基于FMI的卫星数字仿真平台设计及实现

针对卫星仿真技术的标准化和通用化发展需求,基于FMI(functional mock-up interface)的接口标准和模型复用技术,构建一个能够支持卫星数字仿真的工具体系架构,在此基础上,运用模块化思想设计了卫星数字仿真平台,并给出Simulink及C/C++模型的FMI标准封装方法.利用卫星数字仿真平台,搭建了多星运行仿真场景,通过远程过程调用技术,将仿真过程数据推送到可视化平台中,完成对卫星运行场景的可视化展示.仿真案例说明,卫星仿真平台可以对模型运行状态及变化趋势进行监控,同时,场景可视化平台可以对卫星的运行轨道及姿态等数据实时动态显示.

基于FMI标准的无人机异构模型联合仿真方法研究

针对无人机设计阶段各子系统模型复杂度不同、建模工具不同导致难以开展联合仿真的问题,提出了一种基于FMI标准(Functional MockupInterface,FMI)的飞行器异构模型联合仿真方法。以某无人机的飞行动力学模型和发动机模型为例,生成各子系统的FMI接口模型,采用MatLab Simulink软件实现子系统模型联合集成与调用,有效提高了异构模型联合仿真效率,研究结果可为无人机联合仿真的工程实践提供参考。

基于FMI图像深度学习的砂砾岩体沉积微相识别方法——以东营凹陷北带Y920区块沙四上亚段为例

砂砾岩体属于近源快速堆积,扇体多期叠置,岩性多样、非均质性强,常规测井曲线受粗碎屑岩石组构、流体复杂性的影响,往往对沉积微相识别有难度。以东营凹陷北带Y920区沙四上亚段砂砾岩体为例,将岩心刻度FMI(全井眼微电阻率扫描成像测井)图像,总结各沉积微相的FMI图像特征;分析不同沉积微相与岩性、物性、含油性的关系;利用灰度共生矩阵图像处理手段提取不同沉积微相FMI图像的对比度、相关度、角二阶矩、同质性4种纹理参数,将4种纹理参数与取心段不同沉积微相FMI图像分别作为K最近邻分类算法(KNN)和卷积神经网络(CNN)的学习样本,训练机器学习和深度学习网络来开展沉积微相的分类和识别。研究结果表明:Y920区沙四上亚段砂砾岩体可细分为扇根主水道、扇中辫状水道、扇中辫状水道间和扇端泥4种微相类型。其中扇中辫状水道为最优势微相,FMI图像大多具有亮色、块状且砾径分布较均匀的特征,其岩石分选性、物性、含油性较好,是有利的储集层发育带。KNN分类算法和CNN网络模型都可对沉积微相进行判识,相较于传统KNN机器学习,CNN深度学习模型识别微相误差更小、鲁棒性更高。FMI图像特征提取及CNN方法应用深化了砂砾岩体沉积微相的内部结构认识,为沉积微相精细刻画与有效储层预测提供了依据。

利用FMI图像研究测井构造断裂对伊朗西南部某油田阿斯马里组储层质量的影响

裂缝性碳酸盐岩中的储层质量受裂缝性质控制,天然裂缝性碳酸盐岩储层的裂缝系统特征对开发计划非常重要。本文分析了有效构造对波斯湾西北部伊朗Asmari储层油田质量的影响。这些是通过对FMI井眼成像测井(全井眼微成像仪)的分析和解释来完成的。研究的地区是NE-SW趋势背斜;Asmari储层包括两部分(上部和下部)以及它们之间的Ghar砂岩部分。使用Geolog软件处理并校正了研究井的图像测井,然后识别并解释了不同类型的自然结构,并测量了它们的姿态。结构的方向数据已通过绘制统计图(例如罗斯和极图)从结构的角度进行分析。结果表明,该井的层理几乎是水平的。此外,存在不同类型的裂缝和缝合线,它们在结构上可能与褶皱有关。观察到的主要结构可分为:纵向和横向的开放性裂缝,纵向填充的裂缝,与顺层针脚石平行和垂直。用孔隙度测井曲线(即中子,密度和声波测井曲线)对各种类型结构的频率分布进行比较,结果表明,开放的裂缝使孔隙度增加,但填充的裂缝和针孔石的孔隙度大幅度降低。通常,从井的顶部到底部显示的孔隙度增加,即Ghar砂岩段。因此,根据结构对阿斯马里储层质量的影响,建议针对储层的密度和方向(尤其是开放性裂缝)计划在储层中进行任何未来的钻探。

FMI典型故障分析及仪器性能优化

全井眼微电阻率扫描成像测井仪(FMI)相比于其它系列的微电阻率扫描成像仪,在储层划分和裂缝识别方面具备明显优势,成像图像更清晰,分辨率更高,在国内外各大油气田得到了广泛应用。由于设计缺陷,FMI在长时高温、高压、高含硫及高矿化度环境下,不仅故障频率较高,还存在安全隐患。结合仪器技术特点、结构特点和日常维护经验,对仪器典型故障进行了分析和总结,提出了仪器优化改造方案。

