检索结果-南通市图书馆

基于VAE-BiGRU-Attention模型的储层孔隙度预测——以中-低渗砂岩储层为例

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

地球物理学进展 2024年

作者：曾滨鑫肖晖郝子眉刘欢欢西安石油大学地球科学与工程学院陕西省油气成藏地质学重点实验室黑龙江科技大学矿业工程学院

孔隙度是储层评价中不可或缺的关键物性参数，而测井曲线与其之间存在复杂且潜在的关联。以往研究中，测井曲线特征提取的不完整和模型构建较为简单，导致孔隙度预测精度受限。为提升预测精度，本文创新性地结合了变分自编码器(Variatio... 详细信息

孔隙度是储层评价中不可或缺的关键物性参数，而测井曲线与其之间存在复杂且潜在的关联。以往研究中，测井曲线特征提取的不完整和模型构建较为简单，导致孔隙度预测精度受限。为提升预测精度，本文创新性地结合了变分自编码器(Variational Auto-Encoders， VAE)、双向门控循环单元(Bidirectional Gated Recurrent Unit， BiGRU)和注意力(Attention)机制，构建了VAE-BiGRU-Attention模型。VAE能有效学习数据的潜在表示，提升数据表征能力；BiGRU擅长捕捉序列数据信息，特别适合处理孔隙度随深度变化的特征；而Attention机制的引入动态计算了每个时间步的注意力权重，从而更精准地聚焦关键特征使模型达到更好的预测效果。为验证模型的有效性，本文将其与深度神经网络(Deep Neural Network， DNN)、循环神经网络(Recurrent Neural Network， RNN)以及BiGRU-Attention进行了对比实验。结果显示，VAE-BiGRU-Attention模型的均方误差(mean squared error， MSE)、平均绝对误差(mean absolute error， MAE)和均方根误差(root mean squared error， RMSE)分别为0.995、0.698和0.998，相较于其他模型，表现出显著的进步，有效提升了孔隙度预测的精度，为储层孔隙度预测提供了更为可靠的方法。

关键词：孔隙度储层评价测井曲线变分自编码器双向门控循环单元 VAE-BiGRU-Attention模型

基于Transformer和自适应特征融合的矿井低照度图像亮度提升和细节增强方法

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭科学技术 2024年第1期52卷 297-310页

作者：田子建吴佳奇张文琪陈伟周涛杨伟王帅中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083 中国矿业大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 国家矿山安全监察局内蒙古局内蒙古呼和浩特010010

高质量矿井影像为矿山安全生产提供保障,也有利于提高后续图像分析技术的性能。矿井影像受低照度环境的影响,易出现亮度低,照度不均,颜色失真,细节信息丢失严重等问题。针对上述问题,提出一种基于Transformer和自适应特征融合的矿井低... 详细信息

高质量矿井影像为矿山安全生产提供保障,也有利于提高后续图像分析技术的性能。矿井影像受低照度环境的影响,易出现亮度低,照度不均,颜色失真,细节信息丢失严重等问题。针对上述问题,提出一种基于Transformer和自适应特征融合的矿井低照度图像亮度提升和细节增强方法。基于生成对抗思想搭建生成对抗式主体模型框架,使用目标图像域而非单一参考图像驱动判别器监督生成器的训练,实现对低照度图像的充分增强;基于特征表示学习理论搭建特征编码器,将图像解耦为亮度分量和反射分量,避免图像增强过程中亮度与颜色特征相互影响从而导致颜色失真问题;设计CEM-Transformer Encoder通过捕获全局上下文关系和提取局部区域特征,能够充分提升整体图像亮度并消除局部区域照度不均;在反射分量增强过程中,使用结合CEM-Cross-Transformer Encoder的跳跃连接将低级特征与深层网络处特征进行自适应融合,能够有效避免细节特征丢失,并在编码网络中添加ECA-Net,提高浅层网络的特征提取效率。制作矿井低照度图像数据集为矿井低照度图像增强任务提供数据资源。试验显示,在矿井低照度图像数据集和公共数据集中,与5种先进的低照度图像增强算法相比,该算法增强图像的质量指标PSNR、SSIM、VIF平均提高了16.564%,10.998%,16.226%和14.438%,10.888%,14.948%,证明该算法能够有效提升整体图像亮度,消除照度不均,避免颜色失真和细节丢失,实现矿井低照度图像增强。

