多参数测井地层划分的遗传最优分割法及其在济阳坳陷中生界中的应用

将遗传算法、Fisher最优分割和边缘检测算法相结合, 设计了一种适用于多参数测井地层划分的遗传最优分割算法.该算法以测井测点号为基因, 以有序测点号组为染色体, 由测点的边缘隶属度和段间/段内离差总和的比值共同构成综合优化指标(适应度), 采用锦标赛选择机制, 通过MonteCarlo抽样进行交叉(通过两两染色体比较设定抽样区间), 采用灾变变异和精英保持策略, 利用多参数测井数据求取最优化地层分界线.在济阳坳陷中生界地层划分中的实际应用, 表明该方法的自动分层结果符合地质实际, 且计算速度很快.该方法对于没有露头、岩心稀少、地震勘探分辨率低和地球物理测井数据量大情况下的深部隐伏地层划分有很好的适用性.      

利用小波变换检测超声成象测井图象边缘的研究

对超声成象测井图象中的小波变换边缘的检测方法进行了研究。介绍了小波变换边缘检测的原理 ,阐述了基于小波变换模极大值的超声成象测井图象边缘检测的算法 ,最后给出了应用实例。实践表明 :利用小波变换检测超声成象测井图象边缘的检测方法 ,可有效地弥补传统边缘检测算法的不足 ,在有效地抑制噪声的同时 ,提高了检测细小边缘成分的精度。该方法可以从不同尺度下的边缘图象中检测出不同细节的地质特征 ;小尺度下的检测结果可用于分析超声成象测井图象中的地质体的细小结构 ,大尺度下的检测结果可用于分析超声成象测井图象的地质体的整体结构     

提高测井曲线自动分层的准确性和精度

目前,用于测井曲线自动分层的数学方法已不少。以数理统计为基础的方差分析、各种最优有序分割等方法能将一组有序序列合理地分割成若干组,但它们难以精确确定层面位置,有时还难以用较清晰的指标来判定最佳分层数目。沃尔什变换,差分函数,活度函数等方法是以曲线形态滤波为基础的方法。其中尤以差分函数、活度函数分析方法更接近于传统的手工解释方法,因而在提高解释的准确性与确定界面位置的精度方面,更便于引用传统经验。本文研究了差分函数与活度函数分析在测井曲线分层中提高分层的推确性与划分界面的精度问题。     

基于Hilbert-Huang变换的测井曲线自动分层方法

利用Hilbert-Huang变换方法得到测井曲线各个固有模态函数的瞬时频率,将测井曲线的瞬时频率变化剧烈的点作为层界面位置,从而实现测井曲线自动分层。首先构建并分析了一个理想信号,证实了Hilbert-Huang变换作为分层方法的有效性和优越性,然后将这种方法应用到实际的测井资料中进行自动分层,并给出了根据Hilbert-Huang变换进行测井曲线自动分层的具体步骤,对比了不同参数和方法下的分层结果。分层结果显示,一般前三个分量的分层结果与实际结果符合较好。将HilbertHuang变换的分层结果与其他方法分层结果相比较发现,该方法不需设定过多的分层参数就可以准确地识别层界面,分层点具有明确的物理意义,而且得到的是不同尺度的分层结果,相比于传统分层方法更加准确和高效。     

应用测井资料自动确定沉积相的计算机程序

在没有取芯的情况下,设计了应用测井资料自动确定沉积相的计算机程序。该程序在测井岩性分析的基础上应用人工智能技术,对岩性剖面进行合理的岩性组合序列的自动划分,再将这种划分结果与已建立起来的沉积相模式进行统计比较,确定其所属的相类型,绘出一个完整而连续的相序剖面。文中以渤海辽东湾绥中36-1构造SZ36-1-5井为例,说明这一程序在应用测井资料自动确定沉积相方面具有较高的精度。     

基于混沌时间序列的地下水位多步预测模型

利用相空间重构技术，并借助G—P算法、C-C方法和Wolf方法从宁陵地区地下水位一维时间序列中提取Lyapunov指数，结果表明此时间序列具有混沌特征。计算了宁陵地区地下水位时间序列的关联维数、时间延迟和最大Lyapunov指数，将局域加权一阶多步预测模型应用于地下水位预测。预测表明，此模型可有效应用于地下水位时间序列的多步预测。     

