复杂动态负荷幅度域波形模态聚类与电能表误差敏感特征

针对复杂动态负荷游程波形模态及引起电能表误差的典型特征认识不足的问题,首先提出动态电流信号幅度域游程波形模态提取算法,提取了多种幅度域毫秒级小颗粒度游程波形模态;其次,提出LK-Shape游程波形模态聚类算法,提取了动态电流信号幅度域的6类典型游程波形模态及其快速变化特征;最后,提出导致电能表超差的两种敏感游程波形模态,并通过实验验证了该游程波形模态适于测试电能表误差,表明了所提方法的有效性和实用性。

基于层次聚类的终端波形相似度评价方法

为深入挖掘录波波形在配电终端健康状态评估中的作用,提出了一种基于层次聚类与层次分析相结合的配电终端健康状态评估方法。通过动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)算法计算源信号波形与终端录波波形的距离。将各指标对终端采样的影响两两比较,构建比较矩阵,进行层次分析,计算各指标权重。将权重与各指标下的聚类结果相结合,提出适用于终端采样波形全局对比的评估体系。通过计算源信号波形与终端采样波形之间的相似度,与评估体系比较判定终端的健康状态,实验证明该方法能为配电终端的健康状态评估提供数据支撑。

基于波形特征向量的谱聚类地震相分析

本文提出一种基于地震沉积学原理沿层提取地震波形特征向量,并以谱聚类(spectral clustering)分析进行地震相划分的方法。谱聚类能够处理非线性的数据结构和高维数据的聚类问题,但其相似度矩阵的构建和谱分解的计算较为复杂,需要较高的计算资源和时间成本。为提高谱聚类算法的效率和可扩展性,本文提出将Mini-batch K-means算法与谱聚类算法结合起来的MKSC算法,在提高谱聚类算法精度的同时大大降低谱聚类空间的复杂度。经过对数值模拟、地球物理模型数据和实际地震资料的处理分析,证明该方法在沉积相划分、沉积相特征识别方面的效果明显,是一种具有良好应用前景的新型沉积特征分析工具。

中亚阿姆河右岸东部地区侏罗系盐下碳酸盐岩储层特征及预测新方法

以岩心、薄片及测井资料为基础,分析了中亚阿姆河右岸东部地区侏罗系牛津阶储层的岩性、储集空间及物性特征,利用三维地震数据,通过正演地震模拟、波形聚类技术、分频RGB融合技术以及集成学习等方法,对储层分布及厚度进行了半定量预测。研究结果表明:①阿姆河右岸东部地区侏罗系牛津阶储层岩性主要为生屑灰岩、颗粒灰岩及泥晶灰岩,为裂缝-孔洞型储层,储集空间以生物格架孔、粒内孔和裂缝为主,裂缝为后期溶蚀流体提供了通道;储层平均厚度为41.6 m,平均孔隙度为4.65%。②研究区储层多发育于XVhp层,根据其在XVhp层的分布位置可分为顶部型、底部型和两期型,顶部型储层主要分布于研究区中部及东部,底部型储层主要集中于西部,而两期型储层大量发育于西北部;研究区西部和东北部储层发育较好,厚度为45~75 m,多沿断裂发育带分布,东南部储层发育较差,厚度小于30 m,距离断层更远。③利用集成学习方法计算研究区储层厚度时,采用异质集成方法中的Stacking方法进行模型运算,以基于箱线图的离群值剔除方法剔除极端数据,以交叉验证法评估模型的预测性能,得到的储层厚度与11口实钻井储层厚度的变化趋势相符,相关系数为0.74。

基于最优波形的脉冲梯形成形研究

前端模拟系统输出的核脉冲信号由于波形的复杂性,其数学模型往往难以用准确的单(或多)指数等典型形式进行描述,使脉冲的梯形成形算法的递推难以实现或者成形后的梯形信号发生畸变。为此,提出了一种前端模拟系统的最优化辨识方法。将前端模拟系统输出的各脉冲进行归一化后利用聚类算法对各脉冲进行处理,确定初步最优波形的序列值及其目标函数,利用模拟退火算法的全局寻优能力搜索最优波形,再基于最优波形求取梯形成形的递推算法。实验结果表明,该方案克服了脉冲波形的复杂性和波动性,使梯形成形算法更为准确、一致及可靠,使脉冲幅度辨识精度得到大幅提高,为后续能谱的准确获取提供了保障。

