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基于人工智能的地震初至拾取方法研究进展

石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 899-914页

作者：易思梦唐东林赵云亮李恒辉丁超西南石油大学机电工程学院四川成都610500 成都工业学院智能制造学院四川成都611730

地震初至拾取可以提供关于地下结构和地震活动的重要信息,对于地震勘探和地质研究具有重要意义。在低信噪比数据上如何自动准确地拾取初至波备受关注。文章综述了基于人工智能的地震拾取方法,对聚类、支持向量机、反向传播神经网络、卷... 详细信息

地震初至拾取可以提供关于地下结构和地震活动的重要信息,对于地震勘探和地质研究具有重要意义。在低信噪比数据上如何自动准确地拾取初至波备受关注。文章综述了基于人工智能的地震拾取方法,对聚类、支持向量机、反向传播神经网络、卷积神经网络和循环神经网络等五类方法的原理、特点和发展历程进行了阐述。聚类、支持向量机和反向传播神经网络相对直观和可解释,但需要人工提取特征;卷积神经网络和循环神经网络能自主学习地震数据特征,但需要大量有标签数据驱动。最后,探讨了地震初至拾取所面临的挑战和未来的研究方向,指出极低信噪比初至拾取的实时性和网络的轻量化需要继续推进。

关键词：地震勘探人工智能聚类支持向量机神经网络

河流相致密砂岩气地质甜点评价——以四川盆地川中地区侏罗系沙溪庙组二段1亚段为例

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石油与天然气地质 2024年第2期45卷 471-485页

作者：潘辉蒋裕强朱讯邓海波宋林珂王占磊李杪周亚东冯林杰袁永亮王猛西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 中国石油西南油气田分公司气田开发管理部四川成都610051 中国石油西南油气田分公司致密油气项目部四川成都610051 成都西南石油大学科技园发展有限公司四川成都610500

四川盆地侏罗系沙溪庙组储层具有孔隙度和渗透率低、非均质性强、砂体叠置关系复杂的特点,导致地质甜点判别困难、预测精度较低。为实现气藏的高效开发,通过分析、研究沉积作用、成岩作用和源-储配置关系对天然气聚集成藏的影响,建立了... 详细信息

四川盆地侏罗系沙溪庙组储层具有孔隙度和渗透率低、非均质性强、砂体叠置关系复杂的特点,导致地质甜点判别困难、预测精度较低。为实现气藏的高效开发,通过分析、研究沉积作用、成岩作用和源-储配置关系对天然气聚集成藏的影响,建立了研究区沙溪庙组二段1亚段致密砂岩气地质甜点评价标准。研究结果表明:①沉积微相和河道类型控制了砂体规模及储层的物性,顺直河或低弯度曲流河边滩砂体厚度大、物性好,是优质储层发育区。②岩浆岩岩屑含量和成岩相不同是导致储层质量差异的主要原因。其中绿泥石胶结相物性最好。③源-储配置关系控制储层中天然气的充注程度,与烃源断层直接相接或距离烃源断层较近的砂体含气性最好。④储层质量和含气性共同控制单井天然气产量。根据研究提出的地质甜点评价标准,将研究区地质甜点分为3类。Ⅰ类甜点主要为顺直河或低弯度曲流河边滩砂体,孔隙度大于12%,渗透率大于0.30×10^(-3)μm^(2),以绿泥石胶结为主,且距烃源断层近,含气性好,含水饱和度小于30%,泊松比小于0.24,单井产气强度大于0.10×10^(4)m^(3)(/d∙m)。Ⅱ类甜点主要为中弯度曲流河砂体,孔隙度10%~12%,渗透率为0.15×10^(-3)~0.30×10^(-3)μm^(2),以伊利石或伊/蒙混层胶结为主,距烃源断层相对较远,含水饱和度为30%~40%,泊松比为0.24~0.25,单井产气强度为0.05×10^(4)~0.10×10^(4)m^(3)(/d∙m)。Ⅲ类甜点主要为小型中弯度曲流河边滩,孔渗性差,主要发育伊利石或伊/蒙混层胶结,且远离烃源断层,含气性较差。

