面向地震勘探算法的模块集成技术研究

针对地震勘探算法的特点和制约技术推广的问题,在地震数据处理流程、输入与输出数据格式、图形显示和插件模式集成技术等方面进行了深入研究,研发了插件模式模块集成技术.将不同编程语言实现的地震勘探算法,通过插件模式进行算法模块集成,设计形成有效的功能技术模块,并保证软件模块的可重用性和稳定性,有效解决了地震勘探算法的成果转化和产业化问题.以地震数据采集工程软件平台提供的插件服务为基础,形成了面向地震勘探算法的插件集成思路和模块集成技术,并以可控震源正演模拟与谐波压制技术为例,验证了算法集成的正确性和有效性,最终实现了不同编程语言地震勘探算法的模块集成和应用,有效保障了可控震源高效采集的顺利实施.     

智能导钻技术体系与相关理论研发进展

为满足国家高效低成本开发深层/超深层(埋深4500～9000 m)油气资源的战略需求,亟待发展适合我国地质禀赋的深层/超深层石油地质理论,创新支撑深层/超深层油气勘探开发的智能导钻技术体系.依托中国科学院A类战略性先导科技专项“智能导钻技术装备体系与相关理论研究”(简称智能导钻系统),面向深层/超深层系统性开展了油气成藏理论、旋转导向和地质导向钻进技术、远程决策系统和装备试验平台研究.深层/超深层特有的高温、高压环境和水的加氢作用能显著提高油气资源潜力,多类型优质规模储集体形成的主控因素为“先天基础、后期改造、深埋保持”,多期成藏改造过程控制了深层/超深层油气藏类型和分布的差异性.围绕智能导钻技术体系的旋转导向(钻)、地质导向(测)、高速传输(传)、地面控制(控)四大子系统,突破了旋转导向高精度动态测量与控制、非接触高效电能与信号传输,随钻方位电磁波测井全对称抗干扰天线系、高温高压仪器设计与封装,井地数据传输非线性流体负载高精度伺服控制、强畸变信道微弱信号提取等关键技术.研制了旋转导向、地质导向、井地传输等10余支井下仪器,实现了“钻-测-传-控”一体化智能导钻系统的集成总装.目前正在...     

大闭环伺服控制随钻智能导向钻井方法

深层油气资源量巨大,是全球油气开发的重要方向.随着钻井朝着深层(＞4500 m)和超深层(＞6000 m)发展,地质条件更加复杂,深层钻井泥浆信号传输速率受限,井下随钻测井等数据传输延迟,增加了钻井事故的频率及钻出储层的风险.当前井场智能决策钻井的方法不适用,井下自主智能钻进是未来深层超深层高效钻进的发展方向.本文借鉴无人驾驶汽车的理论技术架构,提出了一种大闭环伺服控制随钻智能导向钻井方法,集旋转导向、地质导向、随钻地震、电磁前探、随钻测量、信号传输、自动钻机等技术于一体,利用"边钻边学"的人工智能评价与决策方法,智能识别钻头前方油气藏甜点,智能决策钻进方向和钻速,并利用大闭环伺服控制实现井下钻头的自主智能导向和钻进.大闭环伺服控制随钻智能导向钻井架构包括钻进感知、智能决策与大闭环控制3个部分.钻进感知部分通过随钻测井数据获取钻头定位信息、井周地层及钻头前方特性参数,智能决策部分依据钻进感知部分获取的信息通过人工智能决策模型修正轨道和优化钻进策略,大闭环控制部分根据智能决策指令调整钻进方向和速度.本文在钻进感知部分采用支持向量机算法利用随钻测井数据进行岩性智能识别,优选随机森林算法和长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)循环神经网络对孔隙度、渗透率、饱和度和泥质含量进行评价.在智能决策部分优选随机森林算法对机械钻速进行预测与优化,均获得了高准确率.     

智能导钻井下随钻单芯总线信道特征及接口驱动

随钻总线系统实时收集上传井下随钻测井数据与钻井工程参数以及下达地面控制命令,通过井地传输系统,实现地面与井下之间的数据与命令交换,形成钻井控制大闭环,是完成智能导钻的关键技术环节.本文从随钻单芯总线的信道特征、总线电路及其等效模型几方面介绍智能导钻井下随钻单芯总线系统,总结了总线的最佳工作频率及负载特征,分析了总线接口的简单可靠的驱动方法,通过电路测试,验证其可靠性.研究发现单芯总线信道的特征阻抗随分布参数变化很大,导致仪器横卧与竖立状态下,通信信道特性明显不同,本文根据信道特性变化规律,避开敏感频带,并将信道特征转换成等效电路模型,进一步明确了总线系统正常工作的参数设置方法.设计的总线系统已开展井下实钻试验连续工作3口井,累计工作时间超过270 h,累计钻进5300 m以上,未发现故障,系统工作稳定.     

