在沉积层或高速层时,转换波和多次波震相的到时和振幅发生变化,从而导致接收函数反演存在强非唯一性.深度学习作为一种高效的特征提取方法,能够建立接收函数与横波速度在空间上的映射关系.因此,利用全球模型数据以及高质量观测接收函数建立样本库,设计了利用接收函数预测横波速度的卷积神经网络.测试集结果表明,合成数据预测的横波速度与模型拟合程度较高,在实际数据检测中预测横波速度结果与全局反演的结果基本一致,预测的横波速度间断面与传统H-κ叠加结果也基本一致.利用该方法对琉球海沟地区海底地震数据的接收函数进行反演,获得了台站下方横波速度精细结构,进一步获得了该地区更为精细的地壳结构特征.测试实验及应用表明利用卷积神经网络预测台站下方横波速度的深度学习方法不仅计算效率高,且具有较高的可靠性.

关键词：接收函数深度学习卷积神经网络速度结构

基于Backus等效平均的测井资料尺度粗化方法研究

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石油物探 2015年第1期54卷 105-111页

作者：曹丹平中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

三维地震资料具有全面反映地下地质信息的能力,而测井曲线则精确地反映了井点处的储层和岩石物理信息,两者之间在尺度上的差异对地震尺度下的储层预测和流体识别提出了挑战。为了对小尺度的测井曲线进行尺度粗化并探讨其在地震尺度下的... 详细信息

三维地震资料具有全面反映地下地质信息的能力,而测井曲线则精确地反映了井点处的储层和岩石物理信息,两者之间在尺度上的差异对地震尺度下的储层预测和流体识别提出了挑战。为了对小尺度的测井曲线进行尺度粗化并探讨其在地震尺度下的岩石物理特征,采用Backus等效平均方法开展了测井资料的尺度粗化方法研究。介绍了基于Backus等效平均的尺度粗化方法;讨论了滑动时窗扫描、参考频率和重采样厚度等关键参数对尺度粗化结果的影响;在此基础上对比分析了测井曲线尺度粗化前、后的岩石物理特征,讨论了不同尺度下岩石物理特征分析结论之间的联系与差异。通过等效平均的方法实现测井曲线的尺度粗化,得到可以与地震尺度相比拟的岩石物理分析结论,对于完善地震尺度下基于井震结合的叠前地震反演与储层预测具有重要意义。

关键词： Backus等效平均尺度粗化测井尺度地震尺度岩石物理特征

基于Biot相洽理论的致密砂岩弹性参数计算方法

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石油物探 2013年第5期52卷 445-451,441页

作者：印兴耀刘欣欣曹丹平中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

致密砂岩储层中速度-孔隙度关系复杂,针对致密砂岩中孔隙/裂隙并存的特点,提出了一种致密砂岩储层弹性参数的计算方法。根据Biot相洽理论,引入岩石骨架泊松比,在Biot相洽条件下对其进行求取,用于岩石骨架弹性模量的计算;结合约束反演求... 详细信息

致密砂岩储层中速度-孔隙度关系复杂,针对致密砂岩中孔隙/裂隙并存的特点,提出了一种致密砂岩储层弹性参数的计算方法。根据Biot相洽理论,引入岩石骨架泊松比,在Biot相洽条件下对其进行求取,用于岩石骨架弹性模量的计算;结合约束反演求取的裂隙孔隙度,在Biot理论框架下求取孔隙和裂隙并存时致密砂岩的弹性参数。该方法无需对除裂隙以外的孔隙进行描述,避免了孔隙参数选取不合理带来的计算误差。使用该方法计算实际致密砂岩储层的弹性参数,用于横波速度计算以及流体敏感参数交会分析,取得了较好的效果,证明了方法的有效性。

关键词：致密砂岩储层弹性模量横波速度流体因子 Biot理论

基于螺旋缠绕光纤的分布式声波传感三分量信号采集机理研究

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石油物探 2022年第1期61卷 60-69页

作者：曹丹平律军军孙上饶马国旗尹教建中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)山东省深层油气重点实验室山东青岛266580 哈利法大学文理学院阿布扎比127788 中国石油大学(华东)理学院山东青岛266580

常规分布式光纤声波传感(DAS)技术利用光纤对轴向应变敏感的特点开展单分量信号采集,在开展三分量振动信号采集时,通常需要对光纤进行螺旋缠绕布置。在采用不同的角度进行缠绕时,光纤的轴向位置必然不同,导致光纤对X,Y,Z 3个方向的振动... 详细信息

常规分布式光纤声波传感(DAS)技术利用光纤对轴向应变敏感的特点开展单分量信号采集,在开展三分量振动信号采集时,通常需要对光纤进行螺旋缠绕布置。在采用不同的角度进行缠绕时,光纤的轴向位置必然不同,导致光纤对X,Y,Z 3个方向的振动信号具有不同的敏感性。针对上述问题,通过建立单根螺旋缠绕光纤的数学模型,确定了光纤轴向应变的影响因素,推导了螺旋光纤轴向应变与光纤所在位置处3个方向真实应变之间的数学映射关系,定量分析了不同缠绕角度、不同旋转角度条件下三分量振动信号对光纤轴向应变的影响,并采用波动方程模拟的三分量数字信号对螺旋光纤轴向应变所接收到的等效信号进行了验证。分析结果表明,螺旋光纤在轴向方向上采集到的信号强度取决于X,Y,Z三分量信号自身的强度、光纤缠绕角度以及缠绕过程中光纤各点的相对空间位置,随着缠绕角度的增大,螺旋光纤对沿缠绕轴方向的地震波信号敏感性增强,对垂直于缠绕轴方向的信号敏感性减弱,垂直于缠绕轴方向的两个分量地震波信号在数值上呈现出周期性和互补性变化规律,为利用螺旋缠绕光纤开展分布式声波传感三分量振动信号的采集提供了理论基础。

关键词：分布式光纤声波传感三分量振动信号螺旋缠绕光纤轴向应变缠绕角度

基于走时约束的分频分步零偏VSP波动方程多参数反演

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地球物理学报 2020年第2期63卷 666-686页

作者：韩璇颖印兴耀曹丹平中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院南京211103 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580

在地震勘探中,描述复杂介质的正演和反演问题通常包含许多反映介质不同特性的参数.同时获得这些参数对进行更准确的岩性描述和油藏预测具有重要的理论和现实意义.为了提高频率域黏弹性波动方程的零偏VSP多参数反演的精度,本文对多参数... 详细信息

在地震勘探中,描述复杂介质的正演和反演问题通常包含许多反映介质不同特性的参数.同时获得这些参数对进行更准确的岩性描述和油藏预测具有重要的理论和现实意义.为了提高频率域黏弹性波动方程的零偏VSP多参数反演的精度,本文对多参数反演的可行性进行分析,明确了目标函数的敏感程度及参数之间的耦合情况,提出了一种基于走时约束的分频分步多参数反演策略.首先利用零偏VSP资料构建先验信息,然后分别利用高、低频数据进行两步反演,也就是"三个参数反演+五个参数反演"的过程,以提高反演的稳健性和精度.利用此方法可同时得到零偏VSP数据可靠的弹性波速度、密度和品质因子,为精确的时-深关系及含油气的解释和预测奠定基础,同时也可以为地面地震叠前反演提供可靠有效的约束,增强地面地震反演精度.

关键词：频率域黏弹性波动方程五参数反演零偏VSP