天然大地电磁场时间序列的分形特征

分形理论是分析和研究自然界中具有“自相似性”、“自仿射性”不规则形体的重要手段。分形维是描述这种分形体的定量参数,反映了系统的复杂性与本质特征。利用相空间重建理论与G-P算法对大地电磁场的时间序列进行相空间重构,表明大地电磁场时间序列相空间的吸引子是存在的,大地电磁场虽然看似随机的天然信号,事实上它是具有内在确定性的随机信号。实例分析表明,大地电磁场时间序列关联维数与地下介质特征密切相关,能定性地反映介质的电性分布与结构特征。     

南洞地下河月径流时间序列的混沌特征及预测

利用基于相空间重构技术、混沌识别与预测理论对1993-2013年南洞地下河月径流时间序列的非线性特征进行了分析,由所获得的延迟时间和最佳嵌入维数实现了月径流时间序列的相空间重构,运用饱和关联维数法和小数据量法计算出南洞地下河月径流时间序列的饱和关联维数和最大Lyapunov指数,并运用Volterra模型对南洞地下河月径流时间序列进行了多步预测研究。研究结果表明,南洞地下河月径流时间序列相空间重构的延迟时间和最佳嵌入维数分别为τ=5、m=8,饱和关联维数D和最大Lyapunov指数λ分别为4.63、0.748 9,从定性和定量的角度证明了南洞地下河月径流时间序列具有弱混沌特征。Volterra自适应滤波模型的预测结果能较好地表征南洞地下河月径流的变化趋势和规律,对18个月内的短期预测精度较高,模拟效果较好。      

秩和聚类法在测井曲线分层中的应用

在地球物理测井曲线上,根据某种物性参数沿井轴方向上的变化,合理并准确地划分有较大差异的岩层界面,是测井曲线地质解释的基础。只有在确定了岩层界面特征点后,进一步的定性和定量解释工作才能顺利进行。目前,在众多的测井曲线自动分层技术中,方差分层法占有重要的地位。     

井震资料尺度匹配过程中声测井数据的精细分层方法研究

声测井资料和地震资料在纵向上尺度差异较大,因此实现二者的尺度匹配是声测井资料标定地震资料的前提。针对常规井震资料尺度匹配过程中可能会丢失声测井数据局部信息的缺点,在深时转换前采用最小速度差以及最小厚度原理对声测井数据进行精细分层处理:首先采用变时窗的中值滤波对声测井资料进行预处理,降低噪声的影响;然后根据最小速度差以及最小厚度原理对声测井资料进行分层,分层参数最小速度差由目的层的具体情况决定,最小厚度则由地震采样间隔以及最小单层双程旅行时决定;最后把分层后的声测井曲线进行深时转换,并按地震采样间隔进行重采样。对实际的声测井资料处理表明,该方法在保留声测井数据的局部信息上具有一定优势,为提高井震标定精度奠定了基础。     

重磁数据在东海陆架盆地构造格架划分中的应用

针对现有重磁构造识别深部地质体分辨率低的情况,提出改进局部相位边界识别技术,采用不同阶水平导数的比值函数有效地均衡不同深度构造的响应,提高了对深部地质体的分辨能力。理论模型试验表明改进局部相位边界识别技术能更加清晰和准确地识别地质体边界,且受噪声干扰较小。利用改进局部相位边界识别技术对东海陆架盆地重磁数据进行构造识别,并比照欧拉反褶积结果进行断裂划分,结合东海基底反演结果和地质资料给定东海陆架盆地的边界和主干构造格架。     

