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基于MSCNN-GRU神经网络补全测井曲线和可解释性的智能岩性识别

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石油地球物理勘探 2025年

作者：王婷婷王振豪赵万春蔡萌史晓东东北石油大学电气信息工程学院东北石油大学黑龙江省网络与智能控制重点实验室东北石油大学石油工程学院大庆油田有限责任公司采油工艺研究院大庆油田有限责任公司第九采油厂

针对传统岩性识别方法在处理测井曲线缺失、准确性以及模型可解释性等方面的不足，本文提出了一种基于MSCNN-GRU神经网络补全测井曲线和Optuna超参数优化的XGBoost模型的可解释性的岩性识别方法。首先，针对测井曲线在特定层段丢失或失... 详细信息

针对传统岩性识别方法在处理测井曲线缺失、准确性以及模型可解释性等方面的不足，本文提出了一种基于MSCNN-GRU神经网络补全测井曲线和Optuna超参数优化的XGBoost模型的可解释性的岩性识别方法。首先，针对测井曲线在特定层段丢失或失真的问题，引入了基于多尺度卷积神经网络（MSCNN）与门控循环单元（GRU）神经网络相结合的曲线重构方法，为后续的岩性识别提供了准确的数据基础；其次，利用小波包自适应阈值方法对数据进行去噪和归一化处理，以减少噪声对岩性识别的影响；然后，采用Optuna框架确定XGBoost算法的超参数，建立了高效的岩性识别模型；最后，利用SHAP可解释性方法对XGBoost模型进行归因分析，揭示了不同特征对于岩性识别的贡献度，提升了模型的可解释性。结果表明，Optuna-XGBoost模型综合岩性识别准确率为79.91%，分别高于支持向量机（SVM）、朴素贝叶斯、随机森林三种神经网络模型24.89%、12.45%、6.33%。基于Optuna-XGBoost模型的SHAP可解释性的岩性识别方法具有更高的准确性和可解释性，能够更好地满足实际生产需要。

关键词：岩性识别多尺度卷积神经网络门控循环单元神经网络 XGBoost 超参数优化可解释性

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数字孪生和油田站库工控系统融合应用的研究

中国设备工程 2025年第01期 136-138页

作者：冯维大庆油田有限责任公司第二采油厂

随着数字化、智能化技术的快速发展，数字孪生技术已成为油田数字化转型的重点研究方向。根据油田站库工控系统的应用现状，研究了数字孪生技术和PLC控制技术的融合应用，解决了数据相互独立的问题，实现了对油田站库的实时监测、优化... 详细信息

随着数字化、智能化技术的快速发展，数字孪生技术已成为油田数字化转型的重点研究方向。根据油田站库工控系统的应用现状，研究了数字孪生技术和PLC控制技术的融合应用，解决了数据相互独立的问题，实现了对油田站库的实时监测、优化调度和预测维护，提高了油田站库的生产运行效率，降低了能耗，减少了设备故障，提升了员工业务能力和工作效率，同时，为油田生产管理提供一种新的思路和方法。

关键词：数字孪生 PLC控制融合应用生产运行效率预测维护能耗

海拉尔盆地乌尔逊凹陷白垩系铜钵庙组原油地球化学特征及来源

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岩性油气藏 2025年第1期37卷 41-52页

作者：何星金玮张帆霍秋立李跃鲍俊驰刘璐曾庆兵大庆油田有限责任公司采油工程研究院大庆油田有限责任公司勘探开发研究院多资源协同陆相页岩油绿色开采全国重点实验室上海工程技术大学机械与汽车工程学院

海拉尔盆地乌尔逊凹陷白垩系铜钵庙组勘探获得突破，是资源潜力较大的新层系。通过TOC、热解、Ro、族组成、色谱、色质、δ13C等分析化验资料，对研究区各洼槽各小层的烃源岩进行了丰度、类型和成熟度评价，深入分析了铜钵庙组原油地球... 详细信息

