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多分支废弃油井层温衰减规律及注入参数对注采性能的影响

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天然气工业 2024年第2期44卷 178-187页

作者：石昌帅王成之祝效华西南石油大学机电工程学院西南石油大学地热能研究中心

利用废弃油井开发地热资源是降低地热开发成本、促进商业推广的有效措施,其中层温衰减规律对地热系统取热效果具有重要影响。为此,以废弃油井储层为研究对象,结合泰森多边形理论对储层裂缝进行了划分,建立了三维油水两相热流耦合数值模... 详细信息

利用废弃油井开发地热资源是降低地热开发成本、促进商业推广的有效措施,其中层温衰减规律对地热系统取热效果具有重要影响。为此,以废弃油井储层为研究对象,结合泰森多边形理论对储层裂缝进行了划分,建立了三维油水两相热流耦合数值模型,分析了不同储层条件与布井结构下的层温衰减规律,探究了注入参数等因素对地热注采性能的影响。研究结果表明:(1)低渗透储层抽采30年生产温度最大差值可达22.08 K,高渗透储层(1.0×10^(-13) m^(2))温度过度衰减,长年限采热效率低;(2)储层含油率与生产温度和发电功率呈正相关关系,生产30年后差值最大可达11.57 K与0.12 MW;(3)分支井沿垂直方向会形成低温波谷,层温衰减高于储层其余部分,数量增加对注采影响小;(4)注入速率与发电功率、生产温度分别呈正、负相关关系,但注入速率超过89 kg/s时不利于长年限开采。结论认为:(1)储层取热性能对初始渗透率最为敏感,注入速率与储层含油率次之,优先开发低渗透储层有利于长年限采热;(2)应利用油田地热降低稠油黏度,形成地热辅助采油模式,以实现经济效应最大化;(3)选取6支分支井与89 kg/s的注入速率可得到可观取热效果和较好的经济效益。

关键词：地热系统废弃油井泰森多边形离散裂缝网络初始含油率层温衰减取热性能多分支井

R-FCCL：一种面向高维数据的模糊概念认知学习方法

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计算机研究与发展 2024年

作者：郭豆豆徐伟华西南大学人工智能学院

随着全球信息化的高速发展，高维数据挖掘与知识发现成为了人工智能领域亟待破解的科学问题之一. 然而，由于高维数据中样本的稀疏性与特征的冗余性，传统统计学模型和机器学习方法的泛化性和可解释性遇到极大的挑战. 为此，针对高维数... 详细信息

随着全球信息化的高速发展，高维数据挖掘与知识发现成为了人工智能领域亟待破解的科学问题之一. 然而，由于高维数据中样本的稀疏性与特征的冗余性，传统统计学模型和机器学习方法的泛化性和可解释性遇到极大的挑战. 为此，针对高维数据与知识弱演化能力之间不平衡的科学问题，利用三支概念求解复杂问题的认知机理，提出了一种新的概念建模方法，即稳健模糊概念认知学习（fuzzy-based concept-cognitive learning with robustness，R-FCCL）. 首先，借助概念的最大相似性原则，建立了基于R-FCCL的高维数据分类系统，并从概念的角度出发，研究了高维数据的知识结构和认知学习机理. 进一步，利用模糊三支概念的正、负算子从2个不同的角度刻画了模糊环境概念认知学习过程，进而基于概念融合的模糊三支概念完成概念辨识和数据分类. 通过在12个真实数据集与12种分类方法的实验分析，验证所提方法具有较好的鲁棒性和有效性.

关键词：形式概念分析概念认知学习粒计算高维数据三支决策

直觉模糊MABAC法在低渗碳酸盐岩气藏有利区优选中的应用

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油气藏评价与开发 2024年

作者：闵超李映君李小刚华青张娜 1.西南石油大学理学院 2.西南石油大学人工智能研究院 3.西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室 4.中国石油西南油气田公司重庆气矿西南石油大学理学院西南石油大学人工智能研究院西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室中国石油西南油气田公司重庆气矿

低渗碳酸盐岩气藏地质构造和储层特征复杂，数据获取和解释的不确定性较高，导致有利区优选的难度较大。提出了最优最劣法（BWM）赋权下的直觉模糊多属性边界近似区域比较（MABAC）低渗碳酸盐岩有利区优选模型。首先，根据低渗碳酸盐岩... 详细信息

