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Identification of carbonate sedimentary facies from well logs with machine learning Author links open overlay panel

Petroleum Research 2024年第2期9卷 165-175页

作者： Xianmu Hou Peiqing Lian jiuyu zhao Yun Zai Weiyao Zhu Fuyong Wang School of Civil and Resources Engineering University of Science and Technology BeijingBeijing100083China Sinopec Chongqing Fuling Shale Gas Exploration and Development Co. Ltd.Chongqing408000China Sinopec Petroleum Exploration&Production Research Institute SINOPECBeijing100083China National Key Laboratory of Petroleum Resources and Engineering China University of Petroleum(Beijing)Beijing102249China ChinKunlun Digital Technology Co.Ltd. Beijing102206China

Sedimentary facies identification is critical for carbonate oil and gas reservoir *** traditional method of sedimentary facies identification not only be affected by the engineer's experience but also takes a long *** carbonate sedimentary facies based on machine learning is the trend of future development and has the advantages of short time consuming and reliable results without engineers'subjective *** many references reported the application of machine learning to identify lithofacies,but identifying sedimentary facies of carbonate reservoirs is much more challenging due to the complex sedimentary environment and tectonic *** paper compares the performance of the carbonate sedimentary facies identification using four different machine learning models,and the optimal machine learning with the highest prediction accuracy is ***,the carbonate sedimentary facies are classified into the lagoon,shallow sea,shoal,fore-shoal,and inter-shoal five tags based on the well ***,five well log curves including spectral gamma ray(SGR),uranium-free gamma ray(CGR),photoelectric absorption cross-section index(PE),true formation resistivity(RT),shallow lateral resistivity(RS)are used as the input,and the manual identified carbonate sedimentary facies are used as the output of the machine learning *** performance of four different machine learning algorithms,including support vector machine(SVM),deep neural network(DNN),long short-term memory(LSTM)network,and random forest(RF)are *** other two wells are used for model *** research results show that the RF method has the highest accuracy of sedimentary facies prediction,and the average prediction accuracy is 78.81%;the average accuracy of sedimentary facies prediction using SVM is 77.93%.The sedimentary facies predictions using DNN and LSTM are less satisfying compared with RF and SVM,and the average accuracy is 69.94%and 73.05%,respect

关键词： Carbonate Sedimentary facies Well logs Machine learning Deep learning

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基于Unet++网络的数字岩心图像分割泛化能力

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 118-125页

作者：赵久玉蔡建超油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

图像分割是数字岩心技术的重要组成部分,深度学习为数字岩心图像分割提供了新方法。在优选的深度学习模型的基础上确定网络结构、训练数据量来平衡计算效率,进一步在不同类型的岩心数据集上讨论网络的泛化能力及其影响因素。结果表明:U... 详细信息

图像分割是数字岩心技术的重要组成部分,深度学习为数字岩心图像分割提供了新方法。在优选的深度学习模型的基础上确定网络结构、训练数据量来平衡计算效率,进一步在不同类型的岩心数据集上讨论网络的泛化能力及其影响因素。结果表明:Unet、Segnet和Unet++网络中,Unet++网络可以在保证分割精度的同时具有最好的物性参数预测效果;Unet++网络在训练数据量和预测数据量为1∶1,网络结构设计2次采样的条件下,Unet++网络的分割精度可以达到98%;基于多类岩心训练的Unet++网络分割不同岩心图像的平均分割精度达95%,相较于岩心的类型,岩心图像的质量更能影响Unet++网络的识别效果。

关键词：数字岩心图像分割深度学习 Unet++ 泛化能力

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基于深度学习的数字岩心图像重构及其重构效果评价

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第11期53卷 4412-4424页

作者：王付勇赵久玉油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

以鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩为研究对象,基于超分辨率生成对抗神经网络(SRGAN)提高数字岩心图像分辨率,研究不同图像放大倍数下SRGAN的重构性能,采用峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)、孔隙度、分形维数和两点概率函数等对数字岩... 详细信息

以鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩为研究对象,基于超分辨率生成对抗神经网络(SRGAN)提高数字岩心图像分辨率,研究不同图像放大倍数下SRGAN的重构性能,采用峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)、孔隙度、分形维数和两点概率函数等对数字岩心重构效果进行定量评价。研究结果表明,利用SRGAN重构的高分辨率图像在视觉效果上与原始CT图像非常接近,其峰值信噪比可以提高20 dB以上。随着放大倍数的增加,PSNR减小了约10 dB,SSIM减小了近一半,分形维数和孔隙度变化幅度不大。放大16倍的重构图像与原始图像的两点概率函数相差较大,图像失真较大,产生多余的伪影,不能作为后续图像重构基础。随后采用深度卷积生成对抗网络(DCGAN),实现了一维噪声数据到二维数字岩心图像重构,重构图像具有与原始CT图像相近的孔隙度、分形维数分布及连通性特征,但重构岩心图像的两点概率函数整体偏低,连通性较差。生成对抗神经网络可以用于提高数字岩心图像分辨率,实现数字岩心重构,在数字岩心研究领域具有广阔的应用前景。

关键词：数字岩心 CT图像生成对抗神经网络超分辨率重构致密砂岩

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微裂缝油-气-水多相流动力学机制与规律

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第11期52卷 3990-3998页

注气重力驱是碳酸盐岩油藏一种有效的开发方式,但碳酸盐岩油藏裂缝广泛发育,注气过程中油-气-水多相流动规律复杂,力学机制不清,分析裂缝中油-气-水多相流动力学机制尤为重要。首先,考虑注气压差、重力、黏滞阻力和毛管力等各种作用力,... 详细信息

注气重力驱是碳酸盐岩油藏一种有效的开发方式,但碳酸盐岩油藏裂缝广泛发育,注气过程中油-气-水多相流动规律复杂,力学机制不清,分析裂缝中油-气-水多相流动力学机制尤为重要。首先,考虑注气压差、重力、黏滞阻力和毛管力等各种作用力,构建裂缝油-气-水多相流动力学模型,得到裂缝中流体所受剪切应力与平均流速的关系;其次,推导油-气-水界面运移时间的解析表达式;最后,定量研究裂缝宽度、注气压差、润湿性、毛管力等因素对多相流动的影响,分析裂缝中各作用力的相互制约关系,提出一种可忽略毛管力时的临界裂缝宽度定量判别方法。研究结果表明:裂缝多相流动速度与裂缝宽度呈二次方关系,裂缝越宽,流动速度越大;随着裂缝宽度增大,润湿性对流动速度的影响逐渐变小;当油-气毛管力和油-水毛管力合力与流动方向一致时,毛管力合力越大,流动速度越快;当毛管力合力小于10^(-10)N,毛管力对流动速度的影响可以忽略不计。所构建的裂缝宽度-受力双对数图版可以有效判定可忽略毛管力时的临界裂缝宽度。

关键词：碳酸盐岩油藏裂缝注气多相流动力学机制渗流规律

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低渗透/致密油藏驱替-渗吸数学模型及其应用

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石油学报 2020年第11期41卷 1396-1405页

作者：王付勇曾繁超赵久玉中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249

在亲水性低渗透/致密油藏注水开发过程中存在驱替和渗吸双重作用开发机理。为定量表征驱替和渗吸作用在低渗透/致密油藏注水开发中的贡献,明确影响低渗透/致密油藏注水开发过程关键因素,基于毛细管束模型,开展驱替和渗吸双重作用下驱油... 详细信息

在亲水性低渗透/致密油藏注水开发过程中存在驱替和渗吸双重作用开发机理。为定量表征驱替和渗吸作用在低渗透/致密油藏注水开发中的贡献,明确影响低渗透/致密油藏注水开发过程关键因素,基于毛细管束模型,开展驱替和渗吸双重作用下驱油过程力学机制分析,明确驱替压力梯度、孔喉大小、润湿性、油水黏度、界面张力等因素对驱油速度的影响;基于孔喉分形分布特征,考虑束缚水和残余油赋存特征,构建岩心尺度驱替-渗吸数学模型,给出不同驱替压力梯度下岩心尺度驱油流量和采收程度随时间变化关系;构建驱替压力梯度-渗透率双对数图版,将低渗透/致密油藏注水开发分为驱替为主、渗吸为主和驱替-渗吸共同作用3类不同注水开发机理。驱替压力梯度-渗透率双对数图版可以判定低渗透/致密油藏任一点处注水开发机理类型,定量表征驱替与渗吸对注水开发驱油速率的贡献,为低渗透/致密油藏注水开发方案设计与调整提供一定依据。

