Gaussian mixture models for clustering and classifying traffic flow in real-time for traffic operation and management

Based on Gaussian mixture models（GMM）, speed, flow and occupancy are used together in the cluster analysis of traffic flow data. Compared with other clustering and sorting techniques, as a structural model, the GMM is suitable for various kinds of traffic flow parameters. Gap statistics and domain knowledge of traffic flow are used to determine a proper number of clusters. The expectation-maximization （E-M） algorithm is used to estimate parameters of the GMM model. The clustered traffic flow pattems are then analyzed statistically and utilized for designing maximum likelihood classifiers for grouping real-time traffic flow data when new observations become available. Clustering analysis and pattern recognition can also be used to cluster and classify dynamic traffic flow patterns for freeway on-ramp and off-ramp weaving sections as well as for other facilities or things involving the concept of level of service, such as airports, parking lots, intersections, interrupted-flow pedestrian facilities, etc.

基于可爆性分区方法的露天矿炸药单耗预测模型

露天矿山爆破作业要求矿岩爆破块度均匀,对岩体可爆性进行评价与应用是优化爆破设计、改善爆破效果的重要依据。在总结分析岩体可爆性主要影响因素的基础上,对司家营铁矿15个爆区矿岩物理力学参数和节理裂隙参数进行了聚类分析和相关分析。结果表明:可以采用抗拉强度、岩石密度、岩体完整性系数和平均节理间距4个指标对岩体可爆性进行评价;同时用蚁群算法优化BP神经网络对评价指标进行赋权,提出了基于加权聚类分析的露天矿岩体可爆性分区方法;然后结合钻孔信息与地质模型,使用距离幂次反比法插值得到矿岩可爆性分区块体模型;利用多元回归分析方法,建立了基于可爆性分区指标的炸药单耗预测数学模型,可为后续类似工况爆区矿岩爆破设计提供参考,对优化爆破设计工作具有指导意义。

延安气田志丹区域马五_(1+2)亚段储层流动单元划分

为稳住产能,需要明确马五_(1+2)亚段储层流动单元,为井位的加密调整提供基础。通过对研究区不同古地貌单元的单井气组分数据开展聚类分析,根据气组分相似程度划分流动单元,同时利用历史生产数据现代产量递减分析方法明确气井泄气半径。结果表明,研究区11个古地貌地质单元划分为45个流动单元,气组分划分的储层流动单元具有预知性,马五_(1+2)亚段平均单井泄气半径为420 m,各流动单元目前仅部分气井存在井间干扰,同一流动单元内气井泄气半径未重合区域作为后续加密部署区域,为气田稳产提供基础。

基于WIM的地质灾害易发性评价--以遵化市为例

以遵化市为例,运用聚类分析方法确定坡高、坡度、坡向、工程地质岩组、地质构造、归一化植被指数(NDVI)、水系、道路8项因子组成地质灾害易发性评价指标体系,运用层析分析法(AHP)与信息量(IM)模型耦合后加权信息量(WIM)模型对研究区开展地质灾害易发性评价。结果表明:研究区高易发区、中易发区、低易发区和非易发区面积(占比)分别为60.94 km^(2)(4.007%)、487.87 km^(2)(32.076%)、330.93 km^(2)(21.757%)、641.26 km^(2)(42.160%);经受试者工作曲线验证,WIM评价结果AUC值为0.853,高于IM评价结果(AUC=0.712),表明WIM模型评价结果精度更高。研究可为本区域地质灾害评价、防灾减灾工作提供参考依据。

储层流动单元研究进展

从流动单元的概念入手,结合自身实践,详细介绍了目前流动单元研究中所使用的沉积学和层序地层、聚类分析、地质建模、物理实验、测井或地震等地球物理方法以及其它多种研究方法,并简要评述了这些方法的优缺点。同时分析了目前流动单元研究中存在的各种问题,在此基础上指出了流动单元研究的发展趋势。

