“产学研”结合是理学专业建设的发展之路——以东北石油大学地球物理学专业为例

油田勘探开发领域的拓展及现场对学生需求的逐渐饱和等实际状况,都要求毕业生具备良好的知识应用能力。东北石油大学地球物理学专业在教学过程中,克服办学时间短、教师力量薄弱、工学院校中的理学弱系等不利条件,积极探索"产学研"紧密结合的实践教学道路,取得了好的办学效果。

东北石油大学地球物理学专业发展设想

国内拥有地球物理学本科及相近专业的高校由于专业设置侧重点不同,其教学重点、教学课程也有所不同。分析各大学地球物理学专业教学重点,调研课程教学情况,对本校地球物理学专业提出其发展方向及设想。

油气地质类专业“三位一体”实践育人体系的探索与实践——以东北石油大学为例

实践育人是高校立德树人的重要环节,是人才培养的必由之路。为了将实践教学、创新思维与立德树人相统一,做到知行合一,本文对油气地质类专业实践育人体系的构建进行了探索与实践。采取“三项结合、三轮驱动、三措并举”的“三三三”模式,通过开展混合教学,拓展能力训练,推进课程思政,建立健全了“素质养成、能力创新、价值塑造”三位一体的油气地质类专业实践育人体系,走出了一条具有专业特色、体现油气地质类人才成长特点的育人之路。

以科研促教学 提高人才培养质量——以大庆石油学院为例

分析了高等学校科学研究的特点,并以大庆石油学院为例,研究了将科学研究渗透到教学中的具体措施。研究结果表明,在教学中渗透科研,可以发展学生智能,培养学生创新能力,促进人才培养质量提高。

具有“石油特色”地球化学复合型人才培养模式探讨

在地球化学专业办学过程中，培养复合型人才是高等教育和企业需求必然选择。文章从具有“石油特色”地球。化学专业角度出发，对复合型人才的知识、能力和素质结构的诠释，通过调整专业设置，优化课程体系结构，制定灵活的教学计划，科学组织教学，加强实践环节，注重非教学途径等，构建了具有“石油特色”地球化学本科层次复合型人才培养模式。

石油院校地球化学专业学生就业情况调查与分析

目前石油院校本科生学生就业方向主要是考研和企业就业，通过对石油院校地球化学专业学生就业情况调查与分析，可以了解企业对地球化学专业学生的需求以及学生结合自身所学知识、技能及能力与就业单位的双向选择情况，掌握现有人才培养方案的毕业生与社会需求的符合程度，为人才培养方案的修订提供依据。

石油院校环境与工程地球物理课程的教学探索

环境与工程地球物理是东北石油大学地球科学学院地球物理学专业的一门应用性和实用性很强的专业课.为了在老师教和学生学之间实现良性的教学互动,笔者在教学内容、教学方式、实验教学、考核方式等方面做了一些调研,并进行了一些必要的改革,在教学工作中取得了很好的效果.

“新工科”背景下地球物理实践基地建设及实践教学体系改革研究

东北石油大学勘查技术与工程专业为进一步推进新工科改革要求,建设了地球物理校内实习基地建设,并通过多学科多专业联合建设,探索适应多学科融合人才培养体系新模式。通过校企合作推进校内外实习基地共建共享,推行地球物理勘探领域产学研合作项目,加强实践教学师资队伍建设。基于地球物理校内实习基地,构建合理的多学科交叉融合的“地球物理+”实践教学体系,为后续地球物理产业学院的建设提供了宝贵的案例和实践项目。

冀中凹陷文安斜坡古近系原油地球化学特征及成因分析

文安斜坡作为冀中凹陷重要的油气探区,其油气来源问题一直是勘探关注的重点。本次研究综合有机碳、岩石热解参数、生物标志化合物等多项指标,系统分析了研究区烃源岩和原油的地球化学特征,并结合油-油对比和油-源对比分析技术,分析了文安斜坡古近系原油的成因类型,并明确了原油来源。研究表明,文安斜坡古近系原油可分为A、B、C三类,其中:A类原油来源于霸县凹陷Es4段烃源岩的低熟油,主要分布在斜坡北部苏桥南地区;B类原油为分布在斜坡中部史各庄构造带的低熟-成熟油,由霸县凹陷Es3、Es4段烃源岩混合贡献,可能混有霸县凹陷Es^(下)_(1)烃源岩贡献;C类原油主要分布在斜坡南部议论堡地区,由马西洼槽Es^(下)_(1)段和文安斜坡Es3段烃源岩混合贡献,原油成熟度较低,为未熟油。