松辽盆地南部大布苏地区青三段特殊沉积现象研究

松辽盆地南部大布苏地区青山口组中部发育的多套厚砂层组见良好油气显示,具有良好成藏潜力。该砂层组在地震剖面上表现为强振幅反射,强振幅反射在平面上呈两组方向的条带状分布。根据三维地震资料和重要探井资料,通过合成记录标定、连井三维地震资料层位对比,确定了该砂层组归属于青三段的下部;再根据二维与三维地震剖面对比、两步法F-K滤波处理、相干体检测、制作沿层切片、与相邻工区对比等,排除了采集脚印的可能。沉积微相研究结果表明,该套砂体发育于建设型辫状三角洲前缘,由于特定的地质地理环境,形成了特殊的长距离顺直河道沉积现象。该砂层组上覆泥岩较厚,主要为构造控油,相带变化也决定了油气的富集程度。

CAP方法反演震源机制的误差分析:以胶东半岛两次显著中等地震为例

利用区域波形数据使用CAP方法反演中强地震的震源机制正逐渐得到广泛应用.本文以胶东半岛近期发生的两次显著中等地震为例,讨论了使用CAP方法反演震源机制时的误差估计,展示了反演结果的不确定性分析过程.2013年11月23日和2014年1月7日在山东莱州和乳山分别发生了M4.6和M4.3级中等地震,两次事件均造成了较大影响.我们基于CAP方法,使用自助抽样(bootstrap)技术多次重复反演过程,得到大样本量的震源机制解数据;基于这些数据,使用粒子群算法和聚类分析技术给出了优化解,估计了震源机制解的误差范围,并利用震源机制解的P、T轴给出了震源球上的概率密度分布.

达巴松凸起石炭系火山岩油气勘探技术研究

准噶尔盆地下组合火山岩发育,受埋深大、构造运动活跃且持续时间长等客观因素影响。研究区深层断裂系统复杂,火山岩体的识别与刻画存在诸多困难。为此,运用GeoEast解释系统提供的构造导向滤波、基于特征结构的相干结合体曲率等技术对断层进行识别;通过已钻井资料与地震相属性结合的方法,明确不同火山岩性地震反射特征,建立研究区火山岩岩相识别模式。利用GeoEast解释系统进行多属性模式识别及波形聚类分析,能够在平面上快速有效预测深层火山岩岩性展布,落实和优选深层火山岩有利勘探目标。明确了研究区全新层系火山岩目标发育,是下一步寻找规模油气藏的重要勘探领域。

Oriente盆地L-I-Y油田Hollin组与Napo组沉积微相研究

白垩系Hollin组与Napo组是Oriente盆地L-I-Y油田(Limonocha,Indillana,Yanaquincha油田)主要勘探开发层系,多年勘探开发实践证明,其沉积微相是决定勘探井与开发调整井成功与否的关键因素之一,并影响着单井产能与开发效益。为此,将地质与地震相结合,在利用岩心、测井、录井等资料精细识别和划分不同沉积微相特征的基础上,通过井震精细标定和正演模拟,明确了不同沉积微相地震响应特征,运用波形聚类等地震属性,精细描述了主要目的层段沉积微相平面展布。研究认为:Hollin组HP,HS亚段和Napo组TP,TS,UI,UM,US亚段为潮坪沉积环境,Napo组CL,BL,AL亚段为陆棚沉积环境,进一步分为4种亚相、13种微相;在潮坪沉积环境中,潮下带最发育,其次为潮间带,潮上带不发育,潮道、潮道侧积砂坪为最有利沉积微相,控制着优质储层发育区带和油气富集;Hollin组H段有利沉积微相发育,目前钻井相对较少,具有较大的勘探开发潜力,是下一步重点勘探开发层系。