关键词：低渗透/致密油藏驱替渗吸注水开发开发机理

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致密砂岩分形渗透率模型构建及关键分形参数计算方法

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特种油气藏 2020年第4期27卷 73-78页

作者：赵久玉王付勇杨坤中国石油大学(北京) 北京102249

针对现有渗透率分形模型关键参数计算方法与渗透率相关性较差、迂曲度分形维数不能反映三维特征,造成致密砂岩渗透率预测困难的问题,基于致密砂岩孔隙结构分形特征及迂曲毛管束模型,构建了一种致密砂岩渗透率预测模型,提出了分形维数、... 详细信息

针对现有渗透率分形模型关键参数计算方法与渗透率相关性较差、迂曲度分形维数不能反映三维特征,造成致密砂岩渗透率预测困难的问题,基于致密砂岩孔隙结构分形特征及迂曲毛管束模型,构建了一种致密砂岩渗透率预测模型,提出了分形维数、迂曲度分形维数、特征长度的有效计算方法,并探讨了不同迂曲度计算方法对致密砂岩渗透率预测的影响。研究表明:构建的渗透率模型可以有效预测致密砂岩渗透率,更接近于实测值,计算得到分形维数与岩心渗透率相关性更强;不同迂曲度计算方法得到的致密砂岩迂曲度值差异较大,选取合适的迂曲度计算方法可以提高致密砂岩渗透率预测精度。研究成果可以准确、快速地预测渗透率,对致密砂岩油藏储层评价与有效开发具有重要意义。

关键词：致密砂岩渗透率分形维数平均迂曲度三维特征

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坚持科学发展创建河北一流的国有林场

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国家林业局管理干部学院学报 2011年第4期10卷 16-20页

作者：赵久宇河北木兰国有林场管理局河北围场068450

国有林场科学发展,是指其建设有序的生态运行机制和良好的生态环境所取得的物质、精神、制度方面成果的总和。科学发展对木兰林管局具有重要意义。当前,影响木兰林管局科学发展存在四个主要矛盾。要采取抚育管护资源、多元优化产业、改... 详细信息

国有林场科学发展,是指其建设有序的生态运行机制和良好的生态环境所取得的物质、精神、制度方面成果的总和。科学发展对木兰林管局具有重要意义。当前,影响木兰林管局科学发展存在四个主要矛盾。要采取抚育管护资源、多元优化产业、改善职工生活等措施,加快推进木兰林管局科学发展的步伐。

关键词：国有林场经营管理科学发展

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基于数字岩心分形特征的渗透率预测方法

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吉林大学学报（地球科学版） 2020年第4期50卷 1003-1011页

作者：杨坤王付勇曾繁超赵久玉王聪乐中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249

基于数字岩心技术,对岩心CT扫描图像进行处理,结合分形理论求取数字岩心的分形特征参数并通过构建数字岩心的等效分形介质模型对岩心渗透率进行预测。首先对两块砂岩岩心进行了微米CT扫描,提取岩心孔隙网络模型,分析岩心孔隙结构特征,... 详细信息

基于数字岩心技术,对岩心CT扫描图像进行处理,结合分形理论求取数字岩心的分形特征参数并通过构建数字岩心的等效分形介质模型对岩心渗透率进行预测。首先对两块砂岩岩心进行了微米CT扫描,提取岩心孔隙网络模型,分析岩心孔隙结构特征,结果表明岩心的孔喉半径分布与孔喉配位数分布对岩心渗透率有一定影响;其次利用MATLAB、Image J等软件对CT扫描得到的数字岩心及帝国理工学院网站公开的数字岩心进行处理,基于分形理论求取数字岩心分形维数、迂曲度、迂曲度分形维数和最大孔隙直径等参数;最后基于分形渗透率模型对岩心渗透率进行预测。结果表明:预测渗透率与岩心渗透率具有良好的相关性,相关系数大于0.97。因此,基于数字岩心技术,通过构建数字岩心等效分形介质模型,可以有效预测岩心渗透率。