饶阳凹陷肃宁洼槽对蠡县斜坡供烃潜力的地球化学证据

蠡县斜坡是饶阳凹陷重要的油气探区,其油气来源问题一直是勘探关注的重点,特别是斜坡南部的油源问题一直存在争议。本研究通过开展任西–肃宁洼槽烃源岩评价及地球化学特征分析、蠡县斜坡原油油源分析和运移路径示踪,证实了肃宁洼槽对斜坡南部的供烃潜力,并明确了蠡县斜坡不同区域油源。蠡县斜坡原油可分为3类,其中:A类原油由淀北洼槽E_(s4)-Ek烃源岩供烃,主要分布在蠡县斜坡北部;B类原油由任西洼槽Es_(1)^(下)烃源岩供烃,主要分布在斜坡北中部;C类原油位于蠡县斜坡中南部,油源分析及芳烃运移示踪参数指示其由肃宁洼槽Es_(1)^(下)烃源岩供烃。蠡县斜坡中南部油藏油源的明确,从源的角度证实了肃宁洼槽对蠡县斜坡中南部的供烃能力,为蠡县斜坡南部的勘探提供了有力的证据,对斜坡南部勘探具有重要指导意义。

石油高校重视培养大学生能源安全意识之我见

国家能源安全是当今世界各国面临的重大课题,能源安全是国家经济安全的保障,是社会稳定的依托。石油高校的学生担负着勘探、开发、运用及保障我国能源的重要使命。在这样一个大环境下,加强对大学生能源安全意识的培养是当前石油高校保证向社会输送专业人才的重要课题。

在线学习个性化推荐中多维度学习者模型研究

随着在线学习平台的广泛使用,在线学习资源快速增长,“信息迷航”问题亟待解决。针对在线学习个性化推荐中以单一特征为主,多维度学习者模型研究较少的问题,文中以CELTS-11学习者模型规范为基础,以教育学相关理论为指导,对学习者的学习风格、知识状态、认知能力、兴趣偏好等多维度的个性化特征进行细化分类研究。利用教育数据挖掘等技术获得学习者特征项,进而构建出个性化的多维度学习者模型。该模型为后续在线学习个性化的推送服务提供有力的依据。

变质岩潜山多尺度裂缝发育特征及裂缝网络结构模式:以渤中Z变质岩潜山为例

天然裂缝是变质岩潜山储层重要的储集空间和有效的渗流通道。多尺度裂缝组合在空间形成连通性良好的连续网络是致密变质岩形成优质连片储层和获得高产、稳产的关键因素。综合利用成像测井、岩心、薄片和扫描电镜等资料,对变质岩潜山储层中不同尺度裂缝进行精细表征,建立了多尺度裂缝的幂律分布规律,明确了不同尺度裂缝对储层的贡献,分析了裂缝网络空间结构模式及其对产能的影响。结果表明:不同尺度裂缝系统相关参数发生规律性变化,随着裂缝规模的降低,裂缝发育程度呈幂律函数增加。宏观裂缝的规模大,连通性好,为致密储层提供重要的渗流通道,但裂缝密度相对较低,为储层提供的孔隙度有限。微观裂缝密度大,可以为致密储层提供储集空间,但裂缝规模较小,裂缝连通性有限,主要起到沟通基质孔隙的作用。根据不同尺度裂缝的空间组合模式,建立了5种缝网结构。其中,多尺度高密度多组系缝网和大尺度中密度多组系缝网能够形成大面积连续型优质储层,可以获得高产和稳产;小尺度高密度多组系缝网和大尺度低密度多组系缝网需要压裂改造才能获得稳产;小尺度低密度单组系缝网不能有效改善致密储层,很难获得工业油气流。