关键词：顺直河曲流河甜点主控因素甜点评价标准致密砂岩气沙溪庙组侏罗系四川盆地

基于三维激光点云的隧道掌子面挤出位移场高精度监测方法

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中国公路学报 2024年第7期37卷 46-57页

作者：程云建王辉仇文革西南石油大学土木工程与测绘学院四川成都610599 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为实现快速、自动化、高精度的隧道掌子面整体监测,基于三维激光点云提出了一种掌子面挤出位移场监测方法,其中包括简单易行、精度高的刚体参照引入方法和隧道非刚体掌子面变形路径追踪技术。首先基于平面应变假设提出了一种基于初期支... 详细信息

为实现快速、自动化、高精度的隧道掌子面整体监测,基于三维激光点云提出了一种掌子面挤出位移场监测方法,其中包括简单易行、精度高的刚体参照引入方法和隧道非刚体掌子面变形路径追踪技术。首先基于平面应变假设提出了一种基于初期支护纵向方向的稳定刚体参照;然后基于局部小变形刚体假设和二维连续小波表达初期支护的波动特征,并使用多级迭代配准算法修正初期支护的位置,实现刚体参照的配准;最后使用点云法向量聚类算法分割隧道掌子面,并基于局部小变形刚体假设和路径追踪算法获取每期掌子面的位移路径,得到掌子面挤出位移场。对所提方法的有效性在高速公路隧道进行了试验验证,并将估算的掌子面挤出位移结果分别与传统刚体参照下有变形路径追踪和无变形路径追踪的挤出位移进行了定性对比分析,同时又与全站仪监测的挤出结果进行了定量对比分析。结果表明:所提方法能够高精度地监测隧道掌子面的挤出位移场,监测结果与全站仪监测结果对比的中误差为0.83 mm。所提方法可用于掌子面稳定性的监测分析和地质灾害有效预警,从而提高隧道开挖过程的安全性。

关键词：隧道工程位移场监测二维连续小波变换三维激光扫描技术稳定刚体参照

基于分解算法与元学习结合的综合能源系统负荷预测

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电力系统自动化 2024年第10期48卷 151-160页

作者：黄璜张安安西南石油大学电气信息学院四川省成都市610500

针对区域综合能源系统(IES)负荷间关联敏感性高、季节泛化性差导致的负荷预测精度受限问题,提出一种基于分解算法与元学习结合的多元负荷组合预测方法。首先,基于动态最大信息系数量化不同时段多元负荷间相关性,根据动态相关性结果构造... 详细信息

针对区域综合能源系统(IES)负荷间关联敏感性高、季节泛化性差导致的负荷预测精度受限问题,提出一种基于分解算法与元学习结合的多元负荷组合预测方法。首先,基于动态最大信息系数量化不同时段多元负荷间相关性,根据动态相关性结果构造特征输入变量。然后,通过窗口滑动将负荷序列分成多个子序列单元,并使用变分模态分解将其划分为多个任务,避免整体分解带来的前瞻性偏差问题。最后,采用双向长短期记忆模型预测子序列,并通过模型无关的元学习算法减少梯度迭代,重构子序列后融合全连通层输出预测结果。基于美国亚利桑那州立大学坦佩校区IES数据集,验证了所提混合模型具有更高的IES多元负荷预测精度。

关键词：负荷预测变分模态分解元学习最大信息系数双向长短期记忆

LiDAR点云压缩下采样与量化参数联合优化建模

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激光与光电子学进展 2024年第14期61卷 191-198页

作者：杨先凤廖陈段昶舒惠来梦军章超西南石油大学计算机科学学院四川成都610500 西南石油大学电气信息学院四川成都610500 四川警察学院智能警务四川省重点实验室四川成都610206

传统的LiDAR点云数据有损压缩方法通常会导致点云点的数量减少和剩余点的坐标精度降低。针对现有点云压缩参数优化方法忽略了点数减少带来的质量损失导致优化效果不高的问题,提出一种LiDAR点云压缩中下采样与量化参数的联合优化建模方法... 详细信息

