Mechanism of anomalous low friction phenomenon in deep block rock mass

Deep rock mass has the unique ＂self-stressed＂ block-hierarchical structure, anomalous low friction （ALF） was one of the typical nonlinear get-mechanical and dynamic responses in deep block rock mass, which occurred as the result of movements of large-scale get-blocks under the impact of external pulses （such as a deep confined explosion, earthquakes, rock bursts and etc.）. ALF phenomenon obtained its name to describe the curious phenomenon that the friction between interacting get-blocks qua- si-periodically disappears at some discrete points in time along the direction orthogonal to the direction of the external pulse. With the objective to confirm the existence of the ALF phenomenon and study the get-mechanical conditions for its occurrence experi- mentally and theoretically, laboratory tests on granite and cement mortar block models were carried out on a multipurpose testing system developed independently. The ALF phenomenon was realized under two loading schemes, i.e., blocks model and a working block were acted upon jointly by the action of a vertical impact and a horizontal static force, as well as the joint action of both ver- tical and horizontal impacts with differently delayed time intervals. We obtained the rules on variation of horizontal displacements of working blocks when the ALF phenomenon was realized in two tests. The discrete time delay intervals, corresponding to local maxima and minima of the horizontal displacement amplitudes and residual horizontal displacements of the working block, satis- fied canonical sequences multiplied by （√2）＇. Some of these time intervals satisfied the quantitative expression （√2）＇ ,alva. At last, 1D dynamic theoretical model was established, the analytical results agreed better with the test data, while the quantitative expression drawn from test data was not validated well in theoretical analyses.

Mechanism of Pendulum-type wave phenomenon in deep block rock mass

Pendulum-type ( μ wave) wave is a new type of elastic wave propagated with low frequency and low velocity in deep block rock masses. The μ wave is sharply different from the traditional longitudinal and transverse waves propagated in continuum media and is also a phenomenon of the sign-variable reaction of deep block rock masses to dynamic actions, besides the Anomalous Low Friction (ALF) phenomenon. In order to confirm the existence of the μ wave and study the rule of variation of this μ wave experimentally and theoretically, we first carried out one-dimensional low-speed impact experiments on granite and cement mortar blocks and continuum block models with different characteristic dimensions, based on the multipurpose testing system developed by us independently. The effects of model material and dimensions of models on the propagation properties of 1D stress wave in blocks medium are discussed. Based on a comparison and analysis of the propagation properties (acceleration amplitudes and Fourier spectra) of stress wave in these models, we conclude that the fractures in rock mass have considerable effect on the attenuation of the stress wave and retardarce of high frequency waves. We compared our model test data with the data of in-situ measurements from deep mines in Russia and their conclusions. The low-frequency waves occurring in blocks models were validated as Pendulum-type wave. The frequencies corresponding to local maxima of spectral density curves of three-directional acceleration satisfied several canonical sequences with the multiple of 2～(1/2), most of those frequencies satisfied the quantitative expression (2～(1/2))i V p/2△ .