关键词：图像增强图像识别生成对抗网络特征解耦 Transformer

跨煤岩界面穿层压裂裂缝动态扩展特征试验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩土力学 2024年第3期45卷 737-749页

作者：李浩哲姜在炳范宗洋庞涛刘修刚煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

针对跨煤岩界面穿层压裂裂缝动态扩展过程,采用相似材料制作煤岩组合体试件,开展三点弯曲试验、真三轴水力压裂物理模拟试验,分别结合数字散斑技术、声发射监测技术,捕捉裂缝的动态扩展特征,分析裂缝扩展形态及影响因素。结果表明:三点... 详细信息

针对跨煤岩界面穿层压裂裂缝动态扩展过程,采用相似材料制作煤岩组合体试件,开展三点弯曲试验、真三轴水力压裂物理模拟试验,分别结合数字散斑技术、声发射监测技术,捕捉裂缝的动态扩展特征,分析裂缝扩展形态及影响因素。结果表明:三点弯曲试验中裂缝可从顶板直接进入煤层,裂缝在界面处未转向,增大预制裂缝长度试件断裂所需的峰值应力降低;真三轴水力压裂试验条件下,由于煤层塑性强,顶板内裂缝高度、长度均大于煤层,顶板内声发射事件比例高于煤层;在裂缝穿层扩展的前提下,增大水平井与煤层顶面距离会导致裂缝穿层扩展时间延长,提高压裂液注入排量可增大裂缝进入煤层的穿透深度,但是易导致缝高失控、缝长降低,提出采用变排量压裂施工,初期压裂液大排量注入促使裂缝纵向穿层,随后降排量促进裂缝在顶板和煤层内横向延伸;多裂缝同步起裂时缝间存在竞争扩展现象,部分裂缝可能无法穿层扩展。研究成果可为掌握裂缝跨煤岩界面穿层扩展特点、优化设计压裂施工参数提供理论支撑。

关键词：煤岩界面穿层压裂动态扩展数字散斑声发射

氯苯添加量对通用级碳纤维结构与强度性能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭转化 2024年第3期47卷 83-91页

作者：刘金昌向玲严作贤王欣雨梁鼎成解强中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

采用氯化-脱氯化法制备通用级碳纤维是煤液化残渣的高附加值利用路径之一,然而迄今为止,针对以氯苯为氯源诱导的氯化-脱氯化反应的研究尚不够深入,尤其是氯苯添加量对碳纤维结构与性能的影响仍缺乏研究。以煤液化残渣为原料,以氯苯为氯... 详细信息

采用氯化-脱氯化法制备通用级碳纤维是煤液化残渣的高附加值利用路径之一,然而迄今为止,针对以氯苯为氯源诱导的氯化-脱氯化反应的研究尚不够深入,尤其是氯苯添加量对碳纤维结构与性能的影响仍缺乏研究。以煤液化残渣为原料,以氯苯为氯源,采用氯化-脱氯化法制备通用级碳纤维。借助元素分析仪、傅立叶变换红外光谱仪、^(13)C固态核磁共振波谱仪、X射线光电子能谱仪、基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪、扫描电子显微镜、拉伸强度测试仪及高精度显微镜表征研究氯苯添加量(10 g~40 g)对沥青前驱体分子组成与结构、熔融纺丝性及碳纤维强度性能的影响及规律。结果表明:经氯化-脱氯化法制得的煤液化残渣基沥青前驱体以芳香碳为主要组成,碳元素含量达91%以上,且碳元素含量和碳氢质量比随着氯苯添加量的升高而略微降低;X射线光电子能谱分析结果表明,经脱氯化反应后未见氯元素残留;氯化-脱氯化反应促使了芳环之间的缩聚,当氯苯添加量为20 g时,平均相对分子质量的质荷比为677;通过13 C固态核磁共振波谱可知,氯苯诱导的缩聚反应主要是加强了芳环的渺位缩聚,当氯苯添加量从10 g增加至40 g时,渺位缩聚碳的含量从9.40%提升至11.78%,这说明沥青前驱体的分子结构沿着一维方向呈现线性排列,进而熔融纺丝性随着氯苯添加量的增加而明显提高,CLR-CB-30和CLR-CB-40两组沥青前驱体在293 r/min的缠丝转速下仍能实现连续纺丝而不发生断裂,碳纤维的表面和断面光滑无缺陷,平均强度性能最高达932 MPa,平均直径约为12μm。表明采用氯化-脱氯化法制备出的煤液化残渣基通用级碳纤维具有较好的强度性能,达到了目前以煤焦油沥青或者石油沥青为原料工业化生产的通用级碳纤维的水平。

