基于RMT-CNN的电网短路故障定位研究

随着我国智能电网的快速发展,电网监测数据呈现多元化、高速化、海量化的趋势.为了充分挖掘电力大数据的潜在价值,实现电网内异常区域的自动识别与定位,本文研究了基于随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)的电网异常事件定位方法.首先根据电网内部联系将电网划分为若干子系统,分区构建监测矩阵;然后采用RMT作为数据挖掘的特征提取方法,提取分区矩阵特征向量作为输入,根据电网监测数据和异常识别需求的特点搭建CNN模型;最后基于分区矩阵特征向量构建数据集,训练获得有效的异常事件自动定位CNN模型.以IEEE39节点电网模型三相短路故障为例,分析表明通过RMT提取特征向量的预处理方法能有效降低数据维度,提高CNN模型的故障定位准确率,分区RMT-CNN模型能有效定位电网内异常事件的发生地点,定位精度可达97.96%,精确率可达98.65%.

FastRMT:一种面向微体系结构创新的高速数据平面可编程系统

网络数据平面可编程(Data Plane Programmability)给网络转发设备的数据平面赋予强大的可编程性,在不更换设备的情况下,可以动态部署新型机制与服务,例如路由转发核心机制、网络安全控制功能、网内计算加速服务等.由此,数据平面可编程成为业界和学术界高度关注的新兴技术,并已在主流云服务提供商投入应用.可重构匹配表架构(Reconfigurable Match Table Architecture,RMT)由于出色的处理性能和采用P4语言灵活编程的特性,成为数据平面可编程的热点研究方向.然而,受困于RMT架构复杂的体系结构设计、芯片闭源的服务机制以及门槛较高的FPGA设计开发,使得RMT研究人员难以通过FPGA,对RMT创新设计以及100 Gbps以上真实性能场景进行敏捷验证.本文提出并实现了一种数据平面可编程系统FastRMT,首次开源了FPGA级的系统实现.FastRMT支持RMT架构可编程协议解析、自定义规则匹配、超长指令字的并发动作执行引擎等核心功能,支持P4语言对系统进行编程.FastRMT具备松耦合与模块化的特点,研究人员可以替换模块或者对系统进行动态重构,从而实现新型机制或体系结构的敏捷开发与验证.本工作包含交换机原型与网卡原型两种版本,支持主流FPGA芯片,系统可完成100 Gbps的报文线速处理能力,1500 B报文处理延迟仅为1.22μs,体现了FastRMT作为基础框架对微体系结构创新和生产线级别验证的优势和可行性.

基于非结构化网格的任意复杂2D RMT有限元模拟

射频大地电磁法(RMT)是以潜艇天线发射的射线源等作为场源的一种地球物理勘探方法,目前被广泛应用于近地表工程和环境地球物理勘探.RMT数据解释常采用基于静态假设的大地电磁法(MT)程序,往往会反演出不真实的浅层目标体.为解决这一长期困扰RMT资料解释的问题,本文实现了考虑位移电流的RMT有限元数值模拟.为了处理任意复杂模型,如起伏地形,非结构的三角形网格被用于离散RMT模型.首先通过算例对比,验证了程序的正确性和可靠性.通过Dike模型讨论了空气层厚度对RMT数值解的影响,结果表明当空气层厚度大于1/4波长即可满足精度要求.以山脊模型为例计算了位移电流对RMT响应的影响,表明位移电流的影响会随着山脊高程的增加而增大.最后通过舒家店实际模型进一步验证了位移电流在RMT中的重要性.

RMT测井资料解释方法研究

脉冲中子测井是目前在套管井中评价储层含油饱和度的最有效办法。RMT是一种新型脉冲中子能谱测井仪。RMT具有多种测量模式,应用范围广。基于RMT不同测量模式下的测量原理,提出了相应的测井资料处理解释方法,建立了确定储层剩余油饱和度的数学模型。对现场实测资料的处理解释,结果表明所建立的解释模型和处理方法实用可行,效果较好。

RMT测井的几种特殊应用

RMT(Reservoir Monitor Tool)测井受井眼流体、储层性质、套管沾污等因素影响较大,为提高RMT测井资料的解释精度,必须充分利用RMT测井资料的各种信息。介绍了RMT测井的几种实例。氧活化指数曲线OAI(Oxygen Activation Index)能够定性指示生产层出水层位,消除剩余油饱和度解释时大孔道造成的误解,识别由于固井质量差造成的管外窜槽;利用碳氧比曲线异常,识别静液面深度及井眼内油帽深;依据RMT测井曲线对煤层物理、化学性质的反映特性能够有效判断煤层;RMT测井中近与远探测器非弹计数率比(RIN)、近与远探测器俘获计数率比(RNF)、远探测器非弹与俘获计数率比(RICF)等辅助曲线随地层密度和孔隙度变化,通过曲线叠加能够定性识别气层。