基于改进DeepLabCut模型的奶牛滑蹄检测方法

[目的/意义]为解决奶牛在行走过程中出现滑蹄姿态无法自动识别检测的问题,基于深度学习的方法对奶牛身体关键点进行定位分析,实现对奶牛滑蹄姿态的自动检测。[方法]选取奶牛四蹄及头部作为奶牛身体关键点,基于DeepLabCut(DLC)对奶牛四蹄及头部关键点进行定位,首先选取ResNet系列、MobileNet-V2系列、EfficientNet系列等10个网络模型替换DLC的主干网络,最终选取准确率最高的ResNet-50作为DLC的主干网络,随后选择轻量级的卷积块注意力模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM)嵌入ResNet-50的网络结构中,完成对ResNet-50网络模型的改进。通过改进后的模型得到奶牛身体关键点坐标,绘制奶牛四蹄及头部运动曲线。利用奶牛身体关键点运动曲线进行分析,提取奶牛滑蹄姿态的特征参数Feature1、奶牛滑蹄距离的特征参数Feature2。基于决策树对提取的奶牛滑蹄姿态特征参数进行模型的训练和验证。利用提取的奶牛滑蹄特征参数对奶牛的滑蹄距离进行计算,同时人工对奶牛滑蹄距离进行标定,与预测的滑蹄距离进行比较。[结果和讨论]改进后的ResNet-50网络相较于ResNet-50在验证集的定位准确率提高了9.7%,相较于YOLOv8s-pose的定位精准度提高了1.06 pixels,与手动标识的身体关键点之间的均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)仅为2.99 pixels。采用10折交叉验证对奶牛滑蹄检测模型的效果进行评估,结果表明,该模型的平均准确率、精确度、召回率和F1分数分别为90.42%,0.943,0.949和0.941。基于特征参数Feature2计算的奶牛滑蹄距离与人工标定奶牛滑蹄距离的RMSE仅为1.363 pixels。[结论]融合CBAM模块改进的ResNet-50网络模型对奶牛身体关键点定位的准确率较高,基于滑蹄判断特征参数Feature1和滑蹄距离检测特征参数Feature2建立的奶牛滑蹄判断模型和奶牛滑蹄距离预测模型与人工检测的结果相比,都有较小的误差,这表明该方法有较好的准确性,可以为奶牛滑蹄自动检测工作提供技术支持。

PRESENT LANDFORMS, ACTIVE TECTONIC ZONES, DEEP STRUCTURES AND UPLIFT MECHANISMS OF THE LONGSHOUSHAN BLOCK ON THE NORTHERN MARGIN OF THE QINGHAI—TIBET PLATEAU

Located in the northern margin of the Qinghai—Tibet Plateau, the Longshoushan Mt. is a small block between Qinghai—Tibet Landmass and Alashan Landmass.Traditional tectonic viewpoint does not consider that the Longshoushan Mt. is a single tectonic block. It is quite evident that there is only a hazy idea about the Longshoushan block. Though there is a very complex tectonic region between Qinghai—Tibet Landmass and Alashan Landmass, the Longshoushan block in the region shows unique tectonic landforms, deep structures and uplift mechanisms. Researching into the relationship between the Longshoushan block and the Qinghai—Tibet and Alashan Landmasses will contribute to the realization of boundary and orogenic belt on the northern margin of the Qinghai—Tibet block. It is a very important scientific subject.The Longshoushan Mt., longer than 150km in NWW direction and wider than 10km, is located on the northern side of Hexi corridor(100 5°～102 5°E,38 5°～39 3°N). It extends from the northwest of Zhangye to Hexibu, and from the south of Chaoshui basin to the north of Minle basin. From west to east, there are the highest peak, Dongdashan Mt.(3616m), the second peak, Dufengding(2937m) and Qianshan peak(2827m), height of the mountains is getting lower and lower, mean height above sea level is over 2000m, and relative height difference is about 1000m. The Longshoushan Mt. provides a natural defence for stopping the southward migration of sandstorm in the Hexi corridor, and forms a topographic step zone from the Alashan Plateau to the Qinghai—Tibet Plateau. In the Longshoushan area, developed landforms, such as planation surface, table\|land, terrace land, are general characters of all geomorphic units. It is shown that the Longshoushan Mt. is a intermittently uplifted block. An astonishingly similar of geometric patterns of Taohualashan Mt. and Hongshihu basin is very interesting natural landscape in the area. It is suggested that Taohualashan Mt. broke away from Hongshihu Basin in secular tectonic movement. The viewpoint is supported by major formation, lithofacies, limitation and style of active faulting. The Longshoushan block consists of two major active fault zones (the northern Longshoushan fault zone and the southern Longshoushan fault zone), the active Pingshanhu—Hongshihu fault basin belt and Taohualashan—Xieposhan tectonic uplift belt. In addition, there are the NNW\|trending West Polamading fault, NWW\|trending Maohudong fault trough, NNE\|trending Daxiahe rift valley and others on the block. the activity and formation style of these structures indicate that the block is acted not only by compressive stress, but also by tensile stress. The northern Longshoushan and southern Longshoushan fault zones are closely related to formation and evolution of the Longshoushan block, the two zones are active fault zones since late Pleistocene and boundary fault zones of the block. The genesis and activity style of the Pingshanhu\|Hongshihu basin are similar to the continental rift, which may be due to the mantle uplift.