关键词：通用级碳纤维煤液化残渣氯化-脱氯化氯苯添加量结构强度性能

沥青基碳纤维的制备工艺、反应机理及调控方法

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

洁净煤技术 2024年第1期30卷 110-123页

作者：刘金昌严作贤王欣雨解强梁鼎成中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

沥青基碳纤维是重要的工程碳纤维之一,在航空航天、国防军工等领域具有广泛应用。沥青基碳纤维制备流程长、影响因素多,归咎于对其制备工艺、反应机理及调控方法的认识不足,迄今工业化生产强度性能优异的沥青基碳纤维仍面临诸多困难。... 详细信息

沥青基碳纤维是重要的工程碳纤维之一,在航空航天、国防军工等领域具有广泛应用。沥青基碳纤维制备流程长、影响因素多,归咎于对其制备工艺、反应机理及调控方法的认识不足,迄今工业化生产强度性能优异的沥青基碳纤维仍面临诸多困难。以碳纤维生产流程为主线,针对原料预处理、沥青前驱体调制、熔融纺丝、预氧化及炭化与石墨化的现状、方法、机理及调控进行深入探讨分析。沥青基碳纤维的原料有煤系、石油系、生物质系、高分子系和纯化合物,原料预处理方法主要有蒸馏和萃取;沥青前驱体的调制本质是以氢转移反应和自由基反应并行的液相炭化反应,包括环化、芳构化、低聚和缩聚等复杂的反应过程。芳烃低聚物在高温下缩聚形成稠环芳烃片状大分子的基本结构单元,基本结构单元经过热运动不断聚集,形成聚集体;由于范德华力作用使基本结构单元相互堆叠,形成平行堆积体,进而通过层积、堆积等过程形成基本构筑单元聚集体。基本构筑单元聚集体在不同反应条件下可以转变为长程无序、短程有序的难石墨化结构,也可以转变为长程有序、短程有序的易石墨化结构。以煤系、石油系和生物质系物质为原料调制沥青前驱体时,因其反应活性好,通常选用设备简单、操作容易、成本低廉的热缩聚法;而当以萘、甲基萘等纯化合物为原料时,因其反应活性差,需要较高的温度才能引发自由基反应,故通常采用催化合成法。熔融纺丝宏观上起到塑型的作用,通过改变纺丝参数和喷丝板的形状分别可以调节碳纤维的直径和形状;此外,熔融纺丝对中间相沥青前驱体的重排分子作用尤为明显,使得石墨微晶更易沿轴向一维排列形成有序的石墨晶体结构。为使沥青纤维在炭化过程中不发生融化,需要将沥青纤维由热塑性转变为热固性,即通过轻微的氧化反应,让沥青中的稠环芳烃分子经历氧化、缩合、分解和脱水,从而形成特定的交联结构,最终在纤维结构中生成一定量的含氧官能团。炭化是使预氧化后的纤维经过复杂的化学反应和结构转变形成具有炭材料分子结构特征的碳纤维。炭化过程中,石墨微晶发生重排,非碳原子被移除,碳元素含量进一步升高;经过石墨化后,石墨晶体结构更加完整、取向度更高,使碳纤维向石墨纤维转变,强度性能更加优异。另外,针对沥青基碳纤维的突破方向,提出了从分子维度定向可控制备的思路;并为碳纤维生产过程中耗时耗能的预氧化步骤的优化改进提供了具体方法。

关键词：碳纤维沥青基制备机理调控

开采井周边储层渗透率演变对天然气水合物产能影响机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

地学前缘 2024年

作者：申鹏飞吕涛毕昊媛何娟李小森李刚中国科学院广州能源研究所西安石油大学石油工程学院广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室河北工程大学矿业与测绘工程学院