胜坨油田沙河街组二段复杂断块油藏水淹层测井解释研究

以胜坨油田发育的典型复杂断块油藏为例,利用密闭取芯井资料建立判别关系和测井解释模型,进行沙河街组二段1-3砂组复杂断块油藏水淹层测井解释。首先介绍了该水淹层测井响应特征,接着应用多项式趋势面分析方法对测井数据进行标准化处理,并选择测井资料齐全、质量可靠、有钻井取芯和录井、试油资料的井为关键井,结合试油试采、岩芯分析资料建立测井解释模型。结果表明：胜坨油田沙河街组二段1-3砂组复杂断块油藏已经进入高含水阶段,水淹层发生明显的自然电位曲线基线偏移、地层电阻率降低、自然伽马降低、声波时差增大等现象;选择沙二段顶部的高阻白云岩段（厚度为8～12 m）作为标准层进行标准化处理;声波时差三次趋势面分析效果较好,拟合度达到22.6%,平均校正量为14μs/m;T4j17、T2-121井取芯井段较长且收获率较高,分析化验资料较丰富,测井资料齐全且质量较好,能够反映沙二段1-3砂组复杂断块油藏储层特征,被选为关键井;建立泥质体积分数、粒度中值、孔隙度、渗透率、含水饱和度等解释模型。最后,通过对水淹层的测井资料进行逐井处理、计算机逐点或按层输出主要储层参数等3个方面检验解释模型,定量评价了测井解释模型的应用效果。结果表明：测井解释结果与岩芯物性和生产数据吻合较好,获得了较为可靠的地区储层地质分析结果,可为注水开发调整提供有效的参考。     

利用多尺度边缘检测研究碳酸盐岩裂缝分布

裂缝检测与图像分析中的边缘检测有许多相似之处,因此,能够借助某些边缘检测理论并结合实际地震资料形成有效的裂缝检测方法。作者基于小波多尺度边缘检测理论,结合地震波场对裂缝的多尺度特性,提出了碳酸岩裂缝预测的多尺度边缘检测方法。方法的主要思想是：利用小波变换械的局部极值,检测出三维地震记录裂缝点特征位置,并通过调整模值在图像中的灰度,自动识别裂缝发育区的范围。     

基于改进Canny算子的煤矿井下物体图像边缘检测方法研究

针对井下低照度环境下采煤机截割部边缘检测任务中存在的边缘缺失、细节模糊等问题,提出一种基于分数阶微分的边缘检测Lif算法。首先采用更大的检测模板尺寸,根据Grünwald-Letnikov分数阶定义构造最初的分数阶掩膜算子;然后根据Pascal三角形理论确定掩膜算子上各位置的权重系数,并将掩膜算子扩展到4个不同方向;最后将得到的掩膜算子与图像进行卷积,利用图像的局部特征信息对每个方向的微分结果进行后处理。结果表明：(1) 在进行多个不同场景的井下低照度图像上的实验时,Lif算法可以更全面地获取图像中不同方向上的边缘信息,在处理低照度图像时具备更强的抗噪性能,并且提取的边缘线条比其余边缘检测算法更加清晰、完整,保留了更多的纹理细节信息。(2) 在客观指标评价的对比上,与基于分数阶灰色系统模型的边缘检测算法以及改进的分数阶Sobel边缘检测算法相比,Lif算法在Entropy指标上分别提高了43%、11%,AG指标上分别提高了23%、23%,SSIM指标上分别提高了152%、6%。表明Lif算法在进行采煤机截割部的边缘检测任务时更具优势,研究对井下设备工作运行时的安全性和可靠性提升具有重要意义。

     

改进的倾斜角法在位场场源边界识别中的应用

位场场源边界识别是位场数据分析解释中的重点内容之一。相邻异常源由于场的叠加而难以区分,尤其是对于叠加异常中不同深度的场源边界的识别。倾斜角法是位场数据处理中常用的边界增强方法之一,能有效突出低振幅、短波长的异常特征。本文基于倾斜角法定义了新的位场边界探测方法,该方法利用倾斜角方程中位场二阶垂直导数与垂向导数水平导数之比进行计算,能有效区分相邻异常源产生的叠加异常,突出叠加异常中不同深度场源的边界特征。通过综合模型和实测数据,并与现有的基于导数的位场边界探测方法进行比较,评价了该方法的应用效果。结果表明,该方法对场源深度的变化不太敏感,它可以更准确地确定场源边界,区分相邻异常源的叠加异常,尤其对密集型组合地质构造的识别有较好的效果,即使是在场源埋深较大情况下,也能突出叠加异常中不太明显的微弱变化的线性异常特征,以及弱异常源的形态特征,可为精细研究局部地质构造提供技术支持。     