"智能+"地震监测预警技术平台设计

立足于一线地震科研人员进行人工智能技术应用研究的实际需求,从地震监测预警技术系统在线生产的角度出发,设计了一个"智能+"地震监测预警技术平台.该平台在现有地震监测预警技术系统的基础上,增加了人工智能技术的核心模块,即智能模型训练平台.通过提供该平台的逻辑架构设计、物理架构设计、网络架构设计和人工智能框架选择,希望该设计方案能给同业内人工智能技术的应用提供一个新的思路.     

地震勘探观测系统定义模块的实现

地震勘探资料处理软件系统中观测系统定义是必不可少的模块.本文论述了在Linux环境下使用QT图形可视化工具集成多种方法实现观测系统定义的过程和思路,本模块能够处理多种文件格式实现观测系统定义,还可以根据施工班报快速定义单边放炮、双边放炮、中间放炮两边接收等多种观测系统,并给出几种图形显示辅助观测系统的质量控制.     

山西地震电磁辐射台网中心系统的搭建及应用

文章从系统架构设计、系统网络结构、软件系统框架及软件部署、电磁辐射观测台网组成、台网中心软件系统的研发及主要功能等方面详细介绍了＂山西地震电磁辐射台网中心系统＂的搭建技术。通过系统的运行,可对全省电磁辐射观测台站实现统一规范化管理、数据共享、远程控制。     

知识与数据融合驱动的油气藏智能表征及研究进展

油气藏是一个极其复杂的地下系统,油气藏表征是一个充满不确定性的科学与技术难题,主要基于知识驱动的传统油气藏表征理论与方法具有局限性,遇到众多难题和发展瓶颈.近年来,以深度学习为代表的人工智能技术广泛应用于油气藏表征问题研究中,并在特定问题上取得突破性进展,但是各方向研究相对分散,缺乏系统性理论认识,人工智能技术与专业领域知识的融合不足.本文提出知识与数据融合驱动的油气藏智能表征的理念与方法,基于油气藏数据特征,利用先进的人工智能技术,融合专业领域知识,充分挖掘油气藏大数据中隐含的有效信息,以实现更可靠、更高精度、更高效率的油气藏表征.同时对油气藏智能表征关键研究内容的最新进展综述,主要包括基于深度学习的测井智能储层评价、地震智能储层预测、储层智能随机建模等方面的研究进展,最后提出油气藏智能表征的发展展望.     

地震应急对策决策支持软件的设计与开发

基于空间决策支持技术,设计与开发了地震应急对策软件,在软件的总体设计、功能模块、数据库建设、地震应急对策模型及接口设计与模块集成等方面进行了研究与开发,并在“青岛市地震应急指挥决策支持软件系统”中得到实际应用和检验。实践证明,该软件能够实现城市地震灾害信息的科学管理,智能制定各种地震应急对策和生动的可视化,从而有效提高地震应急的效率和响应速度,为城市地震应急工作提供了有效的辅助决策手段;建成的“青岛市地震应急对策系统”对全国大中城市地震应急指挥技术系统的建设具有示范意义。     

基于Matlab的砂层应力分析软件系统的设计与开发

从技术层面出发,介绍了砂层应力分析软件系统的设计、开发过程、软件实现的功能以及相关数据处理方法的算法,同时该系统还根据小波分析方法及其原理,集成了小波分析的功能.系统运行结果表明:该系统功能实用,兼容性强,用户界面友好,为相关分析人员从砂层应力数据中提取地震前兆特征信息提供有力的技术支持.     

云南地震应急快速评估模型本地化集成研究

通过评估模型库建立,对策建议模板设计,利用COM技术将模型库与GIS系统进行无缝集成,研发了云南地震应急快速评估软件系统,实现震后地震影响场速判,人员伤亡、经济损失评估、专题图输出、对策建议生成等功能。经过2012~2014年云南6次5.0级以上破坏性地震检验,系统评估结果满足灾情速判和应急辅助决策需求。     

岩性物性联合反演系统设计与实现

本文介绍了岩性物性联合反演软件系统的功能需求、设计和实现,并按功能将系统分成6个部分:工区管理、多格式数据采用了统一的存取、模块添加机制、现场保留、参数定义和地震数据可视化.根据不同模块的需求,研究了混合语言编程,设计了不同算法模块在系统中的挂接方式,并通过几个已有模块进行了检验和应用.本研究成功地应用数据工厂的方法实...     

重磁处理解释系统软件设计与关键实现技术

重磁探测是金属矿勘探的主要手段之一,其处理和解释方法技术已得到很大的发展,研发与其相适应的重磁软件是重要的研究课题.在国家863课题的支持下,我们设计并研发了重磁处理解释集成化软件系统.在分析国内外现有软件不足的基础上,我们对重磁软件系统所应具有的操作行为进行了针对性的设计,提出了具有特色的功能设计思路,并进行了针对性的研发实现.为满足深部矿产资源勘探需求和精细化解释需要,提出了更加具有针对性的软件设计解决方案,研发了特色的处理解释模块,核心突出软件的实时可视化和协同交互操作,使软件系统能高效地服务于使用者的目标任务.在优化改进处理、正反演算法的基础上,提出多核并行化方案并实现,提高了软件整体运行速度.最终形成了将数据管理、数据可视化、数据处理及解释有机结合的特色软件系统,为金属矿探测提供了一个高效、有力的工具.     