基于流动单元的碳酸盐岩油藏剩余油分布规律

让纳若尔裂缝孔隙性碳酸盐岩油田Г北油藏储集层类型复杂多样,根据孔隙类型及其组合方式和不同孔隙组合的孔渗关系,将储集层划分为孔洞缝复合型、裂缝孔隙型、孔隙型和裂缝型4种类型,并实现了储集层类型的测井识别。孔洞缝复合型和裂缝型同类型储集层之间动用程度差异小,裂缝孔隙型和孔隙型同类型储集层之间动用程度差异较大,为了更准确地评价储集层动用的难易程度,优选了影响储集层动用程度的关键参数,裂缝孔隙型储集层为:储集层品质指数、饱和度中值喉道半径、总渗透率、裂缝渗透率与基质渗透率之比;孔隙型储集层为:储集层品质指数、饱和度中值喉道半径和基质渗透率。综合考虑基质和裂缝建立双重介质储集层流动单元划分方法,以关键参数作为聚类变量,利用神经网络聚类分析技术,将4种储集层类型划分为6类流动单元。建立流动单元三维地质模型和数值模拟模型,表征剩余油分布规律。根据剩余油研究结果,Г北油藏2013年投产8口井,初期日产油为周围老井的2.3倍。

濮53块流动单元评价

针对濮53块厚油层特征,采用基准面旋回原理,完成了流动单元的划分和对比。基于岩心物性参数的自然分布特征,结合聚类分析的结果,选择渗透率、孔隙度、渗流系数、储集系数等将储层划分为E、G、F、P 4种类型。用门槛值对储层流动单元的空间分布进行了确定性和随机预测,建立了储层流动单元模型。依据储层流动单元的平面展布特征和相对比例将小层划分为4种类型,二、三类储层具有较多的原始油气储量和潜力,储量动用情况表明,层内和平面非均质性是剩余油形成的主因。

融合多种地震属性的沉积微相研究与储层建模

本文以大庆长垣X56区块为例,通过综合利用多种地震属性、地质、测井、岩心以及动态信息,提出了一种在密井网条件下应用多种地震属性进行井间储层预测、沉积微相研究及储层建模新思路:首先采用井属性提取与聚类分析技术,建立地震参数与储层砂体厚度参数之间的转换关系式,通过井、震结合开展沉积微相研究;然后利用变差函数分析工具进行空间结构性分析,采用二维趋势约束的序贯指示模拟算法,将从沉积相图中提取的相带边界作为量化约束条件参与建模过程;最终建立一套由动态生产数据验证的完全定量化的三维储层地质模型。研究实例表明,三维储层地质模型在纵向上指示了岩心、测井信息反映的储层垂向变化特征,在平面上反映了地震数据的连续性信息,使得平面沉积微相展布研究更为精确。

靖安油田盘古梁长6油藏流动单元的定量划分

以靖安油田盘古梁长6油藏为例,在沉积微相、储层综合定量分析评价基础上,选取储层厚度、孔隙度、渗透率、泥质含量、流动带指数、储层厚度与孔隙度乘积6个参数进行流动单元的划分。应用高分辨率层序地层学将长6油藏精细划分为15个小层,将所有砂体划分为E,G,M和P 4类流动单元。结果表明,盘古梁长61底部和盘古梁长62顶部是研究区盘古梁长6油层组的主力油层,各类流动单元与储层岩性、物性、沉积微相和产能具有很好的对应关系。此次流动单元划分的参数取值,综合评价函数与评价指标,能够真实客观地反映低渗、低孔、储层物性差、非均质性强等地质特征,符合该类储层流动单元评价划分的精度要求。

基于因子分析的流动单元研究

利用因子分析,从隔夹层数、砂厚、隔夹层厚、层厚、砂地比、孔隙度、渗透率、地层系数等17个参数中提取储集因子、流动因子、非均质因子、隔夹层因子、地层厚度因子、饱和度因子6个具有代表性并能反映各参数内部规律的公共因子。通过聚类分析方法和判别分析方法将821个样本分为4类,即4类流动单元,然后采用流动单元约束的随机建模,运用序贯高斯随机模拟方法来进行属性场的预测和模拟。预测结果良好,说明采用该方法可以完成对储层的精细定量描述。