鄂尔多斯盆地南部彬长区块上石盒子组7段储层识别与预测

鄂尔多斯盆地南部彬长区块上古生界上石盒子组7段(盒7段)是新的天然气勘探层系,但储层薄、岩性变化快、非均质性强、地震资料信噪比及分辨率低,储层预测及勘探目标优选难度大,严重制约了勘探进展。为了准确预测甜点储层,提高天然气勘探成功率,针对彬长区块盒7段储层特征,采用“结构、属性、反演”逐级预测技术:在砂岩地震反射结构及敏感弹性参数分析基础上,通过频率域反射结构神经网络波形聚类有效刻画了河道外形,贝叶斯随机反演准确预测了砂体厚度,含气性预测指明了甜点储层发育部位。研究结果表明:古地貌影响着砂体的平面展布,彬长区块上古生界盒7段主要在工区西部发育4条南西-北东向条带状展布的河道砂体,为勘探有利区,东部河道砂体孤立状零星分布。通过该方法指导部署的勘探开发目标实钻效果好,地震预测结果横向分辨率高,真实地反映了河道及河道砂体的变化特征,能有效解决研究区强非均质性薄储层致密砂岩甜点预测问题,对下一步的勘探开发具有重要的指导意义。

珠江口盆地惠州地区A区块碳酸盐岩油气储层预测

珠江口盆地珠江组碳酸盐岩油藏在近年取得了勘探新突破,如LF15-1油藏的成功评价,极大地鼓舞了区域碳酸盐岩勘探。由于碳酸盐岩储层非均质性强、分布复杂,受古地形、沉积环境、成岩作用叠合影响,储层评价困难。笔者在前人研究的碳酸盐岩地层速度和储层孔隙度呈线性关系成果的基础上,充分挖潜地震资料计算碳酸盐岩地层速度对研究区储层发育区进行宏观分析,结合叠前叠后联合相控反演进行碳酸盐岩储层精细刻画,在研究区评价出3个有利储层发育区,识别出有利储层Ⅰ区是一个规模超过12km2的岩性圈闭,为区域后续勘探奠定了良好基础。

基于地震波形聚类储集砂体边界识别与预测

板桥斜坡BS37区块沙一下段储集砂体具有单层厚度薄、横向变化快的特点,传统的单属性地震储层预测精度低,识别难度大。通过典型井的测井响应与地震响应相结合,应用地震波形聚类技术能准确预测砂体分布。研究认为,BS37区块含油气砂体地震反射特征可划分为丘状反射型、平直反射型、下切反射型等类型。针对含油气砂岩反射特征精确标定井震关系,提取样本子波,应用约束条件下神经网络算法对研究区目的层地震波形进行相似性迭代聚类分析,有效地识别出主河道、河道侧翼等不同叠合模式砂体边界,为钻探部署提供了决策依据。

KD地区飞仙关组鲕滩气、水地震响应特征研究

KD地区飞仙关组鲕滩是良好储层,通常采用亮点技术寻找,但该技术不能判别其内究竟是气还是水。工区内西南面D1、D2、D3、D4井储层厚度大,主产气,地震剖面上为亮点;D6井产水,亮点;东北面D5井岩性发生变化,产水,亮点。这种气水同产、均为亮点的情况,导致亮点技术的不适用性。因此,研究气、水地震响应差异,寻找区分气、水的地震方法极其必要。研究思路是:①利用层序地层学理论寻找有利储层发育的准层序组作为目标层段,去除邻层干扰,挖掘储层地震响应特征;②分析目标层段气、水地震响应差异,根据差异,制作正演模型,找出这种差异的原因,该差异主要是沉积环境变化造成,其次才是地层含水造成;③依据该结论,利用波形分类技术划出较好和较差储层发育相带;④在较好相带内,利用气、水地震响应特征的不同,提取多种地震属性并聚类分析,找到了气层的分布区域,经钻探验证,预测结果准确可靠。

四川盆地安岳地区须二段储层特征及有利区地震预测

地质研究成果表明,上三叠统须家河组蕴藏着巨大的天然气资源,是四川盆地重要的勘探开发层系。从测试情况看,须二上亚段为安岳地区天然气主产层段之一,其储集砂岩体分布主要受沉积微相控制,非均质性强,单层砂岩体厚度薄,准确地预测高孔隙度砂岩储层有利区带至关重要。为此,以高分辨率三维地震资料为基础,结合高分辨率层序地层学,进行了单井层序的划分;通过井—震资料结合标定层序界面及储层位置并建立了等时地层格架;在等时格架内利用优选出的能反映高孔砂岩的敏感地震属性——AVO梯度G属性及地震波形特征,分析了该区须二上亚段沉积微相的平面展布情况,进而精细刻画出了水下分流河道,结合该区储层裂缝发育情况,最终实现了对高孔隙度砂岩储层的有利区分布预测。实钻结果表明,其预测成果为安岳地区须家河组气藏的进一步勘探开发和降低开发风险提供了重要的基础资料。