The Discovery of Deep High-Resistivity Block and Inadequately Consolidated Magma Chambers in Gaoligongshan Oblique Collisional Orogen and its Tectonic Implications

Objective The Gaoligongshan oblique collisional orogen is located in the southern section of the Hengduan Mountains, and belongs to one of the main Late Yanshanian-Himalayan oblique collisional orogens in the Sanjiang area. Many researchers have studied the geology, geochemistry and geophysics of this region, and many research achievements have been obtained from deep geophysical exploration of the region, especially using the magnetotelluric （MT） sounding technique. However,

鄂尔多斯盆地神木–佳县区块深部煤层气地质特征及勘探开发潜力

我国深部(以下均指埋深大于2000 m)煤层气资源丰富,勘探开发潜力巨大。与中浅部相比,深部煤层气在富集成藏规律与开发方式方面均具有显著的差异性,急需针对重点区块开展解剖性分析研究。神木–佳县区块位于鄂尔多斯盆地东北部,目前尚处于深部煤层气勘探的起步阶段,深部煤层气富集特征及开发潜力等尚不明确。基于研究区近期实施的地震资料、300余口井的测井资料和4口取心井的参数资料等,系统分析煤储层基础地质特征,总结煤层气富集主控因素与富集规律,类比剖析研究区深部煤层气勘探开发潜力。研究区深8号煤的镜质体反射率介于0.7%~1.8%,大部分区域煤层演化已处于热解生气高峰,区域上煤层净煤厚度高达7~8 m,煤层发育稳定,构造相对简单、水动力封闭性较强、顶底板封盖条件较好,为煤层气大面积连续成藏提供了优越条件,其中佳县南区的煤层气资源条件最好。与鄂尔多斯盆地东部其他区块深部煤层相比,研究区煤层中游离气占比明显更高(15.21%~46.47%),煤层中吸附气主要受吸附压力封存控制,而游离气受毛管力封闭与浮力重力分异双重控制,两种封存机制共同决定了深部煤层含气量的垂向分带与平面分区,以佳县南部为例总结了吸附气吸附压力主控、游离气毛管压力封闭与重力分异耦合控制的典型深部煤层气富集模式。与临兴区块和大宁–吉县区块类比分析结果表明,神木–佳县区块具有较好的煤层气资源基础、储层改造条件和高产潜力,预示了此区块深部煤层气规模化开发的美好前景。此外,大宁–吉县区块深部属典型的高煤阶煤,而神木–佳县深部为中煤阶煤,因此,该研究认识进一步丰富完善了深部煤层气富集理论,对于全国深部煤层气勘探开发实践有重要指示意义。

