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基于数字散斑变形模拟实验的深部复杂断块应力场传递特征研究

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石油实验地质 2024年第4期46卷 710-721页

作者：冯建伟郑晨曦刘水珍周重安吴文柯沈郅阳中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

在油田勘探开发过程中,地应力研究在掌握深层油气的运聚规律、改善储层压裂效果和钻井工程风险评价等方面发挥着重要的作用。而前人对地应力的研究主要集中在二维/三维模拟方面,对区域构造变动和生产开发过程中的应力动态变化规律研究... 详细信息

在油田勘探开发过程中,地应力研究在掌握深层油气的运聚规律、改善储层压裂效果和钻井工程风险评价等方面发挥着重要的作用。而前人对地应力的研究主要集中在二维/三维模拟方面,对区域构造变动和生产开发过程中的应力动态变化规律研究甚少。以渤海湾盆地南堡凹陷G区块为例,通过制作相似地质模型,设置边界条件并进行数字散斑变形动态模拟实验,基于LOESS局部回归分析方法,得到应力/应变在空间上的传播规律。结合经典的应力波理论认为,在构造力的持续作用下,地层中任一点的应力/应变随时间的变化呈现明显的旋回波动性,在断层附近这种旋回特征更加明显,且旋回幅度更大;应力波穿过断层发生多重反射、透射现象,众多左行波与右行波相遇造成局部应力和应变集中,从而呈现为高值区,穿过断层时应力波产生应变或变形,导致明显的能量衰减;随着时间的变化,应力/应变的总体传播方向具有选择性,其总是垂直于断裂带压实强、结构致密的方向,即透射过后会造成能量急剧衰减的方向;随着时间的变化,地层中任一点应力/应变的传播均呈现为波动旋回式,但应力波不同于声波,整体来看,应力/应变旋回曲线的最大幅度和最小幅度在空间上沿着作用力方向也呈现为波动式。

关键词：应力传播数字散斑实验复杂断块旋回特征应力波南堡凹陷渤海湾盆地

基于三相Biot速度应力波动方程的水合物储层波场数值模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 57-64页

作者：石仁刚魏周拓葛新民邓少贵祁磊姚志广中国石油大学(华东)理学院山东青岛266580 深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛266580 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究有限公司天津300451

天然气水合物储层可以看作由骨架、水合物和孔隙水构成的三相孔隙介质。以三相Biot一阶速度应力波动方程作为声波在水合物储层传播的控制方程,用有限差分法(FDTD)进行数值模拟。波场快照可以清楚展现3个纵波和两个横波,与Biot理论相符... 详细信息

天然气水合物储层可以看作由骨架、水合物和孔隙水构成的三相孔隙介质。以三相Biot一阶速度应力波动方程作为声波在水合物储层传播的控制方程,用有限差分法(FDTD)进行数值模拟。波场快照可以清楚展现3个纵波和两个横波,与Biot理论相符。根据实测速度优化控制方程参数,使数值速度与实测速度相符。结果表明:孔隙度对水合物剪应力分量影响最显著,对水合物、孔隙水和骨架速度分量的影响次之,所以储层中孔隙度最适合用水合物剪应力分量来分析。骨架速度分量和应力分量受饱和度的影响较小,水合物剪应力分量受饱和度的影响最大,所以分析储层中水合物饱和度的最佳选择是水合物剪应力分量。

关键词：水合物储层可视化三相Biot波动方程有限差分法孔隙度水合物饱和度完全匹配层

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基于轨迹预测增强的复杂场景多目标跟踪方法

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第5期36卷 786-794页

作者：刘培刚王奔李亚传崔振东王君伍杨少波李宗民中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院青岛266580 中国石油大学胜利学院东营257061

以冬奥会的短道速滑比赛场景为例,针对短道速滑中运动员的目标外观差异性小、运动变化快、目标间遮挡频繁等运动特点,设计一个应用于短道速滑场景的多目标跟踪数据集,并提出一种基于轨迹预测增强的多目标跟踪方法.首先计算包围框交并比... 详细信息