海拉尔盆地乌尔逊凹陷白垩系铜钵庙组勘探获得突破，是资源潜力较大的新层系。通过TOC、热解、Ro、族组成、色谱、色质、δ13C等分析化验资料，对研究区各洼槽各小层的烃源岩进行了丰度、类型和成熟度评价，深入分析了铜钵庙组原油地球化学特征，定量计算了原油来源，并预测了下步有利勘探方向。研究结果表明：（1）海拉尔盆地乌尔逊凹陷铜钵庙组整体发育TOC平均值为1%、类型以Ⅰ—Ⅱ2型为主的中等烃源岩，其中铜二段泥岩也可见Ⅰ型烃源岩，洼槽区Ro为0.6%～1.5%，处于成熟阶段。（2）研究区铜钵庙组原油可分为乌北铜三段原油、乌南铜三段原油和乌南铜二段原油3类。乌北铜三段原油高饱和烃，姥植比高，饱和烃与芳烃δ13C偏重，C27重排甾烷和三环萜烷含量高。乌南铜三段原油具有高饱和烃、饱和烃与芳烃δ13C偏轻，C27重排甾烷和三环萜烷含量中等。乌南铜二段原油饱和烃含量低，奇偶优势比（OEP）值高，饱和烃与芳烃δ13C轻，C27重排甾烷和三环萜烷含量低。（3）研究区铜钵庙组3类原油均来源于南屯组南一段泥岩和铜钵庙组泥岩的二元混合，乌北铜三段原油与乌北南一段烃源岩更接近，乌北南一段泥岩的贡献比例为62.9%；乌南铜三段原油与乌南南一段烃源岩更接近，乌南南一段泥岩的贡献比例为59.5%；乌南铜二段原油与乌南铜二段烃源岩更接近，乌南铜二段泥岩的贡献比例为75.4%。（4）乌北和乌南洼槽发育厚度大于200 m的暗色泥岩，可为铜三段油藏和铜二段油藏供烃，乌北洼槽和乌东斜坡带为乌尔逊凹陷铜钵庙组下步甩开勘探的有利区带。

关键词：烃源岩评价油源对比贡献比例碳同位素地球化学特征铜钵庙组白垩系乌尔逊凹陷海拉尔盆地

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页岩储层天然裂缝对水力压裂改造效果的影响——以松辽盆地古龙凹陷青山口组页岩为例

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石油地球物理勘探 2025年

作者：王团赵海波杨志会张晟瑞任朝发唐晓花东北石油大学地球科学学院大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江省致密油和泥岩油成藏研究重点实验室

页岩储层同时发育高角度天然裂缝和水平页理缝，对水力压裂人工裂缝扩展和压裂施工具有很大影响。为明确天然裂缝与人工裂缝间的相互作用，首先，通过岩心及野外露头观察、电成像测井识别和地震属性预测，明确了天然裂缝发育特征；然后... 详细信息

页岩储层同时发育高角度天然裂缝和水平页理缝，对水力压裂人工裂缝扩展和压裂施工具有很大影响。为明确天然裂缝与人工裂缝间的相互作用，首先，通过岩心及野外露头观察、电成像测井识别和地震属性预测，明确了天然裂缝发育特征；然后，依托井中微地震监测技术，结合压裂施工参数变化特征，综合分析天然裂缝对人工裂缝扩展规律及压裂施工的影响。实例分析结果表明，不同产状天然裂缝对水力压裂改造效果影响存在差异，高角度天然裂缝容易产生压裂段间重复改造、套管变形、套管损坏等压裂施工异常，对人工裂缝扩展规律的影响随走向不同发生变化，其中东西向天然裂缝具有促进作用、南北向天然裂缝具有阻挡作用、北东/北西向天然裂缝具有转向作用；水平页理缝使得人工裂缝先横向破裂和延伸再往上、下扩展，人工裂缝总体表现为“扩展不高、延伸不远”，施工压力一直在高位区间震荡，容易引发砂堵。研究结果可为后续水平井轨迹设计及水力压裂施工参数优化调整提供依据。