传统的LiDAR点云数据有损压缩方法通常会导致点云点的数量减少和剩余点的坐标精度降低。针对现有点云压缩参数优化方法忽略了点数减少带来的质量损失导致优化效果不高的问题,提出一种LiDAR点云压缩中下采样与量化参数的联合优化建模方法,该方法能同时对两种损失进行优化,提高点云的压缩效率。首先,统计采用不同参数组合压缩点云后的比特流大小;然后,找到码率大小与下采样和量化参数组合之间关系的分析模型,并用模型估计出码率的最小失真和对应的参数组合;最后,根据码率与最小失真对应的参数组合之间的关系建立下采样与量化参数联合优化模型。实验结果表明,所提方法有效提升了点云数据的压缩效率,相比基准编码器,在拟合数据集和测试数据集上分别获得了10.43%和16.39%的BD-rate提升。

关键词： LiDAR点云点云压缩点云下采样率失真优化参数联合优化

马尔康6.0级震群地震藏族民居震害调查与分析

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土木工程学报 2024年第3期57卷 1-15页

作者：潘毅陈齐曹勇龙立琚诚可周祎西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学抗震工程技术四川省重点实验室四川成都610031 西南交通大学建筑学院四川成都610031 成都大学四川成都610106

为掌握马尔康6.0级震群地震中藏族民居的震害情况,对地震灾区进行广泛的调查,总结藏族民居的建筑特点与结构特点,分析石木结构、木结构和生土结构的主要震害特征和破坏原因,并对不同结构类型的建筑震害数量和地质灾害隐患点数量进行统... 详细信息

为掌握马尔康6.0级震群地震中藏族民居的震害情况,对地震灾区进行广泛的调查,总结藏族民居的建筑特点与结构特点,分析石木结构、木结构和生土结构的主要震害特征和破坏原因,并对不同结构类型的建筑震害数量和地质灾害隐患点数量进行统计和分析。研究结果表明:此次地震中,石木结构震害较严重,主要破坏特征为整体倒塌、局部倒塌、墙体破坏、梁柱破坏和屋盖破坏。木结构震害较轻,主要破坏特征为围护墙倒塌、开裂以及屋面溜瓦。由于距离震中较远,生土结构的震害最轻,主要破坏特征为墙体开裂。石木结构和木结构倒塌破坏占比分别为0.9%和0.0%,严重损坏占比分别为19.0%和17.2%。木结构多为非结构构件损坏,抗震能力强于石木结构。同时,地震诱发山体落石、山体滑坡,导致建筑被掩埋、道路中断、水利和通讯设施受损,地质灾害隐患点数量为663处。针对不同藏族民居的震害特征和破坏统计,建议在保留藏族民居建筑特色的前提下,发展受力机理清晰的结构体系,加强藏族民居的抗震措施,并重视该地区的震群型地震效应。根据次生灾害的破坏情况和统计,建议灾后重建中,藏族民居应合理选址,加强地质灾害的监测和预警,并完善防治次生灾害设施。

关键词：马尔康地震震害调查藏族民居石木结构木结构生土结构

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红外烤制和微波烤制猪肉品质的对比分析

食品工业科技 2024年第8期45卷 57-66页

作者：王琳李安林熊双丽熊得全唐丹西南财经大学天府学院四川成都610052 四川旅游学院四川成都610100 成都市武侯实验中学四川成都610043

以感官评价、质构、丙二醛、过氧化值、蛋白质、挥发性风味物质等为考察因子,比较分析红外烤制和微波烤制对猪里脊肉品质的影响。结果表明:两种烤制方式对猪肉色泽影响的差异性不显著(P>0.05)。红外烤制猪肉感官评分比微波烤制猪肉平均... 详细信息