以冬奥会的短道速滑比赛场景为例,针对短道速滑中运动员的目标外观差异性小、运动变化快、目标间遮挡频繁等运动特点,设计一个应用于短道速滑场景的多目标跟踪数据集,并提出一种基于轨迹预测增强的多目标跟踪方法.首先计算包围框交并比距离与外观特征余弦距离,联合判断检测响应与跟踪轨迹的相似性解决目标外观相似问题;然后通过跟踪轨迹的全局特征和运动线索恢复被遮挡目标丢失的信息,提高中断轨迹的重关联能力;最后根据检测先验控制新轨迹的初始化,减少噪声检测对轨迹跟踪中身份交换的影响.实验结果表明,与DeepSORT方法相比,所提方法在短道速滑场景中能够稳定地跟踪轨迹,有效地减少了轨迹中断,其中,IDF1提升21个百分点,MOT准确度提高14.3个百分点;该方法在目标差异性小、运动变化快的短道速滑场景中保证长期稳定跟踪,对多目标跟踪在复杂场景中的应用具有启发意义.

关键词：深度学习多目标跟踪短道速滑卡尔曼滤波轨迹预测

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密度导向的点云动态图卷积网络

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第5期36卷 701-710页

作者：刘玉杰孙晓瑞邵文斌李宗民中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院青岛266580 中国石油大学胜利学院东营257061

针对现有主流网络对于点云局部特征提取的能力不足,以及在特征提取过程中未考虑点云密度的问题,提出一种密度导向的点云动态图卷积网络.首先提出点云局部密度指数的概念,衡量点及其邻域点在相应的空间位置中的密集程度;然后利用局部密... 详细信息

针对现有主流网络对于点云局部特征提取的能力不足,以及在特征提取过程中未考虑点云密度的问题,提出一种密度导向的点云动态图卷积网络.首先提出点云局部密度指数的概念,衡量点及其邻域点在相应的空间位置中的密集程度;然后利用局部密度指数动态赋予每个点一个膨胀因子,提出密度导向的动态点分组方法对点云构建局部图结构,对每个局部图结构构造动态边缘卷积模块进行特征的提取与聚合,既提取了点云的几何特征,又实现了置换不变性;最后采用残差网络的思想优化图神经网络的过平滑问题.实验结果表明,在分类数据集ModelNet40与ScanObjectNN上,所提网络的分类准确率分别为93.5%和82.2%;在分割数据集ShapeNet与S3DIS上,该网络的平均交并比分别为85.6%和60.4%,均高于DGCNN等主流网络;所提网络在多项任务中的精度都得到显著提升,且在处理密度不均的点云时有较好的鲁棒性,验证了所提算法的可行性与有效性.

关键词：点云密度膨胀因子动态点分组动态边缘卷积图卷积网络

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准东地区云质岩储层叠前反演及脆性预测

石油地球物理勘探 2024年第2期59卷 311-319页

作者：张军华陈永芮于正军周昊任瑞军桂志鹏中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室山东青岛266580 中国石化胜利油田分公司物探研究院山东东营257022

脆性是一种评价致密储层可压裂性的重要指标,对油气勘探与开发有着重要的意义。准东地区勘探程度低、探井少,二叠系中下部云质岩致密储层的精细描述和脆性的准确预测均有着很大的难度。为此,根据岩石物理实验结果,利用叠前地震角度域数... 详细信息