关键词：页岩储层水平页理缝微地震监测水力压裂人工裂缝

古龙页岩油注CO2补能提高采收率机理及参数优化

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大庆石油地质与开发 2025年第1期 107-113页

作者：曲方春刘东旭王青振佟斯琴邓森中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江省油层物理与渗流力学重点实验室多资源协同陆相页岩油绿色开采全国重点实验室中国石油油气和新能源分公司

松辽盆地北部古龙凹陷青山口组是陆相纯页岩型页岩油藏，储层纳米孔隙发育，渗透率极低，弹性开发地层能量衰减快，产量递减快，如何有效地补充地层能量及提高采收率是亟待解决的难题。针对古龙页岩油储层特征，开展了注CO2补能及提高... 详细信息

松辽盆地北部古龙凹陷青山口组是陆相纯页岩型页岩油藏，储层纳米孔隙发育，渗透率极低，弹性开发地层能量衰减快，产量递减快，如何有效地补充地层能量及提高采收率是亟待解决的难题。针对古龙页岩油储层特征，开展了注CO2补能及提高采收率的分子模拟、室内实验及数值模拟研究，通过分子模拟评价了CO2的置换能力及扩散速率，通过注CO2室内实验评价了CO2与原油接触后的膨胀能力、混相压力，通过数值模拟方法对注CO2的不同注入参数进行了设计优化。结果表明：CO2对孔隙边界层具有较强的置换能力，并且具有较高的膨胀系数和较低的混相压力，在原始地层条件下即可实现混相；数值模拟设计优化单井吞吐注入速度为200 t/d，最优闷井时间为30 d，最优吞吐周期为5轮，页岩油注气吞吐可实现能量补充及增油效果，预计单井累计增油4 523 t。研究成果对古龙页岩油注气开发方案的编制具有重要的指导意义，为古龙页岩油效益开发提供了有力的技术保障。

关键词：古龙页岩油 CO2吞吐提高采收率参数优化

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砂泥互层地层断裂带结构特征及控油作用

中国石油大学学报（自然科学版） 2017年第2期41卷 21-29页

作者：刘宗堡郭林源付晓飞张东刘云燕方庆王海学孟令东东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 大庆油田有限责任公司第四采油厂黑龙江大庆163511 大庆油田有限责任公司第八采油厂黑龙江大庆163514 大庆油田有限责任公司第二采油厂黑龙江大庆163414

通过露头区解剖、三维地震解释、测井曲线识别、岩心观察和薄片鉴定,对松辽盆地杏北油田葡萄花油层砂泥互层地层断裂带内部结构特征进行研究;建立基于测井曲线综合响应的断层破碎带厚度预测模型,进而探讨断裂带结构特征对断层边部剩余... 详细信息

通过露头区解剖、三维地震解释、测井曲线识别、岩心观察和薄片鉴定,对松辽盆地杏北油田葡萄花油层砂泥互层地层断裂带内部结构特征进行研究;建立基于测井曲线综合响应的断层破碎带厚度预测模型,进而探讨断裂带结构特征对断层边部剩余油富集和开采的控制作用。结果表明:断裂带由断层核和破碎带两部分组成,其中断层核发育泥岩涂抹的分段生长结构,破碎带发育破碎、滑动和变形3种特征;断层垂向上在葡Ⅰ4小层发生分段,造成系统取心井钻遇3个断点,其中断点1发育砂岩变形带的断层端部破碎带,断点2发育泥岩涂抹的主断层核,断点3发育泥质角砾岩和方解石充填泥岩裂缝的次断层核;断层面两侧随着距断层核距离增加破碎带微构造密度和碳酸盐含量逐渐降低。

关键词：砂泥互层地层断裂带结构特征控油作用葡萄花油层杏北油田松辽盆地

大庆油田聚合物驱后微生物调剖先导性现场试验研究

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石油学报 2006年第B12期27卷 86-90页

作者：郭万奎石成方万新德李蔚石梅大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712 大庆油田有限责任公司第三采油厂黑龙江大庆163000