沁水盆地南部中深部煤层气储层特征及开发技术对策

为了实现沁水盆地南部中深部煤层气高效开发,以郑庄北-沁南西区块为研究对象,基于参数井取心分析测试、注入/压降测试、地应力循环测试结果和大量动静态数据,通过与浅部对比,阐述了中深部煤储层特征,分析了从浅部到中深部煤层直井压裂和水平井分段压裂两种开发技术的改进,进而提出了中深部煤层气主体开发技术。结果表明,郑庄北-沁南西区块3号煤平均埋深1200 m左右,为中深部煤层气储层。随着埋深增加,研究区含气量和吸附时间均先增加后降低,含气量和吸附时间峰值分别位于埋深1100~1200 m和800~1000 m;随着埋深增加,研究区地应力场类型发生了2次转换,埋深小于600 m时,为逆断层型地应力场类型,水力压裂易形成水平缝,利于造长缝;埋深大于1000 m时为走滑断层型地应力场类型,水力压裂易形成垂直缝,裂缝延伸较短;埋深为600~1000 m时,地应力场由逆断层型向走滑断层型转换阶段,水力压裂形成的裂缝系统较为复杂。与浅层相比,中深部储层含气量、解吸效率和应力场发生明显转变。随着埋深增加,无论是直井(定向井)还是水平井,均应采用更大的压裂规模才能获得较好的效果。对于直井,埋深大于800 m后,压裂液量达到1500 m^(3)以上、排量12~15 m^(3)/min以上、砂比10%~14%以上,单井日产气量可以达到1000 m^(3)以上;对于水平井,埋深大于800 m后,压裂段间距控制在70~90 m以下,单段液量、砂量分别达到2000、150 m^(3)以上,排量达到15 m^(3)/min以上开发效果较好,单井产量突破18000 m^(3)。随着埋深增加,水平井开发方式明显优于直井,以二开全通径水平井井型结构、优质层段识别技术和大规模、大排量缝网压裂为核心的水平井开发方式是适用于沁水盆地南部中深部煤层气高效开发的主体工艺技术。

基于弱监督语义分割的道路裂缝检测研究

基于弱监督语义分割的道路裂缝检测方法大多基于先分块后检测的流程,分块增加了标注的工作量和误判的分块数量。针对上述问题,提出了基于深度强化学习的道路裂缝分块分类模型,根据道路裂缝图像特点,对智能体的状态、动作和获取的奖励进行了设计,训练智能体自主选择裂缝分块,并将选择结果作为分块标签用于多尺寸分块道路裂缝检测。在cqu-bpdd等数据集上进行的对比实验,证明了所提方法在道路裂缝分割性能、裂缝平均宽度的测量准确度方面优于现有方法。

改进DeepLabV3+下的轻量化烟雾分割算法

通过监测火灾烟雾可以有效地检测火灾的发生,现有火灾烟雾分割算法在小目标烟雾以及大目标烟雾边缘部分表现不理想,为快速而有效地监测烟雾,基于深度学习,提出一种改进的轻量化DeepLabV3+烟雾分割算法。该文通过替换DeepLabV3+算法的主干特征提取网络,在减少参数量的同时,提高了算法提取特征的能力和对烟雾的分割能力;同时在编码模块中添加卷积注意力模块(convolutional block attention module,CBAM),增加算法对小目标烟雾的关注度,以提升算法对烟雾在复杂背景下的分割能力,并有效缓解烟雾边缘的误分割现象。最后通过比对测试集的测试结果,改进的烟雾分割算法相较于原DeepLabV3+算法,烟雾交并比(smoke intersection over union,sIoU)、平均交并比(mean intersection over union,mIoU)和平均像素精确度(mean pixel accuracy,mPA)分别提高了6.46%、4.28%和1.72%,且改进算法的权重大小仅为原算法权重大小的10.76%。实验结果表明,改进的烟雾分割算法具有分割精度高、训练时间短且模型小的优点,更符合实际中的烟雾监测任务。

