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石油钻井平台装备电动化进程及趋势

石油机械 2024年第2期52卷 11-16页

作者：孟祥卿中石化胜利石油工程有限公司

针对国内外电驱动管柱自动化作业装备开展技术研究,分析了美国Canrig公司钻台机器人、排管机器人、电动铁钻工、输管机器人,美国NOV公司钻台机器人及其相关自动化作业系统,法国道达尔公司巡检机器人7类产品的功能、特性等;论述了国内电... 详细信息

针对国内外电驱动管柱自动化作业装备开展技术研究,分析了美国Canrig公司钻台机器人、排管机器人、电动铁钻工、输管机器人,美国NOV公司钻台机器人及其相关自动化作业系统,法国道达尔公司巡检机器人7类产品的功能、特性等;论述了国内电动扶管手、二层台机械手、指梁、巡检机器人等技术和应用现状。通过技术对标分析得出:国内外石油钻机装备均向智能、高效、绿色化发展,钻井作业由传统人力操作逐步向自动化、智能化转变;国外装备在小体积大功率驱动、防尘防水、防爆防盐雾、多轴协同等关键技术突破方面优于国内,而其在产品多样性以及应用推广方面与国内差距明显。建议国内基于电传动系统的特点,突破传统理念,研发新型高效装备;以及在装备自主决策、故障诊断等方面加大技术攻关力度。研究结果可为我国石油钻井装备技术发展提供参考。

关键词：石油钻井平台管柱自动化工业机器人伺服驱动石油钻机人机交互

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烟道气辅助注蒸汽开采稠油增效机理及应用

石油学报 2024年第3期45卷 574-585页

作者：李博良李宾飞冀延民盖平原王建李兆敏王成建中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油化工集团有限公司胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司山东东营257000 中国石油化工集团有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院山东东营257000 淄博华润燃气有限公司山东淄博255000

烟道气作为辅助剂可改善蒸汽开发稠油的效果。为探究烟道气与不同相态蒸汽协同作用下的增产机制、推动烟道气在油田的规模化应用,通过控制一维驱油实验参数,系统研究烟道气对蒸汽/热水驱油特征的影响,利用二维可视化实验探究烟道气对蒸... 详细信息

烟道气作为辅助剂可改善蒸汽开发稠油的效果。为探究烟道气与不同相态蒸汽协同作用下的增产机制、推动烟道气在油田的规模化应用,通过控制一维驱油实验参数,系统研究烟道气对蒸汽/热水驱油特征的影响,利用二维可视化实验探究烟道气对蒸汽腔扩展规律及驱油生产动态的影响,并开展烟道气辅助蒸汽吞吐现场试验,对效果进行了验证。研究结果表明,烟道气能显著提高蒸汽的驱油效率;当蒸汽为液态时,烟道气将液相转变为气液两相,改善微观波及效果,且随着温度升高,烟道气增效作用变强;当蒸汽为汽态时,烟道气改善蒸汽的干度,大幅提高蒸汽与稠油的接触程度和热利用效率,但是随着温度升高,烟道气增油效果减弱;烟道气发挥作用的优势区域在汽—液相态边界处,驱油效率增幅可达24.2%。烟道气促进蒸汽驱过程中蒸汽腔中下部的发育,使蒸汽腔波及系数提高17.4%,采收率提高25.4%。现场应用25井次,平均周期增油量为120 t,油汽比提高0.1,典型井周期增油量为775 t,油汽比由0.3提高到0.9。

关键词：稠油烟道气蒸汽相态提高采收率现场应用

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改性氧化石墨烯膜处理印染废水的能力与机理

精细化工 2024年第6期41卷 1372-1381,1392页

作者：孙炜鹏张海鹏刘欣陈爽郭逢普中国石油大学(华东)化学化工学院山东青岛266021 胜利石油管理局有限公司供水分公司山东东营257097

在m[硫脲(TU)]∶m[氧化石墨烯(GO)]=1∶2、pH=9、反应温度80℃、反应时间60 min的条件下制备了TU改性GO纳米片(记为TU-GO),将TU-GO在聚醚砜(PES)微孔膜上沉积,制备出TU改性GO膜(记为TU-GOM)。当TU-GOM在PES上的负载量为238.73 mg/m^(2)时,其对甲基橙(MO)、罗丹明B(Rh B)、亚甲基蓝(MB)的截留率分别为94.01%、87.07%和99.67%。为优化TU-GO对Rh B的截留效果,使用TU和氯化胆碱(Ch Cl)组成低共熔溶剂(DES)制备了改性氧化石墨烯膜(DES-GOM)。在m(TU)∶m(Ch Cl)=1∶2、改性温度90℃、改性时间1 h的最佳条件下,制备的DES-GOM对MO、MB的截留率分别为93.95%、99.24%,对Rh B截留率提升至99.16%。采用SEM、EDS、FTIR、XRD及拉曼光谱对样品进行了表征,对TU交联GO过程的还原机理和增稳机理进行了分析。

关键词：氧化石墨烯膜硫脲低共熔溶剂氯化胆碱水处理技术

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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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基于遗传算法的丛式井平台部署优化研究

石油钻探技术 2024年第4期52卷 44-50页

作者：张喜民中石化胜利石油工程有限公司山东东营257001

丛式井钻井平台位置优化是油田开发前需要关注的重要问题,在应用枚举法、动态聚类法等方法进行平台位置优化时,要依靠经验或方法本身存在一定局限性。为此,以横向靶前位移最小和总投资费用最小为目标,建立了钻完井费用模型、采油工程费... 详细信息

