基于SVM测井数据的火山岩岩性识别——以辽河盆地东部坳陷为例

辽河盆地东部坳陷储集层由火山多期喷发形成,岩相岩性复杂,岩性以中、基性火山岩为主.本文将火山岩的岩心及岩矿鉴定资料与测井数据进行整合,应用测井数据建立支持向量机(SVM)两分类和多分类岩性识别模式.首先,深入研究支持向量机二分类及"一对一"、"一对多"和有向无环图三种经典多分类算法的基本原理及结构;然后,总结研究区域火山岩岩石特征,分析测井数据的测井响应组合特征,选择40口井中岩心分析和薄片鉴定资料完整、常规五种测井曲线(RLLD,CNL,DEN,AC,GR)齐全的1200个测井数据作为训练样本,构造三种支持向量机岩性识别模式;最后,对4测试井中800个测井数据进行岩性识别,识别结果与取心段岩心描述和岩心/岩屑薄片鉴定资料对比,实验结果表明有向无环图更适合辽河盆地火山岩的识别,识别正确率达到82.3%.     

基于有限元法的数字岩心导电性数值模拟

本文以二维岩心图像的微观孔隙结构特征为基础,采用过程法模拟实际岩心的沉积、压实、胶结过程,并建立三维数字岩心模型.采用有限元法模拟所建岩心模型的导电特性,探讨阿尔奇公式在微观数字岩心领域的适用性,实现数字岩心的导电性差异分析.研究表明所建数字岩心模型的电阻率随孔隙度呈指数关系变化,这与阿尔奇公式的表现形式一致.在三个主轴方向上,岩石系数和胶结指数值的大小和变化规律与理论结果较为接近,说明所建立的数字岩心模型在导电性上表现出各向异性,而用有限元法计算数字岩心模型导电性的具有较高的可靠性.     

三维数字岩心技术岩石物理应用研究进展

三维数字岩心可在孔隙尺度上对岩石的微观结构进行精细表征,以数字岩心为载体的岩石微观结构分析与岩石物理属性模拟研究已成为岩石物理分析的重要发展方向之一.本文从数字岩心建模、数字岩心图像分析及岩石物理属性模拟三个方面对数字岩心技术进行了介绍.将数字岩心技术在岩石物理领域的应用分为两大类:基于三维数字图像的直接分析和基于三维数字岩心的岩石物理属性数值模拟.通过三维图像分析可获得孔隙结构、矿物成分、粒度分布等信息;通过岩石物理属性模拟可以研究储层岩石电性、弹性、渗流和核磁共振特征.多种手段相结合建立多尺度、多组分数字岩心,突破分辨率与样品尺度的矛盾限制是数字岩心技术未来的发展趋势.数字岩心技术已发展成为岩石物理实验的重要组成部分,如何将孔隙尺度得到的岩石物理参数升尺度到数字井筒、数字油藏中是数字岩心技术发展亟需解决的难题.     

页岩气储层岩心脉冲衰减渗透率测量影响因素分析

页岩储层基质渗透率普遍较低,已超出了常规方法的测量下限,需要发展新的渗透率测量方法,脉冲衰减法可满足页岩渗透率测量的要求,因此本文为了研究页岩储层脉冲衰减渗透率测量的影响因素,采用宜宾地区龙马溪组页岩岩心,利用美国NDP-605脉冲衰减渗透率测量仪,在不同测量条件对同一块岩心进行了反复测量,分析总结了脉冲衰减渗透率的变化规律,研究了三种主要因素(长度、有效压力、压差)对渗透率测量的影响,最终形成了"三控制"测量工艺:(1)岩心长度对测量过程影响较大,长度应控制在1 cm以内;(2)有效压力对测量结果影响较大,应控制在地层条件下进行测量;(3)压差太小会产生较大误差,压差较大会产生不可忽略的流动惯性阻力,建议控制为10 psi的压差进行测量(1 psi=0.0068948 MPa).     