深部煤层孔隙结构与流体差异赋存特征研究

【目的】鄂尔多斯盆地东缘已打破深部煤层气勘探禁区,多个区块呈现“单点突破、区域差异开发”特征,深部煤储层孔裂隙结构作为流体赋存与产出的物质空间,对于深部煤层气区块差异开发至关重要。【方法】系统采集鄂尔多斯盆地东缘神府区块深部煤样品,基于常规孔渗物性测试、CO_(2)吸附、低温N2吸附、压汞和核磁共振等测试,以神府区块8+9号煤为例,系统总结深煤层孔隙结构及流体赋存模式。【结果和结论】结果表明:(1)深部煤孔隙结构差异较大,神府煤介孔−宏孔均发育,多为墨水瓶型和开放型孔。综合认为中阶煤孔隙结构的跨尺度效应稍有减弱,相对有利扩散、渗流。(2)中阶煤吸附能力降低,等温吸附曲线高压段曲线平缓,初期解吸效率低;含水饱和度增高,其介孔−宏孔的束缚水含量较高导致可动水孔隙率减小,降低了游离气的储集空间。(3)研究区存在“宏孔−微裂缝主控的游离气−自由水赋存”型、“微孔−介孔−宏孔主控的吸附气−束缚水赋存”型两类气水赋存模式,导致煤层气排采差异明显,其中“宏孔−微裂缝主控的游离气−自由水赋存”型是深部煤层气快速高产模式,该模式具有“见气时间短、中高产气、低产水”的生产特征,且由于应力对中大孔−微裂缝的伤害较强,建议该模式下的气井排采需适当控制排采速度以减小储层伤害,防止产量陡降;“微孔−介孔−宏孔主控的吸附气束缚水赋存”型模式具有“短期排水、缓慢见气”生产特征,排采仍需遵循“缓慢、连续”原则保证气井稳产;此外,由于孔隙以微孔、介孔为主,束缚水含量高,气井短期难获高产,需进一步探索加大压裂改造规模提高该类气藏产量。

纳林河地区本溪组深部煤层气地质特征及开发潜力

鄂尔多斯盆地东缘煤层气开发较为成熟,以中浅层煤层气为主,盆地其他地区煤层气资源尚未予以评价。本文立足于鄂尔多斯盆地中部纳林河地区,综合岩心、地震、测井和分析化验等资料,详细阐述8#煤层的基本地质特征,分析煤层气富集条件,评价其开发潜力。研究区8#煤层埋深3100~3400 m,煤层厚度3~10 m,R_(o)在1.6~2.2之间,属于高成熟-过成熟阶段。煤岩类型主要为亮煤和半亮煤,含气量平均值为18.70 m^(3)/t,游离气占29.93%。煤层中割理发育,平均孔隙度3.83%,平均渗透率3.95×10^(-3)μm^(2)。优质的煤层品质、平缓简单的构造特征、以泥岩为主的顶底板封闭以及高地层水矿化度和滞留环境,共同造就了“深埋藏、缓构造、强生烃、泥岩顶底板+弱水动力封堵”的深部煤层气自生自储富集模式。通过与大宁-吉县和佳县区块对比,纳林河地区具有一定的开发潜力,且纳林1H井较好的生产情况预示了本地区深部煤层气开发的美好前景。

深部煤储层孔裂隙结构对煤层气赋存的影响-以鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块为例

深部煤储层孔隙–裂缝结构对深部煤层气资源潜力评价和勘探开发具有重要意义。选取鄂尔多斯盆地东缘大宁–吉县区块DJ57井本溪组5个煤岩样品为研究对象,在煤岩煤质参数测试的基础上,采用气体吸附法、高压压汞法和微米CT扫描等测试手段,对深部煤储层中的纳米级孔隙-微米级裂缝进行多尺度定量表征,综合评价不同尺度的孔裂隙结构特征。再结合渗透率和甲烷等温吸附试验,探讨了微观孔裂隙对深部煤储层中煤层气的赋存和渗流的影响。研究结果表明:基于多种孔隙表征方法对深部煤储层孔裂隙进行多尺度定量表征,其孔裂隙体积分布类型主要以“U”型为主,呈现出微孔与微裂缝并存双峰态,主要集中在0.3~1.5 nm和>100μm的范围内。其中,微孔(<2 nm)、介孔(2~50 nm)、宏孔(50 nm~10μm)和微裂缝(>10μm)体积平均分别占总孔裂隙体积的80.18%,6.70%,1.65%和11.47%。随着微孔发育而吸附气量呈增大的趋势,微孔可以提供大量吸附点位,为深部煤层气的吸附和赋存提供场所。随着微裂缝发育而游离气量呈增大的趋势,微裂缝可以提供大量储集空间,为深部煤层气的富集提供空间条件。此外,微裂缝在三维空间中相互连通,形成网状结构,连通性强。随着微裂缝越发育,煤储层渗透率越大,微裂缝增强了煤层气的渗流能力。纳米级孔隙和微米级裂隙发育特征分别控制着深部煤层气吸附能力和开发潜力。

