基于半监督学习的井震联合储层横向孔隙度预测方法

传统地震储层预测技术一般基于弹性参数反演和岩石物理建模的级联流程实现储层孔隙度预测, 其预测精度受到波动理论和岩石物理理论的近似假设、初始模型和二次反演累积误差等因素的影响.为缓解这些问题, 本文提出了一种基于双向门控递归单元神经网络的半监督学习井震联合孔隙度预测方法, 实现从地震数据直接预测储层横向孔隙度.通过少量的地震测井样本标签对和多目标函数约束建立智能化多尺度多信息融合孔隙度预测模型, 实现地震数据到孔隙度, 孔隙度再到生成地震数据的闭环映射.此外, 在网络模型每次迭代更新的过程中随机引入非井旁地震道参与网络训练, 非井旁地震道的波形匹配能在一定程度上保证井间孔隙度的预测精度.模型数据和实际数据测试结果表明, 本文提出的方法相比于有监督学习孔隙度预测方法能进一步提高储层孔隙度的预测准确性和横向连续性, 获得较为可靠的储层物性参数的空间分布.

     

基于数据分布域变换与贝叶斯神经网络的渗透率预测及不确定性估计

渗透率是储层评价和油气藏开发的关键参数.传统测井方法与常规机器学习方法估算的渗透率都是固定值.但由于测井数据本身存在噪声, 渗透率的预测结果可能受到噪声的影响出现测量性的随机误差(即任意不确定性); 同时, 当测试数据与训练数据存在差异时, 机器学习模型在预测渗透率时可能出现模型参数的不确定性(即认知不确定性).为实现渗透率的准确预测并量化两种不确定性对结果的影响, 本文提出基于数据分布域变换和贝叶斯神经网络同时实现渗透率预测及其不确定性的估计.提出方法主要包括两个部分: 一部分是不同域数据分布的相互转换, 另一部分是基于贝叶斯理论的神经网络渗透率建模预测和不确定性估计.由于贝叶斯神经网络存在数据分布的假设, 当标签的概率分布与网络的分布保持一致时, 贝叶斯神经网络可以更好的学习到数据之间的关系.因此通过寻找一个函数将一个原始域的渗透率标签转换为目标域的与渗透率有关的变量(我们称为目标域渗透率), 使得该变量符合贝叶斯神经网络的分布假设.我们使用贝叶斯神经网络预测目标域渗透率以及任意不确定性和认知不确定性.随后, 通过分布域的逆变换, 我们将目标域渗透率还原回原始域渗透率.应用本文方法到某油田的18口井的测井数据中, 使用16口井的数据进行训练, 2口井进行测试.测试井的预测渗透率与真实渗透率基本一致.同时, 任意不确定性的预测结果提供了渗透率预测值受到的测井数据噪声影响的位置.认知不确定的预测结果说明数据量少的位置具有更高的认知不确定性.我们提出的这一流程不仅显示了在储层表征方面的巨大潜力, 同时可以降低测井解释时的风险.

     

激光辐照煤岩的热效应数值模拟分析

探究激光辐照煤岩的热效应,有助于理解激光作用于煤岩的成孔机制,从而为激光应用于煤层气水平钻进提供理论支持。基于传热学理论,建立了激光辐照煤岩的数学模型,通过多物理场仿真分析软件COMSOL Multiphysics对激光破岩过程中温度场分布情况进行数值计算,探讨了激光光束辐照在煤岩表面时激光功率、光斑半径及辐照时间等因素对激光作用于岩石的热效应影响。再考虑到煤岩在极高的升温速度下将发生相变,建立了其发生气体相变的数值仿真模型,对其气化后形成的烧灼孔进行模拟仿真。仿真结果分析表明,影响钻孔深度的主要因素是激光功率和辐照时间,影响孔口直径大小的主要因素是光斑直径,激光辐照煤岩的成孔机理主要是激光高温烧蚀成孔,如果用于实际钻进过程中将大幅减少固体岩屑,有助于降低排屑工艺的难度。     

粘弹介质叠前四参数同步反演及应用

叠前地震资料中包含纵波速度、横波速度、密度和吸收衰减系数等弹性及粘弹性信息,其中吸收衰减属性对储层物性及流体性质尤为敏感.本文从粘弹介质精确Zoeppritz方程出发,基于介质分解理论通过公式推导及近似,建立了包含纵波速度、横波速度、密度和吸收衰减系数的纵波反射系数特征方程,利用贝叶斯反演框架,实现了叠前纵波速度、横波...     