多尺度多组分数字岩心构建与弹性模拟研究（英文）

常规数字岩心模型由于尺寸较小,对于非均质性较强的复杂岩心,难以具有代表性,模拟得到的岩石物理参数也难有参考性。以三组砂岩样品为例,本文提出了一种可行的构建多尺度多组分数字岩心的方法。利用CT对柱塞岩心和毫米柱塞样品进行不同分辨率的扫描成像,并利用改进的图像配准方法进行扫描图像的精确配准。对于高分辨率扫描图像,利用常规图像分割方法,将岩心分割为孔隙和不同的矿物组分。基于配准关系,构造低分辨率图像的灰度与孔隙度、矿物组分含量的关系曲线。将构造的关系曲线应用到低分辨率扫描图像的图像分割过程。完成分割之后的数字岩心集合即构成了多尺度、多组分的数字岩心模型。基于多尺度多组分数字岩心模型,考虑了四种矿物模型,分别研究了细尺度和粗尺度下随着模型尺寸变化,三组岩心样品弹性模量的变化规律。结果表明:利用多尺度多组分数字岩心模型能够克服常规模型存在的代表性问题,实现岩心不同尺度孔隙、矿物的准确表征。在大尺度上计算的岩石弹性参数更具备代表性,同时岩石矿物组分考虑的越充分,模拟结果与实验结果越吻合。     

CPU-GPU异构并行计算在数字岩心线弹性静力学有限元模拟中的应用

线弹性静力学有限元模拟是计算数字岩心弹性模量的有效方法之一,已被用于研究数字岩心的弹性模量与其微观结构、物质组成之间的关系.若要形成解决实际问题的能力必须计算足够多的数字岩心样本,而有限元模拟的计算量较大,因此并行计算对于该方法的成功应用非常重要.本文将数字岩心线弹性静力学有限元模拟算法分解为在CPU和GPU上执行的两个部分,由CPU负责协调控制,GPU负责大规模数值计算,实现CPU-GPU异构并行计算,获得计算效率提升.采用该并行算法计算孔隙数字岩心、裂缝数字岩心和裂缝—孔隙数字岩心的弹性模量,得到的弹性模量—孔隙度关系符合一般的岩石物理规律.CPU-GPU异构并行的线弹性静力学有限元模拟能够迅速计算大量数字岩心的弹性模量,提供相当于物理实验的"观测数据",对岩石物理学研究具有重要的意义.     

基于二维图像的数字岩心电导率计算方法研究

电导率是表征岩石电学性质的重要物理参数,在地质资源勘查和测井解释等领域发挥着巨大作用.快速、准确地确定岩石电导率具有重要的理论和实践意义.作为近年来发展的一种岩石物理数值模拟工具,数字岩心技术在定量计算电导率等物性参数方面应用广泛.三维微观结构的准确获取是数字岩心技术计算岩石电导率的关键,但传统获取岩石三维微观结构的方法较为复杂费时.为了方便快速地通过数字岩心技术计算岩石的电导率,本文研究了岩石二维与三维数字岩心的电导率联系.我们基于微米级X射线CT扫描得到的三个砂岩样品的微观结构信息建立了三维数字岩心,并通过有限元法计算的三维数字岩心电导率与实验数据的对比验证数值计算方法的有效性.随后我们数字地扩展了岩石的孔隙,产生了较大孔隙度的三维数字岩心样本,在此基础上,计算了三维数字岩心和相应二维数字岩心的电导率,并通过Archie公式分别拟合了电导率与孔隙度之间的关系,得到了相应的胶结系数.结果表明,三维数字岩心的胶结系数小于二维数字岩心的胶结系数,且二者的比值与岩石实测孔隙度呈线性负相关关系.以该联系为纽带,通过二维图像快速计算得到的电导率与孔隙度关系,确定了三维数字岩心的电导率与孔隙度关系,并进一步通过三维数字岩心的孔隙度计算其电导率.该方法计算得到的人工砂岩样品的电导率与其三维数字岩心电导率相关系数高于96%,验证了基于二维图像的数字岩心电导率计算方法的有效性.本文的研究结果为快速、准确地计算岩石电导率提供了新的思路,在油气勘探开发中有广阔的应用前景.     

基于岩心刻度的测井地质分析方法

怎样挖掘测井曲线隐含的巨量有用信息,一直为地质家关注,在岩心中提取地质信息,并建立它与测井曲线的刻度关系,可能是一条有效途径.但这一思路在测井技术中缺少尝试,究其原因在于,测井技术手段是以地球物理为基础.该思维方法赋予"岩心刻度"测井技术的思路是,应用数理统计的方法建立测井资料与岩心分析数据之间的关系,为孔隙度、渗透率及饱和度等参数建模提供依据.该方法有助于测井解释模型的建立,但对于复杂致密储层研究,仍存在明显不足:一是缺乏地质背景解读的测井评价技术本身就不完美;二是现代油气勘探开发目标的复杂化和隐蔽性,迫使地质家急需分析和判断的证据.本文针对上述问题,提出基于岩心刻度的测井地质分析方法,该方法以地质事件为基本单元,以连续岩心中可实证的地质事件识别为依据,以地质原理和成因关系分析为认识基础,刻度测井曲线响应,达到利用测井曲线辨认地质事件的目的.文中以风暴岩、冲刷面、不同河道识别以及水进事件等地质事件的岩心刻度测井分析为案例,介绍了本方法的具体应用.     

