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邻域信息增强的MLSTM在储层参数预测中的应用研究——以非均质性碳酸盐岩为例

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地球物理学进展 2024年第2期39卷 620-633页

作者：王欣蒋涛周幂高国海蒋薇梅青燕赵翔西南石油大学计算机科学学院成都610500 中国石油西南油气田勘探开发研究院成都610043

储层参数——孔隙度、渗透率及含水饱和度的准确预测是储层精细评价和油气勘探的重要基础.传统的储层参数预测技术主要依托由测井资料建立的经验公式或简化的地质模型,未充分考虑测井曲线间的非线性关系,在复杂储层上的泛化能力弱.考虑... 详细信息

储层参数——孔隙度、渗透率及含水饱和度的准确预测是储层精细评价和油气勘探的重要基础.传统的储层参数预测技术主要依托由测井资料建立的经验公式或简化的地质模型,未充分考虑测井曲线间的非线性关系,在复杂储层上的泛化能力弱.考虑到碳酸盐岩储层的强非均质性以及测井数据的地层深度序列特点,本文提出一种融合邻域信息的多层长短期记忆神经网络(FN-MLSTM),解决碳酸盐岩储层参数预测问题.首先采用主成分分析法(PCA)对测井数据提取独立特征;利用K-Means算法及其优化技术进行无监督聚类,实现井群的优化划分;融合划分产生的邻域信息,搭建多层长短期记忆神经网络(MLSTM),实现对储层参数的准确预测.实验表明,本文提出的预测模型在某地区22口井测试集上的均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R2)均优于长短期记忆网络(LSTM)、深度神经网络(DNN)、极限梯度提升树(XGBoost)和随机森林(RF),展现了在储层参数预测任务上的优异性能.此外,消融实验结果表明邻域信息的融入有效地提升了模型的预测精度.

关键词：储层参数预测测井曲线多层长短期记忆神经网络主成分分析聚类

三元体系Na+(Mg^(2+)),Ca^(2+)//Cl^(-)-H_(2)O 278.2 K稳定相平衡研究

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无机盐工业 2024年第1期56卷 47-52页

作者：冯霞于雪峰姚智豪罗军任思颖赵志星于旭东成都理工大学材料与化学化工学院四川成都610059 青海盐湖工业股份有限公司青海格尔木816099

含钠镁钙水盐体系的多温相平衡研究,可为含钙镁盐湖资源的持续开发提供数据支撑。因此,采用等温溶解法开展了两个三元体系Na+,Ca^(2+)//Cl^(-)-H_(2)O和Mg^(2+),Ca^(2+)//Cl^(-)-H_(2)O在278.2 K下的相平衡研究,测定了溶解度、折射率和... 详细信息

含钠镁钙水盐体系的多温相平衡研究,可为含钙镁盐湖资源的持续开发提供数据支撑。因此,采用等温溶解法开展了两个三元体系Na+,Ca^(2+)//Cl^(-)-H_(2)O和Mg^(2+),Ca^(2+)//Cl^(-)-H_(2)O在278.2 K下的相平衡研究,测定了溶解度、折射率和密度,并绘制了相应的相图。结果表明,三元体系Na+,Ca^(2+)//Cl^(-)-H_(2)O和Mg^(2+),Ca^(2+)//Cl^(-)-H_(2)O在278.2 K时均为简单体系,无复盐或固溶体生成。三元体系Na+,Ca^(2+)//Cl^(-)-H_(2)O在278.2 K时的氯化钠结晶区远大于氯化钙,对比该体系273.2、278.2、298.2、348.2 K多温相图可知,随温度升高,氯化钠结晶区增大,氯化钙结晶形式由CaCl_(2)·6H_(2)O转变为CaCl_(2)·2H_(2)O。三元体系Mg^(2+),Ca^(2+)//Cl^(-)-H_(2)O在278.2 K时的MgCl_(2)·6H_(2)O结晶区大于CaCl_(2)·6H_(2)O,对比该体系273.2、278.2、303.2、308.2、348.2、383.2 K多温相图发现:303.2、308.2、348.2、383.2 K时体系中形成复盐2MgCl_(2)·CaCl_(2)·12H_(2)O,且其结晶区随温度升高而增大;383.2 K时体系中同时存在两种复盐2MgCl_(2)·CaCl_(2)·12H_(2)O和MgCl_(2)·2CaCl_(2)·6H_(2)O。

