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基于VMD-FE-CNN-BiLSTM的短期光伏发电功率预测

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太阳能学报 2024年第7期45卷 462-473页

作者：姜建国杨效岩毕洪波东北石油大学电气信息工程学院大庆163318

为提高光伏功率的预测精度,提出一种变分模态分解(VMD)、模糊熵(FE)、卷积神经网络(CNN)和双向长短期记忆神经网络(BiLSTM)的光伏功率组合预测模型。该方法首先采用VMD将原始光伏序列数据分解成多个子序列,从而减少随机波动分量和噪声... 详细信息

为提高光伏功率的预测精度,提出一种变分模态分解(VMD)、模糊熵(FE)、卷积神经网络(CNN)和双向长短期记忆神经网络(BiLSTM)的光伏功率组合预测模型。该方法首先采用VMD将原始光伏序列数据分解成多个子序列,从而减少随机波动分量和噪声干扰对预测模型的影响,通过FE对每个子序列进行重组,使用一维CNN的局部连接及权值共享提取不同分量的特征,将CNN输出的特征融合并输入到BiLSTM模型中;利用BiLSTM模型建立历史数据之间的时间特征关系,得到光伏发电功率预测结果。与BiLSTM、CNN-BiLSTM、EEMD-CNN-BiLSTM、VMD-CNN-BiLSTM这4种模型进行比较,该文提出的VMD-FE-CNN-BiLSTM模型在光伏发电功率预测中具有较高的精确度和稳定性,满足光伏发电短期预测的要求。

关键词：变分模态分解卷积神经网络特征提取模糊熵光伏发电功率预测双向长短期记忆网络

冀中坳陷文安斜坡顺向及反向断层侧向封闭性差异分析

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地质科学 2024年第4期59卷 1057-1069页

作者：胡欣蕾散都哈西·热哈提刘洋吕延防东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 CNPC天然气保存重点实验室黑龙江大庆163318

为揭示含油气盆地中断层对油气成藏与分布的控制作用,以冀中坳陷文安斜坡为研究靶区,从顺向及反向断层控制油气富集部位及规模的差异出发,综合滑入断裂带内围岩成分及断裂带内部结构的不对称性等特征,分析不同配置类型断层的泥质含量与... 详细信息

为揭示含油气盆地中断层对油气成藏与分布的控制作用,以冀中坳陷文安斜坡为研究靶区,从顺向及反向断层控制油气富集部位及规模的差异出发,综合滑入断裂带内围岩成分及断裂带内部结构的不对称性等特征,分析不同配置类型断层的泥质含量与风险断距的差异及其对侧向封闭性的控制作用。研究结果表明:(1)在地层沉积环境相近的情况下,断层断距小于单层砂泥岩厚度和断层断距为单层砂泥岩层厚度的奇数倍时,反向断层目的点的泥质成分明显高于顺向断层;断层断距为单层砂泥岩层厚度的偶数倍时,反向断层目的点的泥质成分与顺向断层相等;在文安斜坡沙一段内反向断层的断层岩泥质含量平均值较顺向断层高6%。(2)为封闭较厚的上盘破碎带,顺向断层形成封闭时所需的临界断距明显大于反向断层,文安斜坡顺向断层风险断距的平均值约为反向断层的1.8倍。(3)理论与实例分析共同证实,反向断层更容易形成侧向封闭,这与油气主要富集在反向断层附近相吻合,但在文安斜坡内断层断距约为单层砂泥岩层厚度的偶数倍,断层岩泥质含量近似相等。这可能是导致文安斜坡顺、反向断层封闭烃柱高度近于一致的主要原因。上述结论可为油气田勘探开发提供有利的指导。

关键词：文安斜坡顺向断层反向断层侧向封闭性断层岩泥质含量风险断距

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烃源岩作为铀源岩的可能性:研究现状与展望

地学前缘 2024年第2期31卷 284-298页

作者：刘超付晓飞李扬成王海学孙冰郝炎胡慧婷杨子成李依霖谷社峰周爱红马成龙东北石油大学非常规油气研究院黑龙江大庆163318 东北石油大学应用技术研究院黑龙江大庆163318 东北石油大学“陆相页岩油气成藏及高效开发”教育部重点实验室黑龙江大庆163318 大庆油田有限责任公司黑龙江大庆163712 中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院辽宁盘锦124010