FMI液压推靠器常见故障分析与维护措施

全井眼微电阻率成像测井仪(FMI)液压推靠器负责地层电阻率原始信号的采集及井眼大小测量,极板的推靠与收回采用液压方式。测井时,极板前置放大电路内的采样电阻将流经极板钮扣电极的电流信号转换为电压信号并进行放大,2个相互独立的推靠活塞杆与2个井径电位器滑动杆联动测量X、Y方向上的井眼直径。FMI液压推靠器故障集中在液压系统、井径测量和极板前置放大电路三方面。结合仪器原理,对FMI液压推靠器常见故障及维护措施进行了分析和探讨。

空间操作任务的分布式仿真系统

针对非合作目标抓捕、在轨维护、空间装配等复杂空间操作任务的地面验证需求,构建一套分布式仿真系统,主要由后台仿真模型、前端视景演示系统和前端主控制器组成。为实现不同建模工具或编程语言之间的多学科模型耦合与交互,引入FMI(functional mock-up interface)标准进行系统集成,提高了系统的模块化程度、通用性与可移植性。为充分利用计算资源、提高仿真效率,分布式部署仿真子系统与模块,利用DDS(data distribution service)通信机制实现高效、可靠的数据交互。双臂空间机器人抓捕非合作目标的演示案例表明,该仿真系统能够高保真模拟从远距离导引到近距离操作的全过程,满足实时仿真的要求。

利用FMI成像测井资料综合评价川东北多相带碳酸盐岩储层

川东北地区海相碳酸盐岩储层具有强非均质性、基质孔隙度低、裂缝系统钻井液侵入深等特点,单纯利用常规测井资料评价储层具有较大局限性。通过建模总结出了川东北地区海相沉积相带与FMI图像和常规测井曲线的对应关系。利用FMI测井在评价裂缝、孔洞方面的独特优势,分析出川东北地区具有3种储层类型,即孔洞型、裂缝-孔洞型及裂缝型,其中以孔洞型和裂缝-孔洞型为主。以3口井为例,结合常规测井资料和岩心分析资料以及成像测井资料对3种储层类型进行了定量计算及对比分析。当储层与非储层具有相似的测井响应特征时参考成像测井资料,可以对储层有效性做出准确判别。成像技术的明显优势对碳酸盐岩储层的解释提供了评价依据,同时提高了碳酸盐岩的测井评价精度。

FMI测井资料处理在塔中62-83井区储层定量评价中的应用

碳酸盐岩储层按照裂缝和孔洞之间的组合方式,可分为裂缝型、孔洞型和裂缝-孔洞型3种类型。而塔中62-83井区主要以孔洞型和裂缝-孔洞型为主。研究表明,对于孔洞型储层,将FMI资料定量计算结果与岩心观测进行对比,确立孔洞直径2mm作为细分储层类型的标准;对于裂缝-孔洞型储层,由FMI图像判断裂缝是否溶蚀来进一步细分储层类型。为了进行储层有效性评价,引入累计有效孔隙厚度的概念。应用结果表明,上述方案对该井区储层类型的评价结果与录井油气显示和观测结果较符合。

FMI测井资料在非均质储层评价中的应用

对于非均质性较高的火山岩或碳酸盐岩储集层,利用传统的孔隙度测井方法求取的缝洞孔隙度误差较高。为此,借助FMI测井资料具有的连续性、方位性、直观性和高分辨率优势,结合常规测井资料进行裂缝性储层评价。该方法包括两个步骤:首先将浅侧向刻度过的FMI电阻率数据转化为孔隙度频率分布曲线;然后选择某一孔隙度值作为基质与缝洞孔隙度的分界点,进而求出基质孔隙度及缝洞孔隙度。将实际资料处理结果与FMI图像及孔隙度数值进行了对比,结果表明,该方法解释精度较高,切实可行。

基于FMI与ECS的火山岩储层综合评价方法

准噶尔盆地火山岩地层评价十分复杂,一方面,单一依靠某种测井资料识别岩性暴露出越来越多的局限性,另一方面,利用常规测井方法评价储层裂缝、孔隙具有很大不确定性。本研究方法在岩芯刻度的基础上,结合FMI、ECS测井资料对火山岩岩性进行结构、成分综合识别,对火山岩喷发旋回进行划分;在此基础上还对裂缝进行识别,对裂缝参数、孔隙频谱进行计算分析,体现了FMI、ECS测井在火山岩评价中的独特优越性,取得了非常好的应用效果。