神府区块深部煤层气钻完井关键技术及应用

【目的】深部煤层具有高地应力、中高温度、特低渗透、强压缩性、强非均质性等特点,目前尚未形成成熟的开发技术体系,复杂的地质特征为钻井与完井工程带来了新的技术难题与挑战,亟需开展针对深部煤储层地质特征的钻完井理论与技术攻关,助力油气增储上产,保障国家能源战略安全。【方法】基于鄂尔多斯盆地东缘神府区块深部煤层气开发先导性试验,研发了一套高效钻完井关键技术。【结果和结论】(1)针对深部煤层井壁稳定性差、钻速低、钻井周期长,通过优化二开井身结构、优选钻井液体系与“一趟钻”技术,并结合井眼轨迹精细化控制,实现了深部煤层一体化高效钻进,助力“新优快”井台建设落地。(2)针对深部煤层地质特征复杂、采用常规压裂规模产量低,形成了以“定向射孔+前置酸液降破压+段内多簇密切割+高排量大规模+一体化变黏滑溜水+暂堵转向+多粒径组合支撑剂”为核心的复合极限规模化压裂技术体系。(3)基于“一区一策+全局寻优”的工作理念,设计立体井网工厂化钻完井作业模式,最优水平井距为350 m时,“拉链式”压裂模式效果最佳。(4)“深部煤层气+致密气”协同开采,获得了更高的工业气流,多气合采是提升鄂尔多斯盆地东缘非常规天然气开发效益的重要措施。研究结果有望为鄂尔多斯盆地深部煤层高效钻完井技术提供理论指导与实践经验。

鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气开发先导试验效果与启示

鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块深部煤层气勘探开发取得突破对煤层气产业带来重大影响,引起业内广泛关注和跟进。前期一些学者对深部煤层气勘探开发理论技术难点与对策开展了研究,但缺乏对典型气田开发先导试验系统总结。通过深入剖析深部煤层气地质特征与效益开发难点,总结大宁-吉县区块开发先导试验项目取得的进展和成效,明确开发规律并提出效益开发对策。结果表明:(1)深部煤层具有广覆式发育、含气性好、游离气含量高、保存条件好、煤体结构好、脆性指数高、顶底板封盖性强等地质特征,但微构造发育、渗透性极差、矿化度高等因素制约了深部煤层气效益开发;(2)不同地质条件下气井生产特征差异较大,通过先导试验落实气井产能和适应性开发技术对策,采用滚动开发模式可有效降低煤层强非均质性带来的开发风险;(3)开展地质-工程一体化井网优化设计,构建井网与缝网高度弥合的人造气藏,可实现资源动用和采收率最大化;(4)“长水平段+多段多簇+大砂量”的大规模、大排量极限体积压裂技术可增大有效改造体积和井控储量,大幅提高单井产量;(5)深部煤层气井具有“见气时间短、上产速度快、初期产量高、递减快”的生产特征,可实现短期快速规模上产,但气田长期稳产需持续新井投入;(6)前期开发成本偏高,实现效益开发需不断提高工程作业效率、降低开发成本。综合认为,深部煤层气资源品质好,可动用性强,具备快速推广复制条件,大宁-吉县区块深部煤层气开发实践可为国内其他区块深部煤层气规模动用提供技术借鉴,对加快深部煤层气规模勘探开发具有重要意义。