烃源岩与砂岩型铀矿通常同盆共生,除了提供矿化剂之外,烃源岩能否成为铀源岩对砂岩型铀矿的勘探范围向盆地纵深部位拓展具有重要意义。研究针对烃源岩能否成为铀源岩所涉及的三个关键问题,即“铀从烃源岩中迁出的比例、如何随地层流体... 详细信息

烃源岩与砂岩型铀矿通常同盆共生,除了提供矿化剂之外,烃源岩能否成为铀源岩对砂岩型铀矿的勘探范围向盆地纵深部位拓展具有重要意义。研究针对烃源岩能否成为铀源岩所涉及的三个关键问题,即“铀从烃源岩中迁出的比例、如何随地层流体运移、在何种条件下沉淀和聚集”,梳理了国内外相关研究进展,指出了有必要加强研究的薄弱环节。结果表明:热模拟实验证实烃源岩中的铀能够迁出,迁出的铀很可能以U(IV)/U(VI)混合的形式随含烃地层水和石油运移,温度、压力的降低以及pH、Eh变化会导致铀溶解度的下降和铀运移载体的分解而发生铀沉淀,沉淀物也可能重新被含氧的地层水溶解。问题与建议包括:(1)铀从烃源岩中迁出的比例存在不确定性,迁出的机制以及地质规律尚不清楚,需要开展进一步的生烃排铀模拟实验及排铀动力学表征研究;(2)铀在低温、含烃、还原性热液中的赋存状态是研究其迁移机制的基础,目前对与铀结合的优势配体的类型、产物热力学性质、铀在含烃地下水与石油中的分布比例所知甚少,有必要开展基于热模拟实验的原位测试研究;(3)携铀流体向浅部运移的过程中温度、压力、pH、Eh、有机无机组分的变化控制铀的迁移/沉淀,不同组合条件下铀赋存形式的转化规律、主控因素尚不清楚,有待开展多因素、多变量的烃铀运移模拟实验进行揭示。

关键词：烃源岩铀源油气砂岩型铀矿迁移成矿机制

PAMAM接枝碳纳米管负载镍催化剂高选择性制备低碳烯烃

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石油学报（石油加工） 2024年第3期40卷 637-649页

作者：李杨郭丽君霍宏亮黄金蒋岩李锋李翠勤东北石油大学化学化工学院聚烯烃新材料重点实验室黑龙江大庆163318 中国石油天然气股份有限公司大庆化工研究中心黑龙江大庆163714

成功合成聚酰胺-胺型(PAMAM)树枝状镍催化剂(PAMAM-Cat)和PAMAM功能化接枝碳纳米管负载镍催化剂(CNT-PAMAM-Cat)。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、光电子能谱等手段对2种催化剂进行表征,系统考察温度、助催化剂用量、压力、时间对... 详细信息

成功合成聚酰胺-胺型(PAMAM)树枝状镍催化剂(PAMAM-Cat)和PAMAM功能化接枝碳纳米管负载镍催化剂(CNT-PAMAM-Cat)。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、光电子能谱等手段对2种催化剂进行表征,系统考察温度、助催化剂用量、压力、时间对其催化乙烯齐聚制备低碳α-烯烃的影响。结果表明:在最佳聚合条件(温度25℃、Al/Ni摩尔比500(PAMAM-Cat)和700(CNT-PAMAM-Cat)、压力0.7 MPa、时间0.5 h)下,2种催化剂表现出优异的乙烯齐聚反应活性(5.75×104和3.75×104 g/(mol Ni·h))和低碳α-烯烃选择性,CNT-PAMAM-Cat催化剂经过3次重复实验后的反应活性不变;基于灰色关联分析得出,压力是影响2种催化剂催化乙烯齐聚生成低碳α-烯烃的关键因素。

关键词： α-烯烃碳纳米管聚酰胺树枝状镍催化剂乙烯齐聚灰色关联分析

基于MobileNetV2的岩石薄片岩性识别

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第4期54卷 1432-1442页

作者：王婷婷黄志贤王洪涛杨明昊赵万春东北石油大学电气信息工程学院黑龙江大庆163318 东北石油大学黑龙江省网络与智能控制重点实验室黑龙江大庆163318 东北石油大学非常规油气研究院黑龙江大庆163318