基于空间注意力机制的Mask R-CNN致密储层岩石薄片图像鉴定

针对陆相致密储层岩石薄片鉴定识别难、制片成本高、时间消耗长和人为主观强等难题,选取鄂尔多斯盆地临兴区块上古生界和松辽盆地三肇凹陷扶余油层为靶区,提出一种基于深度学习的致密油储层岩石薄片人工智能鉴定方法,引入图像预处理技术去除岩石薄片图像噪声并统一图像像素大小,构建空间几何增广机制,基于空间注意力机制改进Mask R-CNN算法,并将上述方法应用于实例靶区进行有效性验证。结果表明:图像预处理技术能够在保障图像特征的前提下,有效提高图像质量,减少噪声干扰;空间几何图像增广机制能够在在一定程度上增加可用样本的数量;基于空间注意力机制的Mask R-CNN算法可以同时完成复杂岩石薄片成分的分割与智能识别工作,分割精度在不同数据集情况下的平均精度为89.2%,整体识别准确率为93%,适用于致密油储层岩石薄片特征鉴定。

岩心力学实验刻度弹性参数的页岩脆性评价方法改进

页岩储层的规模动用关键在于水力压裂造缝,复杂缝网形成的地质因素取决于天然裂缝、水平应力差及脆性,高脆性是压裂形成缝网的必要条件之一。针对现有弹性参数脆性指数评价方法中杨氏模量和泊松比权重系数占比不清的问题,在岩心三轴力学测试和全岩样品分析的基础上,提出基于应力-应变曲线的脆性评价指标,通过统计交会分析,明确杨氏模量和泊松比对岩石脆性敏感程度,并且根据脆性评价指标和杨氏模量及泊松比的相关系数,采用等比例方式进一步刻度杨氏模量和泊松比的权重系数,改进了现有的弹性参数脆性指数评价方法。东部盆地页岩层系应用实例表明,岩心力学实验刻度后的弹性参数脆性评价方法更加合理有效,能更好地反映页岩储层脆性分布特征。

库车坳陷大北地区巴什基奇克组隐性断层特征与发育模式

库车坳陷作为塔里木盆地新生代再生前陆盆地,盐下叠瓦状构造楔发育,多个断片在巴什基奇克组发现了天然气藏。随着气藏的不断开发,多个气藏发生不同程度水侵,前人研究表明,隐性断层作为沟通底水或边水的高渗透通道,是导致水侵的主要原因,能否有效识别隐性断层直接影响气藏开发效果。然而,由于膏盐岩层的影响,盐下构造的地震分辨率较低,使用地震属性方法识别隐性断层难度较大。本次以大北地区为例,采用地质与地球物理相结合的思路,在钻井与地震属性方法识别的3条隐性断层基础上,通过断距—距离曲线分析主干逆冲断裂的分段性,并结合应力分析,建立了两种隐性断层发育模式。结果表明隐性断层的形成受局部应力场和区域应力场的共同控制。主干逆冲断层构造转换带是隐性断层优势发育位置,随着断层发生分段生长连接,构造转换带将由挤压应力状态逐渐变为走滑应力状态,形成的隐性断层走向也将发生变化。区域应力的走滑分量则是控制北东向隐性断层远离主干边界断层后走向,维持稳定的另一重要因素。本次研究成果将为库车坳陷隐性断层的识别和预测提供重要的地质约束。

融合SMGC-ECAs-Resnet的致密砂岩岩相识别方法研究

针对目前深度学习模型通常只能提取单一尺度岩相特征,无法获得多尺度信息且没有充分适应测井曲线自身形态特点影响岩相识别的问题,基于深度学习以Resnet50为基础网络,设计开发多尺度特征提取模块SMGC(strip-pooling and multi-scale group convolution),并加入改进的ECAs(efficient channel attention strengthen)注意力模块增强对测井曲线条形纹理信息关注度,提出一种SMGC-ECAs-Resnet致密砂岩测井曲线岩相识别方法。以松辽盆地三肇凹陷扶余油层为例,对测井曲线数据预处理构建图像数据集,利用SMGC-ECAs-Resnet网络模型对其进行识别得到分类结果,设置对比试验和鲁棒性实验证明模型有效性。结果表明:所提出的SMGC-ECAs-Resnet网络岩相识别准确率达到91.9%,为复杂致密砂岩岩相的测井识别提供了新的方法。