用于单图像超分辨率的全局特征高效融合网络

现有图像超分辨率网络中普遍存在对层间特征利用水平较低的现象,使得在图像重建过程中有细节特征丢失,最终处理结果纹理模糊、图像质量欠佳。为此提出一种用于图像超分辨率的全局特征高效融合网络模型。主体使用对称卷积神经网络实现浅层特征的逐级提取,并结合Transformer完成浅层与深层特征的融合利用。设计的对称自指导残差模块可以在浅层网络实现不同层间特征更具表达性的融合,同时提升网络的特征提取能力;特征互导融合模块可以增强网络对浅层特征与深层特征的融合能力,促进更多的特征信息参与到细图像重建过程。在Set5、Set14、BSD100和Urban100数据集上同近年来的经典网络(HR、CARN、IMDN、MADNet、LBNet)进行性能对比,实验结果表明:所提网络模型在峰值信噪比上有所提升,并在视觉直观对比中取得了较好的图像超分辨率效果,可改善超分辨率图像质量欠佳的问题。

基于DK-SVD的深度学习电阻抗块稀疏成像方法研究

针对电阻抗层析成像逆问题的病态性和非线性,提出一种基于DK-SVD的电阻抗块稀疏图像重建方法。该算法通过多层感知器为每组测量数据提供最优的模型参数,以适应数据集的多样性,进一步提高成像质量,并在稀疏编码阶段采用迭代收缩阈值算法加快收敛速度。仿真实验结果表明DK-SVD算法重建图像的结构相似性可达到0.95以上,误差可控制在0.1左右,平均重建速度为0.034 s,有效地提高了电阻抗层析成像的质量和效率,且经进一步实验证明了该算法具有良好的噪声鲁棒性和实际应用价值。

迪北区块深层致密砂岩气藏氮气钻完井技术应用及认识

针对塔里木油田迪北区块目的层阿合组致密砂岩储层岩性致密、地层压力高、煤层发育,应用常规液体介质的钻完井技术对储层损害严重,为此特引入氮气钻完井技术,并在DX1井开展现场试验,获得日产气量82.39×104m3,日产油量100.8 m3的高产。但由于地层岩性的复杂性,氮气钻完井过程中,出现了井壁垮塌严重、内防喷工具失效、井控装备冲蚀等问题,制约了氮气钻完井技术在该区块的推广应用。通过对井身结构、钻具组合、井口装备、排砂管线、内防喷工具以及配套工艺流程等关键工艺、装备的改进优化,形成适用于高压高产深层致密砂岩储层的氮气钻完井配套工艺技术,并在DB104井开展了现场试验,试验效果显著。与同区块液体介质钻井的钻完井方式相比,DB104井日产气增加了400余倍,日产油量增加了6倍。通过DX1井和DB104井证明,只要工艺、装备、措施得当,氮气钻完井技术在迪北区块这类高温高压深层致密砂岩气藏中对储层具有重要的保护作用,可为塔里木油田乃至全国高压高产致密砂岩储层的高效勘探开发提供技术支撑。