关键词：数字岩心 CT扫描渗透率分形孔隙结构

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Using polyvinylidene fluoride to improve ignition and combustion of micron-sized boron powder by fluorination reaction

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Chinese Journal of Aeronautics 2023年第10期36卷 64-76页

作者： Lingqi ZHU Baozhong ZHU Xiaolong zhao Yanan WANG Mengchen LI jiuyu CHEN Yunlan Sun School of Petroleum and Natural Gas Engineering Changzhou UniversityChangzhou 213164China

Boron has a promising application in the field of propellants due to its high calorific ***,the difficulty of ignition and the poor combustion efficiency of boron(B)have severely limited its efficient *** response to this issue,this paper proposes to improve the ignition and combustion performance of micron-sized boron by the Polyvinylidene Fluoride(PVDF)*** effect of PVDF content on the B combustion performance was systematically studied using a Thermogravimetry-Differential Scanning Calorimetry(TG-DSC),a Transmission Electron Microscope(TEM),an X-Ray Diffractometer(XRD),a laser Particle Size Analyzer(PSA),and a high-speed *** results show that PVDF can significantly reduce the initial oxidation temperature of B powder and increase its reaction *** the PVDF content is 23wt%,the reaction heat and the combustion intensity of B powder reach the maximum and are significantly higher than those of the uncoated B ***,the fluorination reaction that occurs during the combustion process not only can effectively shorten the combustion time of B powder,but also has a positive effect on its flame intensity and propagation speed,and it significantly reduces B particle agglomeration,which improves the combustion efficiency *** study lays the foundation for the application of PVDF modified B in B-based solid propellants.

关键词： Agglomeration Coating Combustion performance Fluorination reaction Polyvinylidene fluoride

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Probing the intriguing frictional behavior of hydrogels during alternative sliding velocity cycles

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摩擦:英文版 2023年第12期11卷 2329-2341页

作者： Yiming zhao Gang YI jiuyu CUI Ziqian zhao Yonggan YAN Luxing WEI Jinlong SHAO Hongbo ZENG Jun HUANG Key Laboratory of High Efficiency and Clean Mechanical Manufacture of Ministry of Education National Demonstration Center for Experimental Mechanical Engineering EducationSchool of Mechanical EngineeringShandong UniversityJinan 250061China Shandong Key Laboratory of Advanced Organosilicon Materials and Technologies Zibo 256401China Department of Chemical and Materials Engineering University of AlbertaEdmontonAlberta T6G 1H9Canada Department of Periodontology School and Hospital of StomatologyCheeloo College of MedicineShandong University&Shandong Key Laboratory of Oral Tissue RegenerationJinan 250061China Shandong Engineering Laboratory for Dental Materials and Oral Tissue Regeneration Jinan 250012China

Understanding the friction behavior of hydrogels is critical for the long-term stability of hydrogelrelated bioengineering *** of maintaining a constant sliding velocity,the actual motion of bio-components(e.g.,articular cartilage and cornea)often changes ***,it is important to study the frictional properties of hydrogels serving under various sliding *** this work,an unexpected low friction regime(friction coefficientμ<10^(-4) at 1.05×10^(-3) rad/s)was observed when the polyacrylamide hydrogel was rotated against a glass substrate under alternative sliding velocity ***,compared with the friction coefficients under constant sliding velocities,the measuredμdecreased significantly when the sliding velocity changed abruptly from high speeds(e.g.,105 rad/s)to low speeds(e.g.,1.05×10^(-3) rad/s).In addition,μexhibited a downswing trend at low speeds after experiencing more alternative sliding velocity cycles:the measuredμat 1.05 rad/s decreased from 2×10^(-2) to 3×10^(-3) after 10 friction *** is found that the combined effect of hydration film and polymer network deformation determines the lubrication and drag reduction of hydrogels when the sliding velocity changes *** observed extremely low friction during alternative sliding velocity cycles can be applied to reduce friction at contacted *** work provides new insights into the fundamental understanding of the lubrication behaviors and mechanisms of hydrogels,with useful implications for the hydration lubrication related engineering applications such as artificial cartilage.

关键词： hydrogel friction alternative sliding velocity ultra-low friction coefficient drag reduction

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