页岩气储层岩心孔隙度测量影响因素分析

在页岩气储层柱塞状岩心孔隙度测量中发现一些特有的现象:用核磁共振法、液体饱和法和波义尔定律双室法三种方法得到的核磁孔隙度、盐水孔隙度和氦气孔隙度不能很好的对应,三者存在较大的差异,而在常规砂岩岩心中三者对应较好.利用不同分析方法研究了差异产生的原因,1)核磁孔隙度偏大的原因是页岩气储层岩心干样具有核磁信号,而干样核磁信号的来源是黏土矿物,主要为蒙脱石所含的大量层间水.2)、氦气孔隙度偏小的原因是页岩具有较强的吸附能力且大量发育纳米级微孔隙,导致其容易吸附空气中的氧气和氮气分子而堵塞,使测量气体未能完全充填页岩的微孔隙.3)洗油洗盐后的岩心具有亲水性,饱和液体法能使岩心完全饱和,充分反映岩心的孔隙空间.因此,在进行类似于页岩等黏土含量高、孔径较小的非常规油气储层岩心孔隙度测量时,应该以盐水孔隙度为准,重视黏土对核磁孔隙度、吸附对氦气孔隙度的影响,在此类非常规储层核磁测井时应充分考虑岩石本身的影响.     

利用混合法构建三维数字岩心(英文)

在弹性波有三维数字岩心描述了岩石的微观孔隙结构。X射线CT扫描是获取三维数字岩心最准确和直接的方法,但实验成本高。本文结合沉积过程模拟和模拟退火算法,提出了重建三维数字岩心的混合法,基于岩石二维图像重建三维数字岩心。利用岩石颗粒沉积算法构建初始数字岩心,作为模拟退火算法的初始状态。运用模拟退火算法调整岩石颗粒和孔隙的相对位置,使三维数字岩心与岩心二维图像具有相似的自相关函数,从而建立三维数字岩心。与传统模拟退火算法相比,该方法计算时间明显减小。运用局部孔隙度理论定量比较了重建数字岩心和岩心X射线微CT图像,两种数字岩心具有相似的均质性和孔隙连通性。利用有限元方法和格子玻尔兹曼方法分别模拟了重建三维数字岩心的地层因素和渗透率,数值模拟结果与实验结果相符。相比传统模拟退火算法,混合法重建数字岩心的传导特性更接近真实岩心的传导特性。     

厦门市地震局目录格式及转换

要详细分析了厦门地震台网使用的两种数据格式的基础上,根据实际需要编写了两个格式转化程序,实现了对Superseis软件包所使用目录格式的自动化输入,减少了出错率,尤其是在有感地震发生后,使产生的大量目录实现整批录入,提高趋势判定的速度和工作效率。     

The Assimilation of GPS Radio Occultation Data and its Impact on Rainfall Prediction along the West Coast of India during Monsoon 2002

In this study, the Weather Research and Forecasting (WRF-2.0.3.1) model with three-dimensional variational data assimilation (3DVAR) was utilized to study a heavy rainfall event along the west coast of India with and without the assimilation of GPS occultation refractivity soundings in the monsoon period of 2002. The WRF model is a next-generation mesoscale numerical weather prediction system designed to serve both operational forecasting and atmospheric research communities. The Global Positioning System (GPS) radio occultation (RO) refractivity data, processed by UCAR, were obtained from the CHAMP and SAC-C missions. This study investigates the impact of thirteen GPS occultation refractivity soundings only, as assimilated into the WRF model with 3DVAR, on the rainfall prediction over the western coastal mountain of India. The model simulation, with the finest resolution of 10 km, was in good agreement with rainfall observations, up to 72-h forecast. There are some subtle but important differences in predicted rainfalls between the control run CN (without the assimilation of refractivity soundings) and G13 (with the assimilation of thirteen GPS RO soundings). In general, the assimilation run G13 gives a better prediction in terms of both rainfall locations and amounts at later times. The moisture increments were analyzed at the initial and forecast times to assess the impact of GPS RO data assimilation. The results indicate that remote soundings in the forcing region could have significant impacts on distant downstream regions. It is anticipated, based on this study, that considerably occultation soundings available from the six-satellite constellation of FORMOSAT-3/COSMIC would have even more significant impacts on weather prediction in this region.     