以感官评价、质构、丙二醛、过氧化值、蛋白质、挥发性风味物质等为考察因子,比较分析红外烤制和微波烤制对猪里脊肉品质的影响。结果表明:两种烤制方式对猪肉色泽影响的差异性不显著(P>0.05)。红外烤制猪肉感官评分比微波烤制猪肉平均高3.67分,但硬度和咀嚼性更低。红外烤制猪肉丙二醛含量和过氧化值分别比微波烤制猪肉增加了16.89%和38.36%。红外烤制猪肉中活性巯基含量极显著低于微波烤制猪肉(P<0.01),更容易引起蛋白质的氧化。两种烤制方式均使烤肉蛋白质二级结构发生变化,红外烤制下猪肉蛋白质聚集变性作用更强。红外烤制和微波烤制猪肉分别鉴定出48种和60种挥发性风味物质,具有明显差异。红外烤制猪肉的挥发性风味物质中烃类物质种类与相对含量最多,但对风味贡献不大。杂环类硫化物能提供浓郁的肉香及洋葱味,微波烤制猪肉杂环类硫化物相对含量比红外烤制高,种类更多,肉香味更浓。综合考虑烤肉食用品质及人体健康,选择微波烤制方式更好。

关键词：猪里脊肉红外微波烤制品质

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基于改进pix2pix GAN的多次波压制算法

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石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 664-674页

作者：张全吕晓雨雷芩黄懿璇彭博李艳西南石油大学计算机科学学院四川成都610500 西南石油大学智能油气实验室四川成都610500 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

有效压制地震多次波是地震资料处理过程中的重要环节,尽管已有多种多次波压制方法,但是传统的多次波压制方法依赖先验地质构造信息且需要大量的计算,导致多次波压制效率较低,对于复杂地质条件下的多次波压制更具挑战。为此,提出将改进pi... 详细信息

有效压制地震多次波是地震资料处理过程中的重要环节,尽管已有多种多次波压制方法,但是传统的多次波压制方法依赖先验地质构造信息且需要大量的计算,导致多次波压制效率较低,对于复杂地质条件下的多次波压制更具挑战。为此,提出将改进pix2pix GAN运用于多次波压制问题中,利用神经网络的特征学习能力,提高多次压制波的精度。这种改进的pix2pix GAN结合ResNet与U-Net作为网络的生成器,以避免深层网络引起的梯度消失或梯度爆炸现象。并在生成器中引入SE注意力机制,改进的生成器能够更好的感知地震波中一次波与多次波的特征,提升生成器性能。此外,使用多尺度判别器对更精细的地震图像细节特征和纹理信息做出真假判别。网络的输入为全波场数据,标签为一次波数据,使用两个简单地层模型和一个公开的Sigbee2B模型合成的数据集训练网络。实验结果表明,改进的pix2pix GAN比pix2pix GAN的多次波压制效果更好;网络训练一旦完成,即可有效提升多次波压制速度。

关键词：多次波消除深度学习注意力机制 ResNet Sigbee2B

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考虑气水打捆外送的气水协调双层优化模型

电网技术 2024年第7期48卷 2861-2872,I0070-I0073页

作者：杨威周松王富平李茜梅琦张安安袁川西南石油大学电气信息学院四川省成都市610500 中石油西南油气田公司天然气经济研究所四川省成都市610051 国网四川省电力公司四川省成都市610041

针对水电“丰多枯少”资源特性给电力系统调峰、输电通道利用率造成的挑战,提出一种考虑气水打捆外送的气水协调双层优化方法。首先,分析川渝地区气水融合发展策略,提出气水打捆外送模式;其次,建立考虑气水打捆外送的气水协调发电双层... 详细信息

针对水电“丰多枯少”资源特性给电力系统调峰、输电通道利用率造成的挑战,提出一种考虑气水打捆外送的气水协调双层优化方法。首先,分析川渝地区气水融合发展策略,提出气水打捆外送模式;其次,建立考虑气水打捆外送的气水协调发电双层优化模型。上层模型以考虑气电投资成本的系统年总利润最大化为目标,实现气水协调的容量优化配置,下层模型以年运营收益最大化为目标,实现气水协调优化运行;然后,采用混沌粒子群算法结合CPLEX求解器对模型进行求解,利用Shapley值法实现气水打捆外送的利润分配;最后,以某区域电力系统为例进行算例分析,结果表明所提模型可优化配置气电装机容量,实现气水协调优化运行,缓解水电季节性矛盾造成的调峰困境,提升外送通道利用率。

关键词：气水打捆气水协调发电容量配置双层优化