RMT测井仪在某些油田的初步应用

脉冲中子测井是目前在套管井中评价储层含油饱和度的方法之一。RMT是国外同类仪器中晶体效率最高且尺寸最大的双源距脉冲中子综合测井仪 ,测井曲线统计性较好。RMT具有 3种测量模式 ,在C O模式下 ,仪器不但提供C O、Ca Si以及H、Si、Ca、K、Cl、Fe、S、Ti、Mg等元素伽马射线产额 ,同时还提供地层俘获截面、孔隙度指数和氧活化、硅活化计数。该仪器已经在松辽盆地、渤海湾地区和西部油田测井 3 0 0多口 ,在深井和较低孔隙度储层中也获得了较好的效果。简要介绍了RMT ,并展示了该仪器在判断岩性、指示产层出砂、识别含气层位、反映层内水淹差异、识别油水界面、确定堵水层位和再挖潜老井等方面的一些应用实例。

RMT测井在克拉玛依油田中低渗透率砾岩油藏注水开发中的应用

油藏监测仪(RMT)是目前各种碳氧比测井仪中计数率和测量精度很高的一种新型测井仪器。克拉玛依油田老区已进入中高含水开发阶段,为降低老区块综合含水率,改善加密开发效果,采用RMT在套管井中评价储层含油饱和度。通过总结RMT测井在克拉玛依低孔隙度、低渗透率砾岩储层中的应用,认为该测井仪能够很好地识别岩性、识别低电阻率油层、寻找表外储量和潜力层、识别水淹层、确定注水收效层位、监测稠油油藏蒸汽驱油效果等。对比RMT与其他仪器的C/O测井功能在克拉玛依低孔隙度、低渗透率砾岩储层中的应用效果,以及通过对比RMT测井饱和度与岩心分析饱和度结果,说明RMT测井解释精度高,认为RMT测井更适合克拉玛依油田这种低孔隙度、低渗透率、有多种混合水注入的砾岩储层。

用RMT资料指导扶余东区调整开发方案

扶余东区是一个有30多年开发历史的老油田,目前产油量下降较快,综合含水率已经达到88％。为了寻找剩余油饱和度相对较高的区域和层位,2002年用油藏监测仪RMT在该区测井30多口。RMT测井资料显示,该区块大部分油井上部主力油层剩余油饱和度较低,水淹严重;油井下部油层剩余油饱和度相对较高,但动用程度较差;部分油砂体内纵向上剩余油饱和度差异较大,水淹不均匀。针对这些情况制定并实施了调剖、堵水、补孔、压裂等措施,收到了较好的控水、增油效果。实践证明,RMT在这类油田过套管测量含油饱和度方面具有较大适用性。

RMT测井技术在安塞油田的应用

安塞油田已开采20多年,部分区块已进入开发中后期,产量下降较快,综合含水较高。为了搞清剩余油的分布状况,以利于进一步挖潜,于2004年引进RMT测井技术。目前已测试11口油井,依据测试结果,对其中7口油井采取了调整注水量、隔采及射孔等措施,老油井平均单井日增油0.6t,1口侧钻井投产后日产油5.14t,取得了较好的效果。实践证明,RMT测井技术在安塞油田过套管测量含油饱和度方面适应性较好,能为老油田挖潜提供可靠保证。

RMT测井技术及在断块油田挖潜中的应用

油田进入高含水或特高含水开发阶段,确定水淹程度,找出高剩余油层段已成为保持油田稳产和提高采收率的关键。RMT储层评价仪作为一种剩余油饱和度测井仪,它有2种可控操作模式:非弹性模式(C/O模式)和俘获模式(∑),其突出的优点是小直径、双源距、大晶体、多参数、多模式组合测井。在现河油区的整装块、复杂小断块、低渗油藏分别进行RMT非弹模式测井,通过实际资料分析,RMT测井技术在评价储层水淹特征,确定水淹程度以及求解剩余油饱和度等方面有其重要作用。

基于RMT的协作MIMO频谱感知

针对认知无线电技术中的频谱感知问题,将已经广泛应用于无线通信领域的随机矩阵理论(RMT)引入到多认知用户MIMO环境中,提出了基于随机矩阵理论的协作MIMO频谱感知算法。该算法不需要预知噪声的统计特性和噪声方差,而是利用大维随机矩阵特征值的极限分布特性进行频谱感知。新算法充分利用了协作技术及MIMO技术的优点来提高感知性能。理论分析和仿真结果均表明,新算法整体性能优于同类算法和典型的能量检测算法。