一种有效的转换波去噪方法

为了提高转换波资料的信噪比,本文提出了利用反射波的振幅谱设计频率滤波器压制地震资料中的噪声方法.根据褶积理论反射波等于地震子波与反射系数的褶积,根据地震记录的假设地震记录等于反射波加上噪声.根据傅立叶变换公式对地震记录做傅立叶变换得到地震记录的傅立叶变换等于反射波的傅立叶变换加上噪声的傅立叶变换.使地震记录的傅立叶变换...     

勘探平硐施工技术与掘进装备发展现状

平硐勘探是在进行水利水电勘察时,获取山体周围区域的地质参数,全面了解地层情况的一种技术手段。在勘查工作中,首先的目标是查明建筑物的工程地质条件或特殊的地质问题,如断层、夹层等,并进行现场的原位测试和试验。因此,平硐勘探施工技术在重要工程勘察中占据十分重要的地位。如何加快施工进度、缩短工期、解决平硐施工中的难题是这项技术主要的研究方向。目前,平硐的施工工艺和掘进装备已有一定的发展,但是针对勘探平硐开拓技术和相关专用装备的研究仍处于起步阶段。本文主要论述了平硐施工工艺和掘进装备的发展现状,分析其特点及局限性,将不同施工方法的综合性能进行对比,并针对勘探平硐技术发展的实际问题进行分析,探讨了钻孔劈裂方法在勘探平硐中的优势以及适用性,最后基于施工工艺对勘探平硐掘进装备的发展方向进行了展望。     

宜万铁路八字岭隧道岩溶管道冲积物特征实验研究

岩溶山区的隧道工程建设中,隧址区的岩溶管道连通性对隧道设计中涌水量、水压力等指标的确定以及隧道施工防灾具有重要意义。以宜万铁路八字岭隧道为例,系统分析了岩溶管道粗颗粒沉积物的粒度、岩石及矿物成分、圆度度组合等特征,通过对比分析,探讨了碎屑沉积物的地质联系,研究了沉积物的来源,以此为基础分析了隧址区岩溶管道的连通性,为工程设计施工提供参考。     

土地开发整理对区域环境潜在影响估算——以河北省为例

土地开发整理在提高区域经济产出及保障水平的同时也必将对区域生态环境造成影响。以河北省耕地后备潜力为基础,运用市场收益法和修正后的生态系统服务功能价值评估法,从区域角度对河北省各类型区(坝上高原区、山地丘陵区、平原区、滨海区)土地开发整理的潜在经济、生态环境影响进行了估算。结果表明:全部开发河北省耕地后备潜力,需投资432.7亿元,经济收益58.4亿元/a,静态投资回收期为7.4 a;而生态系统服务功能损失9.4亿元/a。耕地潜力全部开发,坝上高原区、山地丘陵区、平原区、滨海区将分别产生经济和生态效益0.7亿元/a,8.7亿元/a,33.4亿元/a,6.2亿元/a。其中,生态系统服务功能价值坝上高原区增加0.2亿元/a,山地丘陵区、平原区、滨海区分别损失0.7亿元/a,8.5亿元/a,0.4亿元/a。因此,河北省未来土地开发整理的重点方向是平原区和山地丘陵区,并且需要大力加强生态环境建设。     

基于生态复杂性的湿地生态系统健康评价——以石家庄地区滹沱河岗黄段为例

湿地生态系统是一个非常复杂的组织系统,具有整体性、生态功能、服务功能、自我维持和调控功能.本研究在生态复杂性理论的基础上,结合河北省石家庄地区的滹沱河岗黄段湿地的特点,从系统结构、系统状态、系统结构功能和系统协调度四个方面建立湿地生态系统健康诊断的评价体系及健康分级标准,并用模糊综合评判模型对滹沱河岗黄段湿地的健康状况进行了综合评价.评价结果显示,该湿地系统健康指数为0.619,处于亚健康状态.     

基于Stewart的工程机械虚拟实训座椅平台设计

为增强工程机械虚拟实训沉浸效果,设计一套六自由度座椅平台。该平台以Stewart六自由度机构为基础,包括并联运动机构、液压泵站和PLC控制系统。由工程机械驾驶特点确定运动平台位姿参数,与MATLAB建立的上位机软件进行数据交互;经过运动学反解计算各根液压缸杆长变化值,PLC控制器对指令处理并发送命令来控制电液比例阀流量,驱动6根并联的液压缸伸缩,从而使运动平台呈现不同的位置姿态。基于上述原理,搭建实物平台并依据驾驶特点进行测试。结果表明,该平台可以模拟工程机械的在不同工况下的姿态,提高虚拟实训人员的沉浸感。