水合物储层采用压裂技术改造增产已被证明具有水合物生产的应用前景。本研究主要目的是分析两个生产井之间相互作用下的储层产气规律，获得生产井之间的最佳距离。本文以祁连山冻土区DK-2站位的水合物赋存参数为基础，以双水平井形式对... 详细信息

水合物储层采用压裂技术改造增产已被证明具有水合物生产的应用前景。本研究主要目的是分析两个生产井之间相互作用下的储层产气规律，获得生产井之间的最佳距离。本文以祁连山冻土区DK-2站位的水合物赋存参数为基础，以双水平井形式对开采井外储层进行压裂，并以数值模拟的方式评估了此方法开采冻土区水合物沉积物的生产潜能。模拟结果表明，利用水力压裂方法提升开采井周边储层的渗透性突破了仅采用降压法开采水合物的技术瓶颈，产气率和累积释放气体量均高于传统降压法，并且平均气水比得到显著上升。水平井周围的岩石基质破裂后，会增加压裂区的流动特性，进而促进压降的传播距离，有效降低储层内冰赋存与聚集。水平生产井之间水合物分解区域的渗透有利于促进分解气体和水流向生产井。此外，水力压裂方法对本征渗透率低于1mD的水合物储层是十分有效的，生产井之间的最佳距离建议为45～60m。

关键词：天然气水合物储层改造渗透率冻土区井距

致密砂岩气水两相流固耦合裂缝动态闭合分析半解析模型

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

天然气地球科学 2024年第7期35卷 1289-1303页

作者：杜旭林苏彦春房茂军马明白玉湖程林松中海油研究总院有限责任公司非常规研究院北京100028 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 宾夕法尼亚州立大学能源与矿业工程系美国宾夕法尼亚州16802

在致密砂岩气井压裂液返排和早期生产阶段,由于支撑剂回流和储层压降易于造成裂缝不同程度的闭合,从而导致产能的部分损失。为了分析这一关键问题,提出了用于预测压裂液返排和致密气藏早期开发产能的渗流—地质力学方程组完全耦合的半... 详细信息

在致密砂岩气井压裂液返排和早期生产阶段,由于支撑剂回流和储层压降易于造成裂缝不同程度的闭合,从而导致产能的部分损失。为了分析这一关键问题,提出了用于预测压裂液返排和致密气藏早期开发产能的渗流—地质力学方程组完全耦合的半解析数学模型及求解方法,该方法可用于捕捉裂缝的动态行为并获取相关重要参数,以优化致密气开发策略。其中,结合致密气井普遍产水的矿场实际,建立了裂缝系统气水两相渗流方程组;根据裂缝表面不同受力关系,分别建立了人工裂缝与天然裂缝的力学方程,采用了裂缝开度与作用于裂缝壁面的接触应力间的非线性关系描述裂缝闭合;以迭代耦合方式求解渗流—地质力学耦合系统,采用了有限差分法对裂缝内流动求取数值解,获取裂缝的传导率初始分布,通过位移不连续法计算裂缝开度变化,并在渗流方程组中更新迭代以得到气水两相的流体压力与饱和度分布。将该模型与经典解析解及商业模拟软件的计算结果进行对比,验证了解的准确性。将其应用于鄂尔多斯盆地东缘某致密气田的实例井分析,研究表明:在返排及开发早期阶段,裂缝开度随着缝内压力降低而逐渐减小,在井筒射孔点、裂缝相交处、裂缝尖端更容易趋于闭合;由于裂缝成因不同,人工裂缝与天然裂缝有着不同的闭合机制,受支撑剂作用的影响,人工裂缝闭合程度要明显小于天然裂缝;通过拟合实测生产历史数据,能有效评估裂缝的关键参数。该研究对于综合利用早期生产数据准确预测气井产能及控压生产理念的提出具有重要的理论和现实意义。

关键词：致密气藏返排气水两相渗流—地质力学耦合裂缝闭合位移不连续法半解析模型

同方期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

黔北牛蹄塘组页岩气组成特征及富氮机理

地质学报 2024年第6期98卷 1867-1879页

作者：沈仲辉李希建张胜跃周令剑赖欢江西理工大学应急管理与安全工程学院江西赣州341000 贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 西安石油大学电子工程学院陕西西安710065 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