关键词：相平衡相图溶解度水合盐

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光催化膜的构筑及其在废水处理中的研究进展

工业水处理 2024年第7期44卷 47-56页

作者：郎明娇杨朝美曾广勇成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610059 成都理工大学材料与化学化工学院四川成都610059

膜分离具有常温下可操作、分离效率高、对环境友好等特点,已在水处理领域得到了广泛的应用。然而悬浮物或可溶性物质形成的膜污染,限制了膜技术的进一步发展。光催化膜能利用光催化剂将膜上的污染物高效降解,提高膜分离效率和抗污染性... 详细信息

膜分离具有常温下可操作、分离效率高、对环境友好等特点,已在水处理领域得到了广泛的应用。然而悬浮物或可溶性物质形成的膜污染,限制了膜技术的进一步发展。光催化膜能利用光催化剂将膜上的污染物高效降解,提高膜分离效率和抗污染性能。基于此,首先介绍了用于制备光催化膜的光催化剂种类,包括金属氧化物、石墨相氮化碳、铋系材料和新型二维材料;综述了具有自清洁能力的光催化膜的两种构筑方法,成品膜的表面修饰和聚合物基质共混,并揭示膜的分离机制;列举了光催化膜在处理含染料、抗生素、新兴污染物等不同行业废水中的应用,并对其未来发展做出了展望,为高抗污染膜材料的开发提供了一定的参考。

关键词：光催化剂膜分离光催化膜废水处理

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页岩气储层吸附渗流研究现状及发展趋势

石油与天然气地质 2024年第1期45卷 256-280页

作者：张益张斌刘帮华柳洁魏千盛张歧陆红军朱鹏宇王瑞陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室陕西西安710065 西安石油大学陕西西安710065 中国石油天然气集团公司生产经营管理部北京100083 中国石油长庆油田分公司第三采气厂内蒙古鄂尔多斯017300 中国石油长庆油田分公司气田开发事业部陕西西安710018 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710018 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(西南石油大学) 四川成都610500

针对页岩气藏有机微纳米级孔隙中吸附气大量赋存以及有机质以“镶嵌”形式赋存于无机质中的特点,分析了目前页岩气吸附渗流的表征方法,并对影响吸附渗流的重要因素如气体吸附层厚度变化、无机孔水膜厚度变化和气体解吸导致孔隙变化的数... 详细信息

针对页岩气藏有机微纳米级孔隙中吸附气大量赋存以及有机质以“镶嵌”形式赋存于无机质中的特点,分析了目前页岩气吸附渗流的表征方法,并对影响吸附渗流的重要因素如气体吸附层厚度变化、无机孔水膜厚度变化和气体解吸导致孔隙变化的数学表达方法进行了归纳,接着指出了目前表观渗透率计算模型中存在的主要问题:(1)储层孔隙结构表征不够准确;(2)固溶态气体分子解吸对吸附渗流流量的影响尚无表征方法;(3)对页岩气储层有机质的离散分布刻画不完善;(4)直接应用室内等温吸附实验参数不合理,忽视了吸附态和固溶态页岩气的吸附-解吸差异性。然后分析了利用分子模拟技术研究页岩气的吸附渗流相较于物理实验的优点,总结了应用该技术对页岩气吸附渗流进行建模和模拟的方法及模拟结果,并就页岩气吸附渗流的分子模拟技术未来发展提出了建议:(1)基于常规无机孔和有机孔分子模型,继续改进多介质、多尺度建模方法,以符合页岩气储层实际情况;(2)开发更符合实际页岩气吸附渗流过程的页岩气吸附渗流模拟方法。

关键词：吸附-解吸传输机理表观渗透率分子模拟储层吸附渗流页岩气

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新疆油田红浅稠油原位气化制氢过程及其影响因素研究

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精细石油化工 2024年第1期41卷 46-50页

作者：陈莉娟陈龙唐晓东吴洲刘仁保中国石油新疆油田分公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 西南石油大学四川成都610500

研究了温度、含水饱和度、氧气体积分数和压力对新疆油田红浅稠油原位气化制氢影响。实验结果表明,温度的增加显著提升气化效率和产氢反应,600℃条件下制氢效率达18.33 mg/g。含水饱和度的升高可以促进水气变换反应产生更多氢气,但达到... 详细信息