冀中坳陷南部中—新生代构造转换及其油气地质意义

为了分析冀中坳陷南部中—新生代构造转换机制及其与油气分布的关系,基于地震解释资料,对该区地质结构特征、构造演化及构造转换过程进行研究,并对其油气地质意义进行了探讨。结果表明:冀中坳陷南部衡水调节带两侧地质结构存在明显差异,北部为“双断-双向滑脱-背倾半地堑”结构,南部为“多断-单向滑脱-复式半地堑”结构;冀中坳陷南部地区中—新生代构造演化大致分为基底演化(中生代)、初始裂陷演化(孔店组—沙四段沉积时期)、强裂陷演化(沙三段—沙二段沉积时期)、弱裂陷演化(沙一段—东营组沉积时期)及后裂陷演化(馆陶组沉积时期以来)5个阶段;冀中坳陷南部经历了基底NNE向构造体系向新生代NE向构造体系的转换,区域中—新生代以来应力场变化是冀中坳陷多方位复杂构造形成的原因;冀中坳陷南部构造转换作用通过影响洼槽迁移进而影响有效烃源岩分布,通过控制砂体入盆通道影响储层砂体展布,构造变换过程中主干断层位移梯度变化导致横向背斜形成指示油气富集的有利部位。构造体制转换形成的不同规模变换构造具有一定勘探潜力。

基于小样本数据的储层渗透率预测方法

针对Timur/Coates和SDR公式计算储层渗透率处理步骤繁琐的缺点,设计了一个实现非线性回归的单隐层前馈神经网络(single hidden layer feedforward neural network,SLFNN),该网络包含一个具有非线性激活函数的隐含层、两个线性全连接层和一个dropout层。为了防止学习过程中陷于局部最优和小样本数据集造成的过拟合,使用了Adam优化器、ReLU激活函数、何恺明均匀分布权重初始化方法和余弦退火热重启学习率调整算法。以某油田A~D四口生产井不同层位上的测井和岩心构成的小样本数据作为训练集和验证集,采用5折交叉验证方法,确定了隐含层神经元个数、初始学习率和dropout层神经元失活概率。最后以同区块E井数据作为测试集,使用4种模型(SLFNN、随机森林回归、支持向量回归和极端梯度提升回归)分别对渗透率进行了预测和对比。实验结果表明,在测试集下SLFNN模型的平均绝对误差(MAE)和决定系数(R 2)均比其他3种模型的优,说明SLFNN模型对储层渗透率的预测是有效的。

基于Stacking算法集成学习的页岩油储层总有机碳含量评价方法

总有机碳含量(TOC)是页岩油储层评价的重要参数,而传统总有机碳含量测井评价方法精度较低且普适性较差,机器学习模型在一定程度上提高了总有机碳含量预测精度,但结果存在不稳定性。为了进一步提高页岩油储层总有机碳含量预测精度,基于有机质岩石物理特征和不同总有机碳含量测井响应特征的深入分析,优选出深侧向电阻率、声波时差、补偿中子和密度测井曲线作为总有机碳含量的敏感测井响应,并将其作为输入特征,以岩心分析总有机碳含量作为期望输出值,分别建立了决策树模型、支持向量回归机模型、BP(Back Propagation)神经网络模型,并建立了以决策树模型为基模型、支持向量回归机模型为元模型的Stacking算法集成学习模型。利用B油田A区块的岩心样本数据和实际井数据对不同模型预测总有机碳含量结果进行了验证,结果表明,基于Stacking算法的集成学习模型的总有机碳含量预测精度最高,相较于决策树模型、支持向量回归机模型、BP神经网络模型和改进的ΔlgR法,预测精度有较大提高。因此,基于Stacking算法的集成学习模型为该研究区最有效的总有机碳含量计算方法,这为准确地评估页岩油储层的生烃潜力、确保页岩油储层的高效开采及资源利用奠定了基础。