岩石薄片的岩性识别是地质分析中不可或缺的一环,其精准度直接影响后续地层岩石种类、性质和矿物成分等信息的确定,对于地质勘探和矿产开采具有重要意义。为了快速准确地识别岩性,本文提出了一种改进的MobileNetV2轻量化模型,通过选取5... 详细信息

岩石薄片的岩性识别是地质分析中不可或缺的一环,其精准度直接影响后续地层岩石种类、性质和矿物成分等信息的确定,对于地质勘探和矿产开采具有重要意义。为了快速准确地识别岩性,本文提出了一种改进的MobileNetV2轻量化模型,通过选取5种岩石类型共3 700张岩石薄片图像进行岩性识别。在MobileNetV2的倒残差结构中嵌入坐标注意力机制,融合图像中多种矿物的全局特征信息。此外,改进MobileNetV2中的分类器,降低模型的参数量和计算复杂度,从而提高模型的运算速度和效率,并采用带泄露线性整流函数(leaky rectified linear unit, Leaky ReLU)作为激活函数,避免网络训练中的梯度消失问题。实验结果表明,本文提出的改进后的MobileNetV2模型大小仅为2.30 MB,在测试集上的精确率、召回率、F_(1)值分别为91.24%、90.18%、90.70%,具有较高的准确性,相比于SqueezeNet、ShuffleNetV2等同类型的轻量化网络,分类效果最好。

关键词：岩石薄片图像轻量化神经网络 MobileNetV2 坐标注意力机制岩性识别

高气液比井下气液旋流分离器结构设计与性能分析

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化工学报 2024年第3期75卷 900-913页

作者：邢雷关帅蒋明虎赵立新蔡萌刘海龙陈德海东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318 黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室黑龙江大庆163318 大庆油田博士后科研工作站黑龙江大庆163458 大庆油田有限责任公司采油工程研究院黑龙江大庆163318 中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司冷能利用技术中心天津300452

针对井下高气液比工况气液高效分离难度大的问题,提出了一种旋流-重力耦合式井下气液分离器结构。结合实验研究、数值模拟及实验设计方法,对气液分离器结构参数进行显著性分析和优化设计,建立显著性结构参数与气液分离效率间的数学关系... 详细信息

针对井下高气液比工况气液高效分离难度大的问题,提出了一种旋流-重力耦合式井下气液分离器结构。结合实验研究、数值模拟及实验设计方法,对气液分离器结构参数进行显著性分析和优化设计,建立显著性结构参数与气液分离效率间的数学关系模型,确立了结构参数的最佳匹配方案。分析了入口流量、压力及气液比对气液分离器性能的影响规律。结果表明,重力沉降与旋流分离的结合设计可以实现高气液比条件下的液相沉积,进而实现气液两相的高效分离。分离器的分离效率随着进液量升高而升高,增幅逐渐趋于平稳。随着气液比增大,分离效率呈现先增加后降低的趋势。得出该气液分离器的最佳进液量为42m^(3)/d,最佳入口压力2MPa,最佳气液比为700∶1,在最佳工况下分离效率为97%,模拟结果与实验结果呈现出较好的一致性。研究结果将为高气液比条件下气液分离装备研发提供新的思路和参考。

关键词：旋流分离分离性能流场特性结构设计气液比

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液滴撞击单丝铺展特性的数值研究

化工学报 2024年第6期75卷 2233-2242页

作者：黄斌丰生杰傅程张威重庆科技大学石油与天然气工程学院重庆401331 东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318

液滴撞击单丝现象在石油与天然气处理过程中广泛存在,研究液滴撞击单丝的铺展特性对于提高化工设备的热质传递效率有重要意义。基于VOF方法建立液滴撞击单丝的数值模型,系统研究了初始速度、初始直径、撞击偏心距、撞击角度对液滴铺展... 详细信息

液滴撞击单丝现象在石油与天然气处理过程中广泛存在,研究液滴撞击单丝的铺展特性对于提高化工设备的热质传递效率有重要意义。基于VOF方法建立液滴撞击单丝的数值模型,系统研究了初始速度、初始直径、撞击偏心距、撞击角度对液滴铺展因子的影响。结果表明,增加初始速度能加快铺展因子增长速率并延长其最大铺展因子的保持时间。减小液滴的初始直径显示出更高的铺展因子;缩短撞击偏心距有助于液滴的更充分铺展,控制在0.2R以内时铺展效果最佳;减小撞击角度也可促进液滴更充分地铺展,其中铺展因子曲线在不同撞击角度下存在一个铺展转换点。此外液膜中心与两侧压差驱动液滴快速铺展,直至达到最大铺展长度后停止。研究结果可为含有丝网填料的化工设备的优化设计提供理论参考。