3D multivalued travel time and amplitude maps

An algorithm for computing multivalued maps for travel time, amplitude and any other ray related variable in 3D smooth velocity models is presented. It is based on the construction of successive isochrons by tracing a uniformly dense discrete set of rays by fixed travel-time steps. Ray tracing is based on Hamiltonian formulation and includes computation of paraxial matrices. A ray density criterion ensures uniform ray density along isochrons over the entire ray field including caustics. Applications to complex models are shown.     

Characteristics of mantle degassing and deep-seated geological structures in different typical fault zones of China

Large-scale fault zones play an important role in controlling and adjusting all kinds of geological proc-esses,such as deposition,magmatism,metamorphism,metallogenesis,tectonic stress field,tectonic deforma-tion,even the movement of geological massifs,earth-quakes,and they also are the key to solving geological problems concerned,especially regional and even global structures.Due to their special geological tec-tonic significance,they are one of the main research fields of tectonic geology and …     

三维地震勘探数据处理的问题及其解决方法

三维地震勘探在十年内取得了显著的地质效果和经济效益。三维地震数据处理技术也得到了迅速的发展。但是,与二维相比,三维地震数据处理技术有许多不完善之处。本文对其中几个主要问题进行分析并提出解决方法。这些问题是三维叠加速度分析、三维静校正和叠前三维偏移等处理方法。     

Mercury concentrations and omega-3 fatty acids in fish and shrimp: Preferential consumption for maximum health benefits

The consumption of fish and shrimp containing omega-3 fatty acids can result in protective health effects including a reduced risk of cardiovascular disease, stroke, and diabetes. These protective effects may be decreased by the presence of mercury in the muscle tissue of fish and shellfish. Mercury can increase the risk of cardiovascular problems and impede neurological development. The objective of this project was to determine appropriate consumption amounts of selected fish species and shrimp based on mercury levels and recommended intake levels of omega-3 fatty acids. Species that are high in omega-3s and low in mercury include salmon, trout, and shrimp. Species with both high levels of mercury and omega-3 fatty acids include tuna, shark, and halibut, swordfish, and sea bass.     

复杂条件下三维高密度电阻率CT在工程勘察中的应用

为了得到更丰富的地质目标的电性特征以及较直观的地质结构,在有条件的情况下,开展三维高密度电阻率[CT工作,与二维观测方法不同,三维方法对工区场地有更高的要求,环境条件等因素对三维系统影响较大。本文利用一些复杂条件下得到的三维结果,进行了分析,认为在实践中根据这些复杂条件有针对性的采取必要的措施和方法,可以得到更加理想的结果以解决工程地质等问题。     

去骨减影3D-CTA在脑血管病变中的临床应用

目的:探讨双源CT去骨减影3D-CTA对脑血管病的诊断价值。方法:回顾性分析60例头颈CT血管成像检查的影像资料,使用西门子双源CT机。获得原始图像传送到工作站进行VR、MPR、CPR、MIP图像后处理重建,并对照手术或DSA结果评估其诊断价值。结果:本组60例,正常19例,异常41例,其中动脉瘤9例,动静脉畸形(AVM)3例,脑动脉狭窄和闭塞29例,与手术及DSA符合率100%。结论:双源CT去骨减影3D-CTA对多种脑血管病的诊断具有肯定的临床应用价值。     

固定点源测深激电异常研究

电阻率法三维有限元数值模拟方法的实现, 给研究形状复杂的地质体的电性异常提供了有力工具.本文利用该数值模拟程序,通过先模拟计算模型的视电阻率,然后利用视电阻率和视极化率的转换公式转换,从而实现对激电异常的数值模拟.文章计算并分析了固定点源测深法在各种1\|D、2\|D、3\|D模型下的激电异常规律及定量解释结果,力求使人们从空间不同角度了解该方法的IP异常规律,从而指导野外生产实践,提高解释效率和精度.