砂质辫状河储层三维地质建模研究

河流相储层常具有较难描述的几何结构 ,这往往可归结为砂体伴随着复杂的沉积环境。在开采过程中 ,主要流动路径是通过砂岩进行的 ,在特定的井位构形下 ,砂岩的连通性和非均质性对于油气采收率至关重要。以FJC油田砂质辫状河Y9储层为实例 ,采用确定性内插与随机模拟相结合的建模方法 ,建立的地质模型揭示了河流相叠置砂岩分布连通性和传导性的一般特征。由于具有多个沉积微相分布的储层属性参数有较大差别 ,通过沉积微相的条件约束模拟 ,合理体现了微相内地质特征的相似性 ,使地质模型更符合实际。利用流动单元识别原理和方法 ,划分出表征不同存储性和渗流性的流动单元 ,从宏观角度阐明砂体内部剩余油的分布 ,反映出流动单元与剩余油的内在联系。应用表明 ,三维建模在揭示砂体空间非均质性方面具有优势 。

油藏地质模型研究进展

油藏地质模型是将油藏各种地质特征在三维空间的变化及分布定量表述出来的地质模型,是对油气藏的类型、几何形态、规模、油藏内部结构、储层参数及流体分布的高度概括。它由圈闭结构模型、储层地质模型和流体分布模型3个部分组成,其核心是储层地质模型。对油藏地质模型的研究,国外从20世纪60年代初期开始,经历初步认识、快速发展和成熟3个阶段,逐渐形成了一套完整的理论方法和技术手段;国内研究起步较晚,在跟踪国外研究的同时,逐步探索并形成了适合于我国陆相储层的随机建模体系。纵观国内外研究成果,地质建模的发展趋势将是最大限度地挖掘地震资料信息,以期与测井资料的有机结合,并有机地利用随机模拟。

深水浊积水道储层多参数流动单元划分方法及其分布规律研究

多参数储层流动单元识别是深水浊积水道研究的发展方向,其中判别参数的选择是多参数流动单元识别的关键。以西非尼日尔三角洲深水浊积水道储层为例,结合开发中的动态资料,优选了泥质含量、孔隙度和渗透率三个判别参数。运用快速聚类分析的方法,将储层划分为A,B,C,D四类流动单元,并通过判别分析建立了流动单元的判别函数。最后根据流动单元的判别函数进行了流动单元的单井解释,在沉积相研究的基础上分析了深水浊积水道储层流动单元的剖面与平面分布规律。研究表明:A类和B类流动单元储层质量最好,一般在水道体系的中部和浊积水道的主体较为发育。在水道体系演化过程中,不同期次的浊积水道迁移与叠置样式以及发育规模的不同,导致内部流动单元分布样式和类型存在差异,平面非均质性很强。

真12块垛一段六油组流动单元的划分及描述

根据流动单元的基本理论和方法 ,对江苏油田真 12块垛一段六油组 (E2 S61 )储层进行了研究 ;用聚类分析方法 ,依据流动层段指标 (FZI)划分出一、二、三、四类流动单元 ,分析了各类流动单元的岩性及物性特征 ;并用测井资料对区块内 4 0口单井进行流动单元评价 ,从而绘制了区块流动单元分布图件 ,阐述了油组内各砂岩段流动单元及剩余油分布特点。

基于辫状河储层构型的流动单元划分及其分布规律

随着对辫状河储层构型研究的深入,储层构型控制下的流动单元分布规律成为研究的重点问题。以大港油区A油田馆陶组辫状河储层为例,在辫状河储层构型分析的基础上,研究了辫状河流动单元的划分方法及其分布规律。首先在渗流屏障的识别、连通体划分和连通体内渗流差异分析的基础上,结合研究区储层非均质特征,优选了泥质含量、孔隙度、流动带指数和流度4个判别参数,应用聚类分析的方法,将储层划分为最好(Ⅰ类)、较好(Ⅱ类)、中等(Ⅲ类)、较差(Ⅳ类)和最差(Ⅴ类)5类流动单元;然后根据流动单元的判别标准,进行单井流动单元划分,并在此基础上,运用流动单元剖面和平面互动分析的方法,研究了流动单元的平面和剖面分布规律。结果表明:平面上,优质流动单元主要分布在心滩核部、砂质充填河道等砂体主体部位;垂向上,河道底部的流动单元优于河道顶部,在心滩内部夹层上、下流动单元类型会发生变化。