CO2气综合识别技术及应用

CO₂气藏由于其物理、化学性质的特殊性,CO₂气勘探与烃类气既有相同又有区别,综合应用多种资料和多种技术方法是识别CO₂气(层)藏的有效手段。利用区域地质分析、地球物理和地球化学勘探方法综合评价非烃气的分布,提出钻探目标,通过非烃色谱测量法和红外线CO₂气体浓度测量法实现CO₂气层钻井现场动态检测,利用气体色谱检测相关录井参数资料、核测井密度中子孔隙度差值综合解释CO₂气层,有效地识别CO₂气。主要介绍CO₂气藏综合勘探技术的关键的新技术方法,如地球化学方法、录井和测井综合识别的关键技术方法等。     

基于广义S变换的裂缝分频边缘检测方法

为了在时频域刻画裂缝等边缘信息及其多尺度特征,构造了一种新的广义S变换分频边缘检测。它借鉴了小波多尺度边缘检测的思想,利用广义S变换的时频局部谱,通过不同频率尺度滤波达到突出与定位不同尺度边缘信息的目的。模型信号处理表明：广义S变换分频边缘检测方法既能准确刻画边缘奇异信息,又能反映边缘的多尺度特征,具有与小波多尺度边缘检测相似的特点。利用这一方法对实际地震资料处理的结果表明,它可以在不同频率尺度情况下有效检测断层、裂缝发育带的几何形态和空间展布。     

小波结合幂次变换方法在边界识别中的应用

在位场数据边界识别传统方法理论的基础上,前人研究了各种场源边界增强技术来提高信噪比和定位精度,但仍然存在受噪声影响大、场源边界不够收敛等问题。本文在传统边界识别方法的基础上进行改进,利用小波变换与传统方法相结合来增强对噪声的压制能力,并且提出了幂次变换法对识别出的边界进行有效收敛。将改进方法与传统方法应用于地质体的边界识别;同时选取3种传统数值计算方法,结合模型数据、四川盆地重力异常数据及朱日和地区磁异常数据进行对比分析。结果表明：小波结合幂次变换法能够有效识别出研究区域内地质体的边界,能很好地起到压制噪声的作用;并且识别出的边界收敛,提高了边界识别的精度,在边界识别中取得了良好的效果。     

TSDS: high-performance merge, subset, and filter software for time series-like data

Time Series Data Server (TSDS) is a software package for implementing a server that provides fast super-setting, sub-setting, filtering, and uniform gridding of time series-like data. TSDS was developed to respond quickly to requests for long time spans of data. Data may be served from a fast database, typically created by aggregating granules (e.g., data files) from a remote data source and storing them in a local cache that is optimized for serving time series. The system was designed specifically for time series data, and is optimized for requests where the longest dimension of the requested data structure is time. Scalar, vector, and spectrogram time series types are supported. The user can interact with the server by requesting a time series, a date range, and an optional filter to apply to the data. Available filters include strides, block average/minimum/maximum, exclude, and inequality. Constraint expressions are supported, which allow such operations as a request for data from one time series when a different time series satisfied a specified relationship. TSDS builds upon DAP (Data Access Protocol), NcML (netCDF Mark-up language) and related software libraries. In this work, we describe the current design of this server, as well as planned features and potential implementation strategies.     

Risk prediction of rural public security environmental carrying capacity based on the risk entropy

In order to achieve effective early warning and prediction for the risk of ecological environmental carrying capacity of rural public security, this paper put forward risk assessment indicators from the perspective of rural ecological, infrastructure, social, and population carrying capacity. And then, this paper constructs risk assessment model of rural ecological environment carrying capacity on the base of genetic projection pursuit model, information diffusion theory, and risk entropy method. First of all, the genetic projection pursuit model is introduced to perform one-dimensional projection for high-dimensional data according to optimal projection direction, and the projection value is fitted with time series together, thus, the risk of rural ecological environment carrying capacity could be divided into four risk levels according to established standard; secondly, we spread the one-dimensional projection value of each sample into four risk levels by information diffusion theory, and calculate the risk entropy of rural environmental carrying capacity by risk entropy method; at last, the empirical analysis shows that the model constructed in this paper is simple and effective, which could provide effective reference and suggestion for environmental protection and public safety department.