研究了温度、含水饱和度、氧气体积分数和压力对新疆油田红浅稠油原位气化制氢影响。实验结果表明,温度的增加显著提升气化效率和产氢反应,600℃条件下制氢效率达18.33 mg/g。含水饱和度的升高可以促进水气变换反应产生更多氢气,但达到一定值后不再提高氢气产量。增加氧气体积分数可以显著提高氢气生成,但过高的氧气体积分数会促使氢气生成量下降,50%浓度下制氢效率最高。压力对产气组成有显著影响,较高的压力会增加二氧化碳产量并抑制氢气生成。

关键词：稠油原位气化制氢影响因素

四川康定偏岩子造山型金矿床成因:石英微量元素和硫化物S同位素证据

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成都理工大学学报（自然科学版） 2024年第4期51卷 596-613页

作者：宋明伟彭义伟陈友良刘畅田建吉赵鹤森王琦王智周钰昌吴锋成都理工大学地球与行星科学学院成都610059 核工业北京地质研究院地质矿产研究所北京100029 内蒙古第七地质矿产勘查开发有限责任公司呼和浩特010010 中国冶金地质总局西北地质勘查院西安101399

大渡河金矿带是中国重要的金矿化富集区,发育一系列造山型金矿床。偏岩子金矿床位于大渡河南段的康定地区,矿体赋存于震旦系灯影组白云岩中。金成矿过程分为金-黄铁矿-石英阶段、金-氟镁石阶段、金-硫化物-氟镁石-石英阶段和黄铁矿-白云... 详细信息

大渡河金矿带是中国重要的金矿化富集区,发育一系列造山型金矿床。偏岩子金矿床位于大渡河南段的康定地区,矿体赋存于震旦系灯影组白云岩中。金成矿过程分为金-黄铁矿-石英阶段、金-氟镁石阶段、金-硫化物-氟镁石-石英阶段和黄铁矿-白云石-白云母阶段4个成矿阶段。通过石英中微量元素和硫化物S同位素的原位分析,旨在约束成矿流体性质、成矿物质来源和矿床成因。石英中Li,B,Na,Al,P和K相对富集,主要以Al^(3+)^(+)(Li^(+),Na^(+),K^(+),H^(+))Si^(4+)和Al^(3+)^(+)P 5^(+)2Si^(4+)的替换机制进入石英晶格。石英中Al与Li呈明显正相关关系,指示其形成温度较低。围岩中硫化物的δ^(34) S值介于-22.3‰~-13.1‰之间,表明S来源于海相硫酸盐的细菌还原作用;矿石中硫化物的δ^(34) S值范围为5.4‰~7.0‰,与交代岩石圈地幔的硫同位素值一致。综合矿床地质特征、石英微量元素和硫化物硫同位素组成,研究认为偏岩子属于造山型金矿床。成矿流体在上升过程中与赋矿白云岩接触,发生水-岩反应,导致自然金、含金硫化物、氟镁石和萤石的沉淀结晶。

关键词：氟镁石石英微量元素原位S同位素造山型金矿床偏岩子

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基于深度学习的FMI测井图像裂缝分割研究

地球物理学进展 2024年

作者：陈玙璠王杨蒋薇王永生梅青燕王欣西南石油大学计算机科学学院中国石油西南油气田勘探开发研究院

在储层钻探开发过程中，准确提取、识别与评价地层中的裂缝对指导油气勘探的钻探和开发具有重要意义。针对传统方法对裂缝区域分割不精细的问题，提出一种基于深度学习的FMI（Formation Micro-Scanner Image）测井图像裂缝分割方法。首... 详细信息

在储层钻探开发过程中，准确提取、识别与评价地层中的裂缝对指导油气勘探的钻探和开发具有重要意义。针对传统方法对裂缝区域分割不精细的问题，提出一种基于深度学习的FMI（Formation Micro-Scanner Image）测井图像裂缝分割方法。首先，利用F-Criminisi算法对原始FMI测井图像中缺失像素信息的空白条带进行图像修复。接着构建以U-Net为基础的生成对抗网络，并引入双重注意力机制，构建裂缝分割模型，实现复杂背景下对裂缝的精确分割，结合像素与边缘信息设计损失函数，使模型更准确分割测井图像中的裂缝与背景区域，使分割结果中的裂缝边界更清晰。本文利用实测碳酸盐岩储层FMI测井图像对提出的模型进行了测试。结果表明，所提裂缝分割方法的Dice系数相较于经典的分割模型U-Net提升5%。该方法能够精确地提取FMI测井图像中的裂缝信息，为后续裂缝参数的定量计算和测井解译提供了基础，具备较强的实用性。