鄂尔多斯盆地神府区块深部煤层气体积压裂实践与认识

鄂尔多斯盆地东缘神府深煤层大气田探明地质储量超千亿方,实现该地区深部煤层气高效开发对保障国家能源供应具有重要意义。但是,由于深煤层地质环境复杂,具有高地应力、中高温度、特低渗透、强非均质性、割理/裂隙发育等特点,导致现有中浅煤层压裂改造技术难以完全适用于深煤层,其施工规模与参数仍处于探索阶段。为了探究与深煤层地质条件相适应的增产改造技术,以鄂尔多斯盆地神府区块为地质背景,以深煤层大规模体积压裂为工程实践,围绕“极限动用+均衡扩展+有效支撑”的设计理念,提出“少段多簇适度密切割+等孔径深穿透限流射孔+复合液造缝(高黏液体破岩+低黏液体造复杂缝)+大排量高强度加砂+前置酸液降低破裂压力+多粒径组合支撑剂”为核心的体积压裂技术,并引入地质−工程−智能一体化压后评估方法,通过压裂−产能双重智能拟合校正,精细刻画了储层改造体积(SRV)和气体泄流体积(DRV),预测了不同压裂规模及井型条件下的最终可采储量EUR。最后,通过统计神府区块深煤层压裂井地质、工程和产量特征数据,采用随机森林算法量化分析了影响深部煤层气产能的主控因素。实践结果表明:采用上述大规模体积压裂技术,已投产的直/定向井最高日产气量超过1×10^(4) m^(3),水平井最高日产气量超过2×10^(4 )m^(3),说明深煤层可压性良好、开发潜力巨大;深部煤层气峰值产气量的主要影响因素为:煤层含气量、煤层厚度和加砂强度;累积产气量的主要影响因素为:煤层含气量、加砂强度和总砂量。

神府区块深部煤层气高效开发技术研究

【目的】深部煤层气是保障国家油气安全、实现碳达峰碳中和目标的重要接替资源之一,具有广阔的开发前景。但在不同地质条件下,深部煤层气开发技术的通用性较差,在某些区块成功应用的技术不能直接推广到其他区块。目前,新区块前期勘探开发时井型、井网部署还存在一定的盲目性。因此,需要研发针对神府区块深部煤层气高效开发的储层工程改造适配性技术。【方法】首先,以鄂尔多斯盆地神府区块79口生产井实际数据为基础,从产能、经济性2个方面对直井和水平井两种井型的开发效果进行比较;其次,以神府地区深部煤层地质条件为输入参数,对深部煤层水平井的合理井长进行模拟分析;最后,通过地质气藏、钻完井、工程和经济评价等多专业结合,以单位面积经济效益为优化目标,得出神府区块深部煤层气高效开发的储层工程改造具体工艺参数。【结果和结论】结果表明:神府区块深部煤层气高效开发的适合井型为水平井;可实现效益最大化时的水平井长度范围为800~1500 m;开发的最优井距为300 m、簇间距为15~20 m、半缝长为120 m,对应的压裂总液量应为(1.8~2.4)万m^(3),总砂量(0.25~0.35)万m^(3)。在上述研究的基础上,以“段内多簇+缩短簇间距+高排量大规模注入+变黏滑溜水造缝携砂+高强度加砂+全尺度裂缝支撑+等孔径限流射孔+造复杂缝网”为核心,建立了一套适合神府区块深部煤层储层改造工艺,实现了现阶段神府区块深部煤层气的高效开发,为现阶段国内其他盆地深部煤层气资源开发提供借鉴。

基于高效通道注意力的多阶段图像去雨网络

针对现有图像去雨算法不能更好地保留图像背景细节的问题,提出一种基于高效通道注意力的多阶段图像去雨网络。首先,网络使用3×3卷积提取雨图的浅层特征并传递给高效通道注意力模块,为不同的特征通道分配不同的权重;然后,传递给3个并行阶段,在前2个阶段中,使用编码-解码器进行多尺度特征提取,减少雨纹信息丢失,其中使用Transformer模块抑制无用信息传递;最后,在第3个阶段使用初始分辨率模块代替编码-解码器,从而保留输出图像的精细特征。实验结果表明,所提算法在Rain800、Rain12、Rain100L和Rain100H公开测试集上的结构相似性分别为0.830、0.968、0.960和0.944,峰值信噪比分别为27.33 dB、35.27 dB、36.79 dB和28.94 dB。所提算法相比于经典和新颖的图像去雨算法,在去除雨纹和恢复背景细节上具有更好的效果。