脆性是一种评价致密储层可压裂性的重要指标,对油气勘探与开发有着重要的意义。准东地区勘探程度低、探井少,二叠系中下部云质岩致密储层的精细描述和脆性的准确预测均有着很大的难度。为此,根据岩石物理实验结果,利用叠前地震角度域数据体,开展储层叠前反演及脆性预测。通过AVO反演,获取P(截距)+G(梯度)和P×G属性;通过Y(杨氏模量,E)P(泊松比,σ)D(密度,ρ)和L(拉梅常数,λ)M(μ)R(ρ)反演,获取弹性参数的变化率(反射系数);通过测井约束反演,获取弹性参数的实际值,并用多种表征公式计算脆性,分析其物理含义及应用效果。研究结果表明:①研究区横波速度与纵波速度有较好的拟合关系,杨氏模量、泊松比和密度对泥岩、非泥岩区分度明显;②云质岩具有高速特征,研究区储层呈双“甜点”结构;③用三个小角度数据体直接反演弹性参数反射系数,YPD反演方法相较LMR的储层识别效果更好、分辨率更高,密度反射系数数据体可见比较明显的扇体及河道冲积特征;④脆性表征结果与弹性参数特征有一定的区别,脆性表征的云质岩有利区呈条带状分布,而弹性参数预测的云质岩有利区基本呈连续、成片分布;⑤ρE/σ为研究区最佳的脆性表征公式,可为类似油田云质岩储层脆性预测提供借鉴。

关键词：准东地区云质岩脆性预测叠前反演 AVO反演弹性参数

煤系地层优质储层特征及成因模式——以济阳坳陷大王庄地区石炭系太原组为例

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沉积学报 2024年

作者：宋磊王淑萍赵妍菲孙沛沛盛凯中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室桂林理工大学地球科学学院中国石油大学(华东)石油工业训练中心中国石油大学(华东)地球科学与技术学院

【目的】济阳坳陷大王庄地区石炭系太原组煤系地层分布广泛，煤系地层中的优质储层控制因素对油气勘探有重要影响，但是其储层特征及成因模式尚不明确。【方法】综合利用薄片鉴定、阴极发光分析、扫描电镜分析、流体包裹体分析、C-O同... 详细信息

【目的】济阳坳陷大王庄地区石炭系太原组煤系地层分布广泛，煤系地层中的优质储层控制因素对油气勘探有重要影响，但是其储层特征及成因模式尚不明确。【方法】综合利用薄片鉴定、阴极发光分析、扫描电镜分析、流体包裹体分析、C-O同位素分析、原位激光剥蚀等技术方法，结合埋藏史和构造演化史研究，对济阳坳陷大王庄地区石炭系太原组煤系地层碎屑岩优质储层特征及成因模式进行了研究。【结果】济阳坳陷大王庄地区太原组煤系地层碎屑岩储层以岩屑质石英砂岩为主，优质储层储集空间以次生孔隙为主，主要为大气淡水以及有机酸溶蚀形成的填隙物溶蚀孔和长石溶蚀孔。胶结物为两期石英次生加大边和两期碳酸盐胶结物，以碳酸盐胶结物为主。两期石英加大边分别来源于石英颗粒的压溶作用和长石溶解供源。菱铁矿为同沉积—早成岩阶段由孔隙水沉淀形成的成岩碳酸盐岩，铁白云石主要与有机酸脱羧作用形成的CO2有关。【结论】沉积相控制了现今优质储层岩相的分布位置，优质储层主要受控于晚期抬升的大气淡水淋滤作用以及埋藏有机酸溶蚀作用；受构造活动控制，优质储层与对接断层的距离较远，避免脱羧作用产生的CO2进一步沉淀形成铁白云石破坏储层物性。

关键词：太原组煤系地层优质储层成因模式大王庄地区

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声波测井成像图中的反射体自动精确识别

计算机应用与软件 2024年第2期41卷 222-228页

作者：李昕陈晓莹李珊庄春喜李盛清中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

针对声波测井成像图噪声多、图像模糊导致的反射体自动识别困难、依赖专家识别、费时耗力等问题,提出反射体自动识别方法。通过高斯混合模型将像素点按颜色进行聚类,拆分为多通道子图,筛选有效子图进行组合;基于局部连通性进行粗降噪;... 详细信息