丛式井钻井平台位置优化是油田开发前需要关注的重要问题,在应用枚举法、动态聚类法等方法进行平台位置优化时,要依靠经验或方法本身存在一定局限性。为此,以横向靶前位移最小和总投资费用最小为目标,建立了钻完井费用模型、采油工程费用模型、地面建设费用模型和维护费用模型的平台总投资规划模型,采用双权值法对平台位置和靶点坐标进行优化分配,并基于Python语言的遗传算法进行平台位置规划部署。应用大庆油田某区块44个靶点的坐标数据,进行了平台位置优化设计,结果表明,以横向靶前位移最小为优选目标的平台总投资规划模型,可以快速地优化钻井平台位置,给出平台位置范围和靶点分配,并可以根据不同地形选取合适的平台位置和靶点坐标,人为因素影响较小,可以很好地解决丛式井平台部署问题,对其他区块平台部署有很好的借鉴意义。

关键词：丛式井钻井平台位置优选靶前位移投资规划遗传算法

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基于平均速度分析的近地表纵波速度反演

地球物理学报 2024年第3期67卷 1208-1222页

作者：王延光梁鸿贤芮拥军王胜阁王姣孙成禹中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司东营257000 青岛黄海学院智能制造学院青岛266427 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580

面波频散曲线对于横波速度、纵波速度、层厚等近地表地球物理参数的敏感度相差较大,现阶段通过频散曲线可以获得较为精确的近地表横波速度与厚度信息,但无法直接对纵波速度进行反演.研究表明,泊松比对于波长(W)-探测深度(D)关系较为敏感... 详细信息

面波频散曲线对于横波速度、纵波速度、层厚等近地表地球物理参数的敏感度相差较大,现阶段通过频散曲线可以获得较为精确的近地表横波速度与厚度信息,但无法直接对纵波速度进行反演.研究表明,泊松比对于波长(W)-探测深度(D)关系较为敏感.基于这一发现,本文根据频散曲线与反演获取的横波速度结构计算平均速度,获取W-D关系曲线.但合成数据测试证明,因近地表浅层对应的W-D曲线变化较小,且浅层纵波速度反演不准确会使误差累积,直接反演W-D曲线无法获取可靠的纵波速度剖面.本文改进了基于平均速度分析的近地表纵波速度反演方法,在目标函数中加入了对浅层信息较为敏感的W/D-D信息,同时对W-D曲线与W/D-D曲线进行联合反演.合成数据测试证明可以获取较为准确地浅层与深层纵波速度.将该方法应用于实际地震数据中,联合反演得到的纵波速度剖面与微测井数据较为吻合,证明本文提出的方法可以不借助其他信息,仅通过面波频散信息,获取更为准确地近地表纵波信息.

关键词：平均速度分析频散曲线纵波速度反演

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油气上窜速度相对时间法计算公式修正

石油钻探技术 2024年第1期52卷 32-37页

作者：张桂林中石化胜利石油工程有限公司山东东营257001

为提高油气上窜速度计算的科学性和准确性,解决迟到时间法等计算结果不准甚至为负值的问题,曾研究提出了计算结果更为准确的相对时间法。但目前钻井中已广泛使用钻具止回阀,下钻过程中井内钻井液全部从环形空间上返而不进入钻具内部,导... 详细信息

为提高油气上窜速度计算的科学性和准确性,解决迟到时间法等计算结果不准甚至为负值的问题,曾研究提出了计算结果更为准确的相对时间法。但目前钻井中已广泛使用钻具止回阀,下钻过程中井内钻井液全部从环形空间上返而不进入钻具内部,导致相对时间法的计算结果不再准确。为适应新的钻井工艺,须对相对时间法的计算模型和计算公式进行修正。为此,增加了下钻深度过油气层底部的计算公式,提供了3种井身结构、12种下入深度情形的新的系列计算公式。应用实例分析表明,修正后计算公式的可靠性和适用性得到了进一步提高。

关键词：油气上窜速度计算方法相对时间法公式修正应用实例

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基于模式约束的油层单元智能自动对比方法——以渤海湾盆地史南油田史深100区块加积式地层对比为例

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石油勘探与开发 2024年第1期51卷 161-172页

作者：邬德刚吴胜和刘磊孙以德中国石油大学(北京)人工智能学院北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石化胜利油田油气开发管理中心山东东营257000

针对基于数据驱动的地层自动对比方法难以适应侧向沉积相变快及地层厚度差异大的油层单元自动对比这一问题,建立基于模式约束的油层单元智能自动对比方法。该方法提出在油层单元自动对比中引入知识驱动,采用地层发育模式约束油层单元自... 详细信息

针对基于数据驱动的地层自动对比方法难以适应侧向沉积相变快及地层厚度差异大的油层单元自动对比这一问题,建立基于模式约束的油层单元智能自动对比方法。该方法提出在油层单元自动对比中引入知识驱动,采用地层发育模式约束油层单元自动对比过程,并将地层模式约束思想引入构建的相似性度量机及改进的条件约束动态时间规整算法,实现了对标志层及各油层单元界面的自动对比。渤海湾盆地史南油田史深100区块的应用表明:与人工对比结果相比,该方法标志层识别吻合率高于95.00%,油层单元识别平均吻合率达90.02%;与已有自动对比方法相比,油层单元识别平均吻合率提升约17个百分点,有效提高了油层单元自动对比精度。

关键词：油层单元自动对比对比学习地层发育模式标志层相似性度量机条件约束动态时间规整算法