RMT测井资料应用效果评价

各种实际应用效果表明，油藏动态监测（RMT）测井技术在老井饱和度计算、水淹层判断、汽驱效果评价、剩余油饱和度评价等多方面发挥了重要的作用，使用越来越广泛。可以为寻找剩余油和发现剩余油的分布规律、为老区进一步调整和挖潜提供有利的技术支持。

RMT测井资料处理解释软件开发及应用

结合RMT实测资料及试油、测试资料对比分析,研究RMT测井资料受地层岩性、泥岩含碳、井眼环境等因素的影响,提出校正方法。建立地层泥质含量、地层孔隙度、剩余油饱和度的计算方法模型。基于Logik测井解释平台开发了RMT测井资料解释处理释软件,具有原始测井数据解编、资料校正、处理解释等功能。该软件在河南油田老井挖潜、新井勘探、大斜度井测井解释中得到广泛应用,共处理解释57口井,解释符合率达到84.7%,取得良好效果。

RMT测井技术在低阻油层识别中的应用

地层水变化规律性差是河南油田低阻油层形成的主要因素,而确定地层水电阻率是测井解释中的难题。RMT测井可较好的反映地层的含油性而不受地层水的影响,可准确识别低阻油层,应用后取得明显的增油效果。

基于RMT煤的微细观裂纹损伤本构模型

通过对煤样受载变形过程中其内部微细观裂纹的产生、扩展、演化的分析,结合煤样的变形损伤特征,选取合适的损伤参量,建立了单轴压缩下煤样的损伤本构模型。试验结果表明试验曲线与理论曲线较好地相吻合。

RMT测井仪在气液界面划分方面的应用

储层监测仪（RMT）作为一种剩余油饱和度测井仪，在确定水淹程度、寻找剩余油富集区的应用方面已取得良好效果。而本文在介绍仪器结构、性能指标与测试原理的基础上，通过对实际测井资料进行综合分析，阐述了RMT在划分气液界面具有很好的应用效果，能够实现地下储层流体界面的定期监测与评价，从而确定射孔的有效性。对于今后进一步深化油藏的认识和高效开发提供了重要的信息，因此具有广阔的应用前景。

基于非结构双网格的2D RMT双参数同步反演研究

Radio-magnetotelluric(RMT)是以无线电发射机为信号源的一种地球物理勘探方法,近年来被广泛应用于数米至数十米内的近地表工程和环境地球物理勘探.目前,各类电磁资料的反演均是以寻求满足目标拟合差的地下介质电阻率分布为目的.然而,对于勘探频率为10~300kHz的RMT数据,由介电常数所引起的波动场在总场中的比例可达20%以上,在这种情况下,忽略介电常数,仅通过电阻率参数的反演来进行数据拟合势必降低反演资料解释的准确性.为解决这一问题,本文研究了基于电阻率-介电常数的双参数同步反演算法.构建了一个全新的双参数目标函数,并推导了双参数反演迭代方程组;通过灵敏度分析,研究了电阻率和介电常数对正演响应的影响,并据此提出相对电导率的概念,统一了反演参数的灵敏度;通过理论模型分析了参考频率、双参数正则化因子对反演结果的影响,并给出了一般性的参数优选方案.此外,为了能够灵活处理复杂地形,本文采用非结构的正反演双网格进行模型离散,并通过局部加密技术保证反演的速度和精度.最后,对一带地形的理论模型分别进行了单参数和双参数反演,结果表明单参数反演无法正确反映出地电信息,而双参数反演能够准确得到异常的分布,验证了本文所开发的双参数反演程序的有效性.

RMT测井仪使用与检修解析

RMT测井仪作为推广运用较为成功的一种测井仪器,在各油田得到广泛应用。由于该仪器采用精密数字电路和中子管发射技术实现测井,文章根据在实际应用中所遇到的问题,提出了该仪器在使用过程中应重视的和注意的问题,介绍了故障的排除方法,值得重视和注意的技术问题,对进一步应用产生积极现实的意义。

RMT测井技术在稠油注汽井找水、找窜中的应用

稠油注汽井汽窜影响大,导致生产效果差,采用RMT的俘获测量模式,应用计算饱和度方法和俘获截面重叠法,开展注汽井的找水、找窜取得较好效果,对指导稠油生产起重要作用。

RMT在宝浪油田水淹层评价中的应用

针对宝浪油田多年注水开发使原始的储层物性和含油气性关系因水淹而破坏的实际问题,采用了RMT(Reservoir Monitor Tool,油藏监测仪)测井对该油田的典型井进行监测、评价,准确地提供了地层的孔隙度、渗透率、含油饱和度等诸多地层参数。实践应用表明,结合油田的地质特征,设计适当的监测层段,采用合适的解释模型能够对油田的水淹情况进行准确的评价,对油田的稳油控水措施的实施可起到关键指导作用。