薄储层段地震响应特征分析——以大庆西部斜坡区某研究区块为例

研究区位于松辽盆地西部斜坡区,主要目的层为萨尔图油层,其萨二油层组为主要储层发育位置。对萨二层段提取地震振幅类属性,发现强振福区域并不能反映河道砂体发育位置。通过对区内振幅强弱与储层发育位置进行研究后,认为利用地震振幅属性不能完全将砂泥区分。因此从地震波波形的角度出发,分析地震波波波形与薄储层发育情况之间存在对应关系,最终发现通波形聚类分析的办法可以对区内储层发育区域作出了预测。

波形特征与统计特征相结合的局部放电脉冲分类方法

当不同类型的局部放电脉冲具有相似的波形特征的时候,应用等效时频特征进行脉冲的分类将遇到一定的困难。笔者在保证每个网格中包含有足够的样本数量用于统计分析的原则下,对局部放电脉冲等效时频谱图进行网格状划分与合并。对每个网格内的脉冲,提取该网格内所有脉冲信号的6个统计参数,连同该网格内所有脉冲的平均等效时长和平均等效频率一起共8个参数作为分类的特征量。将每个网格中的所有脉冲视作同一类型的放电,对从各个网格中提取的特征量进行聚类分析,从而得到每个网格的分类结果,达到脉冲分类的目的。该方法将局部放电模式识别中常用的统计特征与放电脉冲的波形特征结合起来,应用该方法对于两类模拟缺陷所产生的局部放电信号进行了分类,其综合分类结果优于直接采用等效时频特征的分类方法,而且两类脉冲分类的准确性比较均衡。研究结果表明,该方法可以在一定程度上提高分类的准确率,实现对不同类型的放电脉冲之间以及放电脉冲与干扰脉冲之间的有效分离。

基于聚类分析的多子波优化重定算法

提出了基于聚类分析的多子波优化重定算法,即利用聚类分析对波形进行分类,然后在分类的基础上对每一聚类的波形分别采用β参数拟合算法和门槛算法对其进行重定,最后以误差平方和最小为依据选择最优的作为最后的结果。经过基于聚类分析的多子波优化算法重定后的卫星测高数据与验潮站数据进行了比较,发现该算法能在一定程度上改善近海卫星测高数据的精度,提高重定成功率,降低重定次数。

基于ART2神经网络的车辆感应波形识别的方法

在智能交通系统中,无论是在交通监控领域还是在不停车收费系统方面,对车辆进行自动分类都十分重要;环形线圈车辆检测器以其良好的适应性、稳定性和高效性在车辆监测方面得到了广泛的应用,同时利用同类型或同种车辆经过环形线圈产生轮廓相似的电磁感应波形这一特点也可以进行车型识别;对波形进行预处理,以波形轮廓的抽样、量化值作为特征向量,将特征向量作为ART2神经网络的输入向量,经ART2神经网络的自动聚类最终实现车辆感应波形的聚类与识别。

基于局域均值分解的冲击响应谱时域波形合成新方法

冲击响应谱时域波形合成技术是目前实验室环境下模拟实际复杂冲击环境的重要手段。文章在研究局域均值分解(LMD)方法和冲击响应谱时域波形合成原理的基础上,对实测冲击时域波形进行分解得到一组具有不同频率分布的PF信号分量,然后对不同频率分布的PF信号分量进行聚类分析并重新构造得到一组新的PF信号分量,使得PF信号分量的频率-幅值特性与设定的冲击响应谱试验条件一致。将重构后的PF信号分量组合即可得到合成后的冲击时域波形。数值仿真分析结果表明,基于LMD的冲击响应谱时域波形合成新方法生成的冲击时域波形能更好模拟真实冲击环境,冲击响应谱具有较好的控制精度。