低渗碳酸盐岩气藏地质构造和储层特征复杂，数据获取和解释的不确定性较高，导致有利区优选的难度较大。提出了最优最劣法（BWM）赋权下的直觉模糊多属性边界近似区域比较（MABAC）低渗碳酸盐岩有利区优选模型。首先，根据低渗碳酸盐岩地质特征、生烃能力和储气能力等信息，建立综合考虑低渗碳酸盐岩成藏的地质条件、施工条件的综合评价指标体系；然后利用BWM方法确定各关键评价指标权重，同时考虑多个因素对不同的油气田的影响并掌握因素之间的优先级关系；最后，利用直觉模糊信息替代精确信息，建立改进的直觉模糊多属性决策模型，对低渗碳酸盐岩气藏开发有利区进行优选。利用10个碳酸盐岩气藏区块进行实验，结果表明：剩余动态储量、有效储层厚度等因素表现良好的C区块为最优，具体对碳酸盐岩气藏开发有利区块按照整体距离的值进行降序排序结果为：C区>I区>H区>A区>D区>G区>J区>E区>F区>B区。将提出的直觉模糊MABAC法与现有方法进行对比，并结合数值模拟结果分析，验证了该方法的有效性和合理性。

关键词：低渗碳酸盐岩有利区优选评价指标体系最优最劣法(BWM) 直觉模糊多属性边界近似区域比较(MABAC)法

油气场站火灾爆炸风险的神经支持决策树识别与预测

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安全与环境学报 2024年第7期 2574-2584页

作者：闵超张乾黄鑫龙梦舒李柯江刘凤珠西南石油大学理学院西南石油大学人工智能研究院西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室中国石油西南油气田公司安全环保与技术监督研究院

为了有效防控油气场站火灾爆炸事故，从影响因素之间因果关系的角度出发，提出利用神经支持决策树(Neural-Backed Decision Tree, NBDT)算法构建油气火灾爆炸可解释预测模型。该方法利用词频-逆向文件频率(Term Frequency-Inverse Docum... 详细信息

为了有效防控油气场站火灾爆炸事故，从影响因素之间因果关系的角度出发，提出利用神经支持决策树(Neural-Backed Decision Tree, NBDT)算法构建油气火灾爆炸可解释预测模型。该方法利用词频-逆向文件频率(Term Frequency-Inverse Document Frequency, TF-IDF)算法从风险描述信息中提取出关键词并计算权重，整合得到64个风险二级因素，构建了油气场站的火灾爆炸数据集；采用神经支持决策树算法构建分类模型，对油气场站火灾爆炸事故进行预测和可解释分析，可以基于数据可视化地分析油气火灾爆炸事故的风险与诱因。结果表明，NBDT模型预测准确率为0.976,AUC为0.913,明显优于其他模型；模型可视化结果分别从单因素和多因素角度分析，确立7种二级风险主控因素和6种二级风险组合主控因素。13种风险主控因素的确立，可以为既有油气场站火灾爆炸预测和防控机制提供理论支撑。

关键词：安全工程油气爆炸风险因素关联规则可解释性神经支持决策树(NBDT)

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针对剩余静校正的慢速扩展遗传算法

山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：胥可钱坤于洪闵帆西南石油大学计算机与软件学院西南石油大学人工智能研究院重庆邮电大学计算智能重庆市重点实验室

在地震勘探剩余静校正阶段，遗传算法处理低信噪比数据时容易受到噪声干扰，迅速陷入局部最优。本文提出一种基于概率统计的慢速扩展遗传算法（Slow expansion genetic algorithm for residual static correction,SEGA）。以动校正后的... 详细信息

在地震勘探剩余静校正阶段，遗传算法处理低信噪比数据时容易受到噪声干扰，迅速陷入局部最优。本文提出一种基于概率统计的慢速扩展遗传算法（Slow expansion genetic algorithm for residual static correction,SEGA）。以动校正后的共中心点道集数据作为输入，通过地震道与混波模型道互相关，分别获取炮点与检波点的互相关矩阵，并利用所提出的转换函数获得静校正量概率矩阵；根据该概率矩阵的值，进行种群的初始化、交叉、变异；通过选择最优染色体更新叠加剖面，并利用慢速扩展相空间来重新确定校正量的上下界；重复如上步骤直至收敛。实验结果表明，SEGA在某山区收集的地震数据上能显著提高叠加剖面的成像质量，与最大叠加能量法和基准遗传算法相比，叠加能量分别提升了6.61%、5.55%。

关键词：互相关最大能量模型道相空间

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川渝地区深井注水泥环空流体掺混规律研究

西南石油大学学报(自然科学版) 2024年

作者：杨涪杰孙劲飞胥珂维罗涵临李早元油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学西南石油大学理学院西南石油大学人工智能研究院中国石油西南油气田公司工程技术研究院

深井固井注水泥过程中,由于长封固段,窄间隙,高偏心等复杂井眼条件的影响,环空流体易发生掺混,混浆可能导致掺混段摩阻增大,造成固井漏失。针对川东高磨区块油层套管固井作业中高偏心环空的循环当量密度（ECD）预测不准确的问题,开展了... 详细信息