关键词：液滴碰撞铺展因子铺展机制数值模拟

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松辽盆地葡北油田油源断裂分类及其对油气分布的控制作用

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石油物探 2024年第3期63卷 654-662页

作者：邓松梅刘淑芬王殿举东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318

为了研究松辽盆地北部断裂对葡北油田油气成藏的作用,基于断层引起的地层变形特征,通过断层地震特征的精细分析,重新划分并研究了葡北油田葡萄花油层油源断裂对该油田葡萄花油层成藏的作用。根据断裂是否连接源岩和目的储层,且在油气成... 详细信息

为了研究松辽盆地北部断裂对葡北油田油气成藏的作用,基于断层引起的地层变形特征,通过断层地震特征的精细分析,重新划分并研究了葡北油田葡萄花油层油源断裂对该油田葡萄花油层成藏的作用。根据断裂是否连接源岩和目的储层,且在油气成藏期断裂是否活动,包括断距相对较大的断裂活动和无明显断距的微弱活动,划分了3种类型的油源断裂:一是沟通青一段源岩和葡萄花油层且断穿至T 06反射层(嫩江组三段底界面)的穿透型油源断裂;二是连接青一段源岩和葡萄花油层,在油气成藏期没有明显活动但引起断层端部发生褶皱变形的断层端部褶皱型油源断裂;三是连接青一段源岩和葡萄花油层在油气成藏期没有明显活动但断层两盘地层存在变形差异特征的断层两盘差异型油源断裂。研究结果表明,油源断裂与葡北油田葡萄花油层油气平面分布吻合程度更高,其中,穿透型油源断裂对油气聚集控制作用最为显著,揭示了油源断裂的活动强度以及油源断裂与断层圈闭的匹配所控制的油气成藏数量对油气富集的差异性的影响,该研究对类似区块油源断裂对油气控制作用分析可借鉴参考。

关键词：油源断裂葡北油田葡萄花油层油气分布断控储层断层圈闭

徐家围子断陷沙河子组主干断裂形成演化与地层剥蚀特征

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大庆石油地质与开发 2024年第2期43卷 30-38页

作者：贾文昊关晓巍张大智谢昭涵孙剑桥于振宇东北石油大学CNPC“断裂控藏”重点实验室黑龙江大庆163318 中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712 中国石油大庆油田有限责任公司第一采油厂黑龙江大庆163001

主干断裂的活动控制着徐家围子断陷沙河子组的建造与改造。为了明确断裂活动,运用位移距离曲线方法系统分析了徐家围子断陷主干断裂的生长活动特征,通过不整合面下的同向轴特征分析了徐家围子断陷沙河子组沉积末期的剥蚀改造作用。结果... 详细信息

主干断裂的活动控制着徐家围子断陷沙河子组的建造与改造。为了明确断裂活动,运用位移距离曲线方法系统分析了徐家围子断陷主干断裂的生长活动特征,通过不整合面下的同向轴特征分析了徐家围子断陷沙河子组沉积末期的剥蚀改造作用。结果表明:徐家围子断陷主干断裂分段特征明显,徐西断裂与宋西断裂在火石岭组沉积时期分别是数条分段的小断裂,在沙河子组沉积时期连通为整条断裂并持续控陷活动;徐中断裂在沙河子组沉积时期弱伸展弱控陷,在沙河子组沉积末期作为薄弱带发生压扭反转;徐东断裂带中的徐东正断层在沙河子组沉积时期弱控陷,徐东逆断层在营城组一段沉积末期的反转作用下形成;沙河子组沉积末期的反转作用对沙河子组厚度与构造格局产生明显改变,沿徐西断裂与宋西断裂存在较强的剥蚀,徐西断裂北端升平凸起尤为强烈,徐中断裂压扭反转产生一定的走滑分量并遭受剥蚀,徐东逆断层在营城组一段沉积末期的反转中形成,对沙河子组厚度无明显改变,但对徐东构造带构造格局产生明显影响。研究成果可为徐家围子断陷古构造恢复与进一步勘探提供理论参考。

关键词：徐家围子断陷沙河子组断裂活动剥蚀特征构造演化