针对大庆油田聚合物驱后进一步提高原油采收率的问题,从大庆油田聚合物工业化区块采出液中分离、筛选出DT-1和DT- 2两株微生物调剖菌。菌种性能评价结果表明,所筛选的两种调剖菌不仅能够在聚合物驱后的油藏条件下有效地生长繁殖,而且与... 详细信息

针对大庆油田聚合物驱后进一步提高原油采收率的问题,从大庆油田聚合物工业化区块采出液中分离、筛选出DT-1和DT- 2两株微生物调剖菌。菌种性能评价结果表明,所筛选的两种调剖菌不仅能够在聚合物驱后的油藏条件下有效地生长繁殖,而且与地层本源菌有很好的兼容性。物理模拟岩心实验结果表明,调剖菌对聚合物驱后的油层有很好的封堵调剖作用,封堵率可以达到70%以上;聚合物驱后利用微生物调剖,原油采收率可进一步提高3.9%(OOIP)。现场试验证明,聚合物驱后实施微生物调剖,能够有效改善注水剖面,增加吸水层位和吸水厚度,采油井见到明显降水增油效果,为聚合物驱后进一步提高采收率探索了一条有效的途径。

关键词：聚合物驱微生物调剖性能评价提高原油采收率先导性试验

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往复式磁力驱动柱塞泵举升工艺技术研究

石油学报 2006年第4期27卷 122-124,129页

作者：付国太张柏任怀丰安喜德葛激扬鲁河清大庆油田有限责任公司第七采油厂黑龙江大庆163517

针对常规抽油机举升存在的一次性投资大、能耗高和系统效率低等实际问题,研制了往复式磁力驱动柱塞泵及地面数控装置。通过动力电缆给井下直线电机供电后产生交变磁场,永磁体动子在交变磁场作用下带动泵柱塞上下往复运动,从而达到举升... 详细信息

针对常规抽油机举升存在的一次性投资大、能耗高和系统效率低等实际问题,研制了往复式磁力驱动柱塞泵及地面数控装置。通过动力电缆给井下直线电机供电后产生交变磁场,永磁体动子在交变磁场作用下带动泵柱塞上下往复运动,从而达到举升抽油的目的。通过信号电缆将井下传感器的压力、温度信号上传至地面数控装置的参数调整模块,经过压力脉冲-液位数字信号转换,自行调整泵柱塞运行次数,使油井始终工作在合理的沉没度范围内,确保供排合理。配套DX-1型电磁防蜡器防蜡工艺现场试验,取得了较好的防蜡效果。

关键词：往复式磁力驱动柱塞泵直线电机传感器参数调整防蜡工艺

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我国东部油田红层沉积特征与油气成藏规律

石油学报 2008年第2期29卷 191-194页

作者：韦启新苑小燕大庆油田有限责任公司第一采油厂黑龙江大庆163257

在我国东部油田的新生代地层中,多发育大套的红色碎屑岩地层,其中发育有很好的油气藏。红层中油气藏的形成受多种因素影响。对东部油田的红层油气藏的研究表明,沉积与构造是控制红层油气成藏的关键因素,因沉积作用而形成的油气保存条件... 详细信息

在我国东部油田的新生代地层中,多发育大套的红色碎屑岩地层,其中发育有很好的油气藏。红层中油气藏的形成受多种因素影响。对东部油田的红层油气藏的研究表明,沉积与构造是控制红层油气成藏的关键因素,因沉积作用而形成的油气保存条件直接影响圈闭的有效性。厚层泥岩沉积对圈闭的封闭性也有重要影响。对红层中油气藏的分析与对比表明,供油断层与砂岩体相接触、储层侧向与垂向受泥岩或其他岩性或不整合的封堵是形成红层中油气藏的关键因素。

关键词：中国东部红色碎屑岩地层油气藏沉积构造储层圈闭成藏规律