黑龙江省区域地震台网智能管理系统的框架实现

针对黑龙江省地震监测中心工作任务和技术系统密集的特点,用Java开发一套基于Windows平台的区域台网智能管理软件系统,实现仪器自动化监控与故障分析、台网智能化运行与管理、综合信息智能化发布等功能,以自动化技术替代部分人力资源.     

城市公共安全应急响应动态地理模拟研究

在复杂性科学研究的启示下,将用于复杂地理空间系统建模与仿真的地理模拟系统(GSS)理论引入城市公共安全应急领域,研究了大范围城市公共安全应急响应模拟的技术方法,提出了基于第二代地理模拟系统—多智能体系统(MAS)和地理信息系统(GIS)的城市公共安全应急响应模型框架,完成应急响应多智能模型体系架构、应急智能体个体结构、应急环境描述方法、多智能体模拟环境工作原理和多智能体模型在计算机上实现的关键技术研究,构建了模拟系统平台原型.采集北京市原城八区基础地理数据为实验数据,以假想的突发事件为背景进行了城市公共安全应急响应的复杂过程模拟实验,验证了运用地理模拟系统的空间动态建模方法构建城市公共安全应急响应系统的可操作性和技术体系的可行性.文章认为:复杂系统理论和复杂适应性系统理论可以为城市公共安全应急响应的复杂动态过程研究提供理论框架,复杂系统动态仿真方法和现代空间信息技术可以成为城市公共安全应急响应系统构建的方法论和技术支持,基于多智能体和GIS的应急响应模型是城市公共安全应急响应研究的关键技术,在实际的城市公共安全应急响应模拟时,基于Repast和Geotools实现多智能体系统与GIS系统的紧密集成,基于JTS实现空间数据分析,以及基于Terracotta集群技术解决大运算量数据处理至关重要.     

基于GIS的东莞市地震灾害评估系统的设计与实现

地震灾害评估软件系统主要是为了实现震后灾害影响范围的快速评估,并且较为准确地评估出影响范围内的人员伤亡、经济损失等情况,为政府尽快组织救援提供决策依据。具体介绍了东莞市地震灾害评估系统的设计与实现,详细描述了该系统功能架构设计,研发过程的技术思路、应用开发方面的技术特色等,以供后人参考。     

JZDC-A型大地电场观测系统研发与应用

文中详细介绍了JZDC-A型大地电场场强观测软件系统的研发目的、研发标准、主要技术指标、系统功能、系统特点及实际使用和推广情况。该软件操作系统能自动生成各类图件、报表,通过网络实现观测数据共享,具有人性化、功能强、操作简单等优点,达到设计要求,有一定的推广应用价值。     

安徽省地震应急三级响应指挥技术系统研究

地震应急响应系统是地震应急管理最重要的组成部分,有本地化特色的应急响应指挥技术系统对提高地震应急响应效率起到关键性的作用。介绍了基于ArcEngine、MapInfo、Visual Studio 2005、Java和网络模型技术研发的安徽省地震应急三级响应指挥技术系统的需求分析、数据库更新、建筑物震害模型研究、系统研发与集成、各子系统功能。实现了省内MS3.0以上地震分三级响应的功能,实用性较强,在地震应急演练和应对安徽省有感地震、轻微破坏性地震以及破坏性地震时发挥了重要作用。     

数字地震台网短信通系统的设计与应用

从现代移动通信短信息业务SMS出发，思考数字地震观测技术的应用新领域。介绍了DsnSMMS系统的设计方案、系统结构和主要功能。分析了OCX短信控件、系统软件、地震信息处理程序、台网实时监控程序的开发，各模块实现的功能。通过系统软件开发和短信收发设备的集成，实现了地震信息的快速群发、触发报警及台网运行状态的监控，并可以采用移动设备远程控制台网软硬件。从无锡市数字地震台网的实际应用表明，该系统智能化的交互操作与远程监控取得了良好的效果。     

多通道瞬变电磁法资料处理方法技术综述

多通道瞬变电磁法是近年来国际发展的油气资源探测新方法,为了实现这种方法由油气资源领域向矿产资源勘查领域的拓展,中国科学院地质与地球物理研究所牵头对其装备与数据处理解释系统开展技术攻关.针对上述自主研发的多通道瞬变电磁装置,基于其数据采集、数据处理与解释等技术要求,本文对与之匹配开发的多通道瞬变电法磁数据处理解释系统(包含预处理、大地响应正演模拟、二维和三维数据偏移成像等模块)的性能进行分析,结果表明:经过对多通道瞬变电磁法数据处理方法的技术攻关,形成了包含数据处理、正演模拟、二三维偏移成像、解释与可视化等模块的多通道瞬变电磁数据处理解释系统,为多通道大功率电法勘探系统的应用提供了良好的支撑作用.