关键词：裂缝分割深度学习语义分割生成对抗网络成像测井注意力机制

自动抢接止回阀装置液压伺服系统模糊控制研究

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机床与液压 2024年第20期 189-197页

作者：刘先明严宇卢文平卿玉杭峥管锋长江大学机械工程学院国网冀北电力有限公司物资分公司中国石油川庆钻探工程有限公司井控应急救援响应中心

针对发生井喷事故时人工抢接止回阀存在的抢接时间长、可靠性差、易造成人员伤亡等问题，设计一种可用于抢接止回阀的自动化装置。为了使自动抢接止回阀装置在发生井喷时能够快速、平稳、精准地进行止回阀的对接，以装置的立柱回转关节... 详细信息

针对发生井喷事故时人工抢接止回阀存在的抢接时间长、可靠性差、易造成人员伤亡等问题，设计一种可用于抢接止回阀的自动化装置。为了使自动抢接止回阀装置在发生井喷时能够快速、平稳、精准地进行止回阀的对接，以装置的立柱回转关节和折叠臂关节为对象，采用控制理论和数值分析结合的方法，建立2种关节液压伺服系统的数学模型，研究了模糊PID控制算法，并结合专家经验设计一种模糊控制器。基于MATLAB/Simulink搭建了2种关节的液压伺服系统仿真模型，并在相同参数条件下对模糊PID控制和常规PID控制进行了仿真研究。仿真结果表明：相较于传统PID控制，所提模糊PID控制方法优势在于：当无干扰时，立柱回转关节和折叠臂关节的调节时间分别缩短3.8 s和2.25 s,最大超调量分别降低15%和13.7%;当有干扰时，立柱回转关节和折叠臂关节的震荡超调量分别下降6.2%和3.4%,调节时间分别缩短1.95 s和1 s,模糊PID控制方法使得控制系统的动态响应性能更加优异、抗干扰性能更强。

关键词：自动抢接止回阀液压伺服系统 PID控制模糊控制

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人工智能测井:基础、原理、技术及应用

煤田地质与勘探 2024年第8期52卷 145-164页

作者：程希任战利西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065 油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学) 四川成都610500 西安石油大学院士专家工作站陕西西安710065 西北大学地质学系陕西西安710069

【背景】油气勘探开发的智能化已成为油气工业发展趋势与研究热点。人工智能测井(Artificial intelligence logging,AIL)具有解决非常规油气资源及深地深海等复杂环境勘探开发难题的巨大潜力。然而,AIL技术发展的驱动模式,以及技术发展... 详细信息

【背景】油气勘探开发的智能化已成为油气工业发展趋势与研究热点。人工智能测井(Artificial intelligence logging,AIL)具有解决非常规油气资源及深地深海等复杂环境勘探开发难题的巨大潜力。然而,AIL技术发展的驱动模式,以及技术发展的基础、实现原理、技术组成以及应用场景还没有开展研究。【目的和方法】为构建完善的AIL测井体系生态,充分挖掘并展现AIL技术的潜力与价值,采用文献分析、理论研究、技术分析以及实例验证的方法。首先从多个维度出发,深入剖析了测井技术与人工智能(Artificial intelligence,AI)融合发展的关键因素,并据此定义了AIL。随后,系统探讨了AIL的基础理论框架、硬件算力需求以及数据物理模型,并通过知识发现的视角,详细阐述了测井方法、仪器、岩石物理及解释等环节在AIL体系中的功能实现机制。在技术层面,深入分析了包括测井大数据技术、智能与快速算法、测井知识图谱、数字孪生、智能仪器及测井物联网在内的多项关键技术,并指出物理模型与智能算法是推动AIL技术发展的核心驱动力。根据AI算法的原理与特性,系统梳理了AIL在测井方法、仪器、采集作业及解释等方面的关键技术,并构建了测井知识图谱树状图及其求解流程。【结果和结论】通过实证研究,验证了AIL在致密砂岩岩性识别及测井模拟中的优势,其精度达到93.8%,明显优于传统方法。在测井评价方面,AIL可同时实现储层和流体的识别,这充分说明了AIL技术的巨大发展潜力与应用优势。基于AIL技术的关键节点,展望了测井技术发展的第五个发展阶段,即智能测井。研究成果为AI在测井领域的深度融合与广泛应用提供坚实的理论基础与实践指导,对促进人工智能测井技术的推广及发展具有重要意义。

关键词：人工智能测井测井大数据机器学习地层参数反演复杂岩性识别