利用FMI资料分析塔河油田南部中—下奥陶统储层构造应力场

钻探结果表明,塔河油田南部地区上奥陶统覆盖区中—下奥陶统碳酸盐岩储层发育与分布明显地受断裂和裂缝控制。裂缝主要为构造开启缝,其次为钻井诱导缝,裂缝走向具有明显方向性,其形成与古构造应力场关系密切。利用大量中—下奥陶统钻井FMI资料进行裂缝识别、成因分类和走向统计分析,认为钻井诱导缝受现今构造应力场控制,构造开启缝主要受古构造应力场控制,裂缝走向与最大主应力方向一致。塔河油田南部地区诱导缝优势走向为北东向,现今最大主应力方向为北东向;构造开启缝优势走向主要有北北东向和北东东向两组,北北东向裂缝中可见充填缝,反映北北东向裂缝形成时间早于北东东向,其分别与加里东中期和海西早期的古构造应力场最大主应力方向相一致。

根据FMI资料分析大庆油田徐家围子断陷构造应力场

现今构造应力场及古构造应力场最大主应力方向的准确判断对成矿地质研究,尤其是石油、天然气勘探和开发具有重要的意义。利用FMI(全井壁微电阻率成像测井)资料,以大庆油田徐家围子断陷下白垩统营城组为研究对象,对该断陷的构造应力方向进行分析。对FMI资料识别出的裂缝走向进行统计,结果表明:钻井伴生缝受现今应力场控制,构造成因的高导缝和高阻缝的形成则受古地应力控制,可指示古地应力场的方向;徐家围子断陷下白垩统营城组现今最大水平主应力方向为近东西向;在地质演化中,研究区域的构造应力场曾经发生多次变化,根据发育的裂缝组判断留下明显迹象的有3个方向,即近南北向、北东向和近东西向。

常规测井与FMI测井资料相结合研究储层裂缝

简要介绍了应用FMI测井资料检测储层裂缝的原理与方法 ,给出了一口井的检测实例。结合常规测井资料得出的裂缝孔隙度值 ,进一步得出了该地区横向上裂缝的分布规律 ,其检验结果得到了其他资料的验证 。

FMI成像测井在柴达木盆地的应用

FMI地层微电阻率成像测井具有高分辨率、高覆盖率及方位性和连续性等优势,是对地下地质特征精细评价的有效手段,可以有效地指导勘探方向。在柴达木盆地大风山构造上的风5井,应用FMI成像测井与ECS元素俘获测井相结合,首次在该区发现了藻灰岩的存在,重新定义了该区的沉积古环境,有效地指导了下一步勘探方向的转移,并大大降低了油气勘探的风险和成本。

FMI测井在临盘油田的应用

惠民凹陷火成岩广泛发育。对火成岩油藏认识不清,对其研究无法取得根本性突破。通过引进斯伦贝谢公司微电阻率成像测井技术(FMI)在临盘油田商741井区的实际应用,对该区火成岩体的成岩规律、构造、岩性、裂缝及储集性能等方面有了系统的认识和了解,对该区的火成岩油藏进行合理开发利用做出了贡献。

常规测井资料与FMI相结合计算地应力

用常规测井资料计算地应力的优点是成本较低,资料容易获取,且能获得连续的地应力剖面。其中岩石力学参数的计算是非常重要的环节,这里通过利用常规测井的纵波时差,拟合出横波时差,进而计算出泊松比。特别是在岩石的抗压强度参数的计算中,提出了一个综合考虑泥质含量和纵波波阻抗(ρVp)的新的拟合模型。在地应力计算中还有一个非常重要的问题,即构造应力的计算,本文利用FM I成像测井资料和水力压裂资料相结合,对构造应力进行了计算,进而选择了适当的地应力计算模式,计算出川中磨溪气田25口井的地应力剖面。

图像识别方法在FMI图像处理中的应用

研究了图像理解的一些基本算法,为全井眼微电阻率扫描成像测井(FMI)图像理解设计了一套算法,该算法实现了多目标检测、目标参数计算、参数分析及其在FMI图像处理中的应用。从FMI图像中得到了孔洞及裂缝的形状特征量(长度、宽度、圆度或复杂度等),达到了对FMI图像的定性和定量分析。

FMI测井资料在砂砾岩沉积相研究中的应用

在一定条件下,砂砾岩的FMI图像不仅可以与其岩心资料相媲美,而且在沉积体定位方面更具优势,可以极大地提高识别复杂岩性油藏的能力.本文以FMI资料为主线,结合常规测井资料总结出东营凹陷北部陡坡带某研究工区 15种岩相模式,并应用这些岩相模式对该区近岸水下扇的沉积微相进行了划分.

基于小波变换和中值滤波的FMI信号去噪方法

介绍了二维离散小波变换下的图像分解与重构算法。在图像分解与重构的基础上,提出应用中值滤波和二维离散小波变换相结合的方法对含噪的FMI图像进行去噪处理,通过实例验证,采用新方法对一口溶蚀孔洞储层井的FMI图像进行去噪分析,并与单一的中值滤波或小波变换法的结果进行比较。实验结果表明,应用二维小波分析结合传统方法对FMI图像进行去噪,能够有效地去除图像中的随机噪声,其结果优于单一的中值滤波或小波分析法,对提高油、气层裂缝和孔洞的自动识别具有重要的指导意义。