贵州黔北地区页岩气资源储量丰富,主要目的层为牛蹄塘组和龙马溪组两套富有机质烃源岩,具有良好的生烃物质基础及潜力,但气井测试显示牛蹄塘组页岩气中氮气含量普遍超过80%,甲烷含量低。针对这一现象,开展了页岩气气体组分和碳氢同位素... 详细信息

贵州黔北地区页岩气资源储量丰富,主要目的层为牛蹄塘组和龙马溪组两套富有机质烃源岩,具有良好的生烃物质基础及潜力,但气井测试显示牛蹄塘组页岩气中氮气含量普遍超过80%,甲烷含量低。针对这一现象,开展了页岩气气体组分和碳氢同位素测试,分析了页岩气井中CH_(4)、CO_(2)和N_(2)的来源;结合页岩地球化学特征、区域地质背景和构造特征、岩芯裂缝分布、深部岩浆热液活动以及典型页岩气井解剖,探讨了黔北牛蹄塘组页岩气井富氮机理。研究发现:黔北地区区域地质构造复杂,储层受多期次构造运动影响,断层和裂缝发育;牛蹄塘组页岩岩芯裂缝多被方解石充填,说明该地区曾经岩浆热液活动较为频繁;不同构造带页岩含气量差异明显,氮气含量高,甲烷含量低,具有一定的区域普遍性;页岩气中的CH_(4)属于有机成因热裂解气,CO_(2)是有机质热转化过程中形成的,N2的来源与成熟(特别是高成熟)阶段有机质热氨化作用和深部地壳、上地幔岩浆热液沿着断裂带入有关。构造相对稳定、断层裂缝不发育和岩浆热液活动不频繁的古隆起区域为页岩气开发的优选方向,研究成果可以为牛蹄塘组页岩气成藏机理及后续的资源评价和勘探部署提供理论指导。

关键词：页岩气黔北地区氮气来源气体组分同位素

同方期刊数据库

矿井巷道系统突(涌)水蔓延过程物理仿真试验模拟与应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国矿业大学学报 2024年第3期53卷 421-434页

作者：武强张小燕赵颖旺李会平徐华王潇中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)国家煤矿水害防治工程技术研究中心北京100083 河北工程大学地球科学与工程学院河北邯郸056038 天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300350 北京石油化工学院信息学院北京102617

为弥补矿井突(涌)水蔓延过程试验研究空白,科学揭示矿井巷道系统中水流蔓延规律,提出了矿井巷道系统突(涌)水蔓延过程物理仿真试验方法,并深入探讨了突(涌)水蔓延范围演变规律、巷道水深分布规律、水速影响特征以及巷道局部水流流动效应... 详细信息

为弥补矿井突(涌)水蔓延过程试验研究空白,科学揭示矿井巷道系统中水流蔓延规律,提出了矿井巷道系统突(涌)水蔓延过程物理仿真试验方法,并深入探讨了突(涌)水蔓延范围演变规律、巷道水深分布规律、水速影响特征以及巷道局部水流流动效应.基于巷道类型、布置方式、几何和结构特征,设计了矿井巷道系统试验原型,并依据重力相似准则按1∶10的比尺建立了矿井巷道系统突(涌)水蔓延过程正态试验模型.根据突(涌)水位置分布及其流量曲线演变特征分析,建立了多组试验工况,采用重力式循环供排水系统实现了不同工况下突(涌)水蔓延过程.研究结果表明:巷道水流蔓延具有以突(涌)水点为中心按高程分布的分区分级演变特性;巷道水深时变关系与突(涌)水流量呈正相关,正相关性下蔓型水深比上涨型水深显著;巷道整体水速与突(涌)水流量曲线增长幅度有关,增幅越大蔓延水速越快,累积突(涌)水量越多.单流程水速与突(涌)水量、水深和巷道坡度呈正相关,与巷道断面宽度呈负相关,其中水速对水深和巷道坡度变化最敏感;巷道局部结构突变位置下蔓水流会发生偏转效应,沿程或沿断面呈现水深和流速双值分布特性.试验结果与实际井下涌水数据相吻合,在水害智能防控与应急救援工程实践中具有广泛的应用价值.

关键词：矿井水害物理仿真试验突(涌)水蔓延过程巷道水深巷道水速

同方期刊数据库