深井固井注水泥过程中,由于长封固段,窄间隙,高偏心等复杂井眼条件的影响,环空流体易发生掺混,混浆可能导致掺混段摩阻增大,造成固井漏失。针对川东高磨区块油层套管固井作业中高偏心环空的循环当量密度（ECD）预测不准确的问题,开展了固井注水泥流体掺混模拟及混浆流变性实验研究,研究基于计算流体力学（CFD）软件实时计算混浆段各流体占比变化,通过流变实验拟合流变性方程计算井筒ECD,结果证明了偏心度是影响混浆比例变化的主要影响因素,低偏心度时,钻井液、隔离液和水泥浆比例主要为5:1:4,而高偏心度时,比例主要为7:1:2;考虑混浆的ECD较常规ECD在上部混浆段高出0.2～0.8 g/cm3,在下部纯水泥段要高出0.2～0.5 g/cm3。本研究揭示了深井复杂井况对流体间掺混比例及混浆对井筒当量密度的影响,对保障川渝地区深井固井注水泥安全作业和提高固井质量具有重要意义。

关键词：深井偏心度掺混流变性循环当量密度

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利用时域叠加的声学成像法定位埋地PE管道

声学学报 2024年第3期49卷 569-576页

作者：葛亮何建高艳肖小汀吴佳晔王甜西南石油大学机电工程学院成都610500 中国科学院声学研究所北京100190 西南石油大学电气信息学院成都610500

针对现有埋地管道探测技术难以确定聚乙烯(PE)管道埋深且通常对管线走向的探测误差较大的问题,提出了优化的时域叠加声学成像法。利用该方法对仿真信号进行直达波与表面波消除、反射波提取和成像定位处理,验证了方法的可行性。最后,对埋... 详细信息

针对现有埋地管道探测技术难以确定聚乙烯(PE)管道埋深且通常对管线走向的探测误差较大的问题,提出了优化的时域叠加声学成像法。利用该方法对仿真信号进行直达波与表面波消除、反射波提取和成像定位处理,验证了方法的可行性。最后,对埋深0.4 m和1.0 m的PE管进行定位测试实验,最大管线平面定位误差分别为0.179 m和0.240 m,说明该方法基本满足较好埋地条件PE管道探测的需求。

关键词：管线定位聚乙烯管道声学成像时域叠加

区间值决策表中基于相对优势邻域粒度的属性约简

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第5期46卷 67-76页

作者：张晓燕李璐西南大学人工智能学院重庆400715

现实生活中大量数据以区间值形式存在,此时区间值决策表并不是基于等价关系,传统的决策方法并不能解决这一问题.为此,本文在区间值决策表中引入相邻关系、相邻类的定义,进而由相邻类建立了区间决策表的相对优势邻域粒度,拓展了经典决策... 详细信息

现实生活中大量数据以区间值形式存在,此时区间值决策表并不是基于等价关系,传统的决策方法并不能解决这一问题.为此,本文在区间值决策表中引入相邻关系、相邻类的定义,进而由相邻类建立了区间决策表的相对优势邻域粒度,拓展了经典决策信息系统的相关方法,并利用相对优势邻域粒度研究了区间决策表属性约简的启发式算法,通过具体案例将得到的属性约简结果与代数约简进行了有效性验证,进一步丰富和完善了信息系统属性约简理论.

关键词：粗糙集区间值决策表相邻关系相对优势领域粒度属性约简

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三支概念背景下属性粒化效率的度量

计算机工程与科学 2024年第4期46卷 725-733页

作者：张晓燕王佳一西南大学人工智能学院重庆400715

三支概念分析是三支决策与形式概念分析结合的产物,该理论相对于形式概念分析最大的进步是可以同时研究形式背景中“共同具有”和“共同不具有”的信息。属性粒化是一种基于粒度树与剪枝将属性分解为子属性,形成新属性集合的理论。而由... 详细信息

三支概念分析是三支决策与形式概念分析结合的产物,该理论相对于形式概念分析最大的进步是可以同时研究形式背景中“共同具有”和“共同不具有”的信息。属性粒化是一种基于粒度树与剪枝将属性分解为子属性,形成新属性集合的理论。而由于同一粒度树上剪枝众多,如何选择剪枝,确定最优的粒化方向以进行进一步运算成为保证属性粒化效率的关键问题。通过理论推导,证明了原三支概念与属性粒化得到的新三支概念存在紧密的内在联系,以此作为度量属性粒化效率的基础。首先,基于属性粒化层次的关系,将属性粒化层次分为存在偏序关系的属性粒化层次和不存在偏序关系的属性粒化层次。进一步,给到细化系数的含义,并分别阐述了细化系数在2种属性粒化层次中的度量作用,从而达到度量不同属性粒化效率的目的。

关键词：三支概念属性粒化多粒度细化系数粒度树

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