针对声波测井成像图噪声多、图像模糊导致的反射体自动识别困难、依赖专家识别、费时耗力等问题,提出反射体自动识别方法。通过高斯混合模型将像素点按颜色进行聚类,拆分为多通道子图,筛选有效子图进行组合;基于局部连通性进行粗降噪;以连通区域内像素点数量为基准进行精细降噪,最终完成反射体区域的像素级精确识别。整个过程完全自动化,在油田开发所用声波成像图上进行实验,实现反射体区域像素级精确识别,极大地提高了开发效率。

关键词：测井声波成像图反射体高斯混合模型自动识别精确识别

卷积神经网络在AVA反演应用中影响因素研究

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中国石油大学学报(自然科学版) 2024年第4期48卷 57-67页

作者：李振春孙加星杨继东黄建平于由财徐洁深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院

从基于卷积神经网络开展AVA(振幅随入射角变化)反演问题出发，建立网络训练所需的数据集，分析不同超参数调整对预测结果的影响，确定这些超参数的最佳设置值，并总结超参数调整规律。最后通过对比3种不同卷积神经网络模型的预测结果，... 详细信息

从基于卷积神经网络开展AVA(振幅随入射角变化)反演问题出发，建立网络训练所需的数据集，分析不同超参数调整对预测结果的影响，确定这些超参数的最佳设置值，并总结超参数调整规律。最后通过对比3种不同卷积神经网络模型的预测结果，寻找出适用于叠前参数反演问题的最佳网络。最终形成一套完备的基于叠前角度域道集数据应用卷积神经网络进行弹性参数预测工作流程。结果表明，基于本文构建的训练数据集，选取的卷积神经网络结构以及设置的超参数组合预测得到的弹性参数结果具有较高的精度。

关键词：叠前反演训练数据集超参数设置卷积神经网络

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歧口凹陷区新近系馆陶组热储特征及成因机制

煤田地质与勘探 2024年第1期52卷 46-55页

作者：夏国朝楼达赵艳婷王辉段忠丰孙晓林张飞鹏雒蓉葛家成中国石油大港油田公司天津300280 天津地热勘查开发设计院天津300250 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

渤海湾盆地黄骅坳陷歧口凹陷内赋存极为丰富的地热资源,其中新近系馆陶组热储最具开采价值,开展馆陶组热储地温场、孔渗条件、地热水循环规律和成因模式研究对认识馆陶组地热资源属性,合理开发地热资源具有重要意义。通过分析该区钻探... 详细信息

渤海湾盆地黄骅坳陷歧口凹陷内赋存极为丰富的地热资源,其中新近系馆陶组热储最具开采价值,开展馆陶组热储地温场、孔渗条件、地热水循环规律和成因模式研究对认识馆陶组地热资源属性,合理开发地热资源具有重要意义。通过分析该区钻探、物探、测温、开发数据等资料,确定歧口凹陷内馆陶组热储为沉积盆地传导型地热系统,深部地幔热流和地壳内放射性生热以热传导方式传热,地热异常分布受基岩起伏的控制,在沧东断裂、滨海断裂附近出现高温地热异常,地温梯度可达5.0℃/hm以上。馆陶组热储的孔渗条件南北两侧较高、中部较低,热储孔隙率整体在26%以上,渗透率在390×10^(-3)μm^(2)以上,单井涌水量平均60 m^(3)/h,是优质热储。地热水主要来源于古大气降水,由北部燕山补给,沿地层深循环,吸取岩石热量后形成地热水。歧口凹陷区馆陶组热储地热资源量为41.81×10^(18)J,尤以天津滨海新区和河北黄骅市分布最广,占总资源量的95%,资源与需求匹配度高,具有良好的开发利用前景。

关键词：歧口凹陷孔隙型热储馆陶组热储特征成因模式渤海湾盆地