分阶段流动单元模型的建立及剩余油预测——以别古庄油田京11断块为例

针对别古庄油田京11断块已经进入高含水期、产量递减较快、储集层非均质性严重的开发现状,以取心井岩心分析资料为基础,优选了与储集层岩性、物性及渗流特征相关的宏观、微观参数,应用聚类分析和判别分析相结合的方法,将储集层划分为4类流动单元。在此基础上,根据各开发时期油田的含水特征,分3个开发阶段(开发初期、中期、后期),选用截断高斯模拟方法,建立了不同含水期流动单元的三维模型,研究了注水开发过程中流动单元的变化,并结合开发后期剩余油饱和度的计算对剩余油分布进行了预测。研究表明:在不同开发阶段,剩余油分布与储集层流动单元类型关系密切,在开发后期,工区3、4类流动单元储集层是剩余油分布的相对富集区域。

基于三维地质模型的坝基灌浆工程可视化分析

利用Struts和Hibernate技术,对灌浆数据进行采集和整理,在灌浆分析系统中将这些灌浆数据转化为三维灌浆孔模型,实现三维地质模型和灌浆数据耦合;在耦合模型的基础上对灌浆效果进行可视化分析:对任意排灌浆孔模型进行三维地质模型剖切,揭示每排灌浆孔模型的不良地质体垂直分布情况;通过改变单位注灰量较大灌浆孔模型的颜色属性,耦合其对应的三维地质模型,从而实现单位注灰量在地质模型中的可视化分析;在灌浆参数基础上自动生成其对应的综合剖面,将地质条件耦合到剖面中,赋予综合剖面图地质信息属性;通过对任意灌浆孔段进行地质信息数字化,明确每个灌浆孔段是否通过不良地质体以及各个不良地质体的高程分布;以施工单元为基准,对单位注灰量和地质信息进行耦合统计分析。通过工程应用实例表明,基于三维地质模型对整个坝基灌浆工程的可视化分析,可以有效指导灌浆工作并能对灌浆效果做到及时、有效的反馈分析,为工程管理人员做出快速的决策提供可靠的依据,从而提高工作效率和工作水平。

非均质性砂砾岩储层渗透率预测方法研究

针对测井储层评价中的渗透率预测问题,基于相控建模理念,采用流动单元分析法,将所研究工区划分为4个特征明显的流动单元;采用最能表征储层储集性能的声波时差、补偿密度、补偿中子、自然伽马、流动层带指数进行模糊聚类分析,选取最大隶属度大于70%的最优样本进行建模,得到流动单元的判别模型;建立了复杂砂砾岩储层渗透率模型,提高了储层流体渗透性能的预测精度,为非均质储层物性认识提供了参考方法。

松辽盆地徐东地区下白垩统火山岩储层流动单元研究

以松辽盆地徐东地区营城组一段为例,在建立火山岩储层等时地层格架基础上,选取孔隙度和渗透率这两项参数,运用SPSS软件进行聚类分析和判别分析,分析了研究区目的层流动单元时空发育特征。结果表明,孔隙度和渗透率是最能反映储层渗流特征的参数。研究区目的层流动单元可以划分为I、II、III和VI类等4种,其中III和VI类最发育,Ⅱ类次之,I类最少。在等时地层格架内紧密组合取心井岩心分析物性资料和非取心井精细测井解释物性资料,运用SPSS软件进行聚类和判别分析,可以实现火山岩储层流动单元表征,为储层有效开发提供依据。

致密砂岩储层流动单元研究——以鄂尔多斯盆地延长组长6^1油层为例

以鄂尔多斯盆地中东部某区块致密砂岩储层为例,探讨多期河道叠加的致密砂岩储层流动单元研究方法。通过优选参数,选定孔隙度、渗透率、储层品质系数、流动层带指数作为参数因子,用聚类分析和判别分析方法进行致密砂岩储层流动单元分类和评价,认为用聚类分析法划分致密砂岩储层流动单元是合理可行的,对同类储层开发具有一定指导意义。