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机器学习:海底矿产资源智能勘探的新途径
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作者 刘洋 李三忠 +7 位作者 钟世华 郭广慧 刘嘉情 牛警徽 薛梓萌 周建平 董昊 索艳慧 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期520-529,共10页
海底蕴藏着丰富的关键矿产资源,是当前研究的热点,也是未来产业新领域。随着海洋探测技术的不断进步,海底矿产勘探的数据量和数据维数急剧增加,给数据处理与解释带来了巨大困难和挑战。面对海量数据,传统的数据解释与分析方法暴露出许... 海底蕴藏着丰富的关键矿产资源,是当前研究的热点,也是未来产业新领域。随着海洋探测技术的不断进步,海底矿产勘探的数据量和数据维数急剧增加,给数据处理与解释带来了巨大困难和挑战。面对海量数据,传统的数据解释与分析方法暴露出许多问题。机器学习以其强大的自学能力,为无法解决或难以解决的问题提供了一系列智能分析决策方案,提高了数据分析的效率,是海底矿产资源智能勘探的新途径。近年来,机器学习在地球科学领域获得了广泛的关注和研究。为此,围绕机器学习技术应用于海底资源勘探技术,本文首先简要介绍了机器学习中经典的模型算法,然后详细阐述了机器学习在海底能源矿产和金属矿产两个方面的应用现状,最后总结了机器学习在海底矿产智能勘探领域的应用前景,指出了现有研究中存在的问题,提出了解决方案和未来的发展方向。 展开更多
关键词 机器学习 铁锰结核 富钴结壳 天然气水合物 海底矿产
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电声联合探测实验系统测试结冰-融冰动态过程 被引量:6
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作者 邢兰昌 祁雨 +4 位作者 刘昌岭 孟庆国 刘乐乐 耿艳峰 华陈权 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第5期4-9,30,共7页
以开展天然气水合物模拟实验测试为最终目标,针对现有实验系统所存在的突出问题首先开发了电声联合探测实验系统,实现了阻抗谱和超声传播参数的多参数联合测量,然后通过将其应用于测试水结冰-融冰动态过程验证了所开发系统的可用性。实... 以开展天然气水合物模拟实验测试为最终目标,针对现有实验系统所存在的突出问题首先开发了电声联合探测实验系统,实现了阻抗谱和超声传播参数的多参数联合测量,然后通过将其应用于测试水结冰-融冰动态过程验证了所开发系统的可用性。实验数据的分析表明:热、声和电三类物性参数能够从不同的角度对结冰-融冰过程进行描述,测量原理的迥异使得温度、声速和阻抗模值分别刻画了不同的物理过程,根据这些参数随时间变化曲线的特征所划分的阶段不完全对应;温度和声速的变化均能够指示结冰-融冰过程和水-冰状态之间的转变,声速可以刻画冰或水的量并且判断水是否完全结冰,通过阻抗模值能够判断水是否开始结冰或冰是否完全融化,测试得到的阻抗谱能够提供更加全面的电学信息。 展开更多
关键词 电声联合探测 动态过程测试 结冰-融冰 阻抗谱 超声传播 水合物
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含甲烷水合物沉积物电–声响应特性联合探测:装置开发与实验研究 被引量:9
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作者 邢兰昌 祁雨 +4 位作者 朱泰 陈琳 刘昌岭 孟庆国 刘乐乐 《新能源进展》 2018年第2期119-129,共11页
为了满足开展天然气水合物模拟实验、测试电学和声学特性参数以及建立特性参数与含水合物饱和度之间关系的需求,开发了一套电–声响应特性联合探测实验装置,以海沙模拟松散沉积物开展了甲烷水合物生成和分解模拟实验,联合探测了电学和... 为了满足开展天然气水合物模拟实验、测试电学和声学特性参数以及建立特性参数与含水合物饱和度之间关系的需求,开发了一套电–声响应特性联合探测实验装置,以海沙模拟松散沉积物开展了甲烷水合物生成和分解模拟实验,联合探测了电学和声学参数,分析了被测体系的电学和声学响应特性。研究表明:(1)通过电–声响应联合探测实验装置能够同步获取宽频率范围电学阻抗谱和超声波接收信号波形;(2)通过设计电声复合传感器及其阵列式排布方式和"分时轮流"工作模式能够获取电学和声学参数的空间分布信息;(3)基于所提出的波动百分比和相关系数指标对不同频率阻抗模值进行评价所获得的100 k Hz阻抗模值随含水合物饱和度的增加先减小后增大,经过有效压力校正后的超声波接收信号波动幅度值随含水合物饱和度的增加而升高;(4)上述两者分别可以作为分析和建立与含水合物饱和度之间关系的电学和声学有效特征参数。所开发的实验装置为将来开展含水合物复杂沉积物的模拟实验与测试工作提供了必要条件,所得到的电学和声学有效特征参数为含水合物饱和度计算模型的建立奠定了基础。 展开更多
关键词 天然气水合物 电–声联合探测 实验装置 模拟实验 电学特性 声学特性 含水合物饱和度
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基于LabVIEW的天然气水合物电-声联合探测实验装置测控软件开发 被引量:11
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作者 朱泰 邢兰昌 +3 位作者 祁雨 刘昌岭 孟庆国 刘乐乐 《计算机测量与控制》 2019年第6期124-129,共6页
天然气水合物模拟实验装置普遍具有测试参数众多、测试过程复杂等特点,必须开发测控软件以满足实验装置对自动化操作的高要求;在分析软件功能需求的基础上,运用软件工程中的模块化、功能化的设计思想,以LabVIEW为平台开发了一套电-声联... 天然气水合物模拟实验装置普遍具有测试参数众多、测试过程复杂等特点,必须开发测控软件以满足实验装置对自动化操作的高要求;在分析软件功能需求的基础上,运用软件工程中的模块化、功能化的设计思想,以LabVIEW为平台开发了一套电-声联合探测实验装置的测控软件;该软件包括启动和登录模块、参数设置模块、信号发生模块、多路切换模块、数据采集及处理模块、数据显示及保存模块、错误处理和帮助信息模块;实验测试表明:所开发的测控软件扩展性和可维护性强,人机交互界面简洁直观,自动化程度高,避免了人力耗费过大和人工参与过多对测试结果的不良影响,提高了测试结果的准确性和可靠性以及模拟实验测试的工作效率。 展开更多
关键词 测控软件 LABVIEW 天然气水合物 电-声联合探测 自动化 模块化
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电阻层析成像技术及其在水合物开采模拟实验中的应用 被引量:12
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作者 孙海亮 李彦龙 +2 位作者 刘昌岭 邢兰昌 孟庆国 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期455-461,共7页
电阻层析成像是一种可视化的无损测量手段,可以为天然气水合物开采过程室内模拟实验提供有效的监测途径。首先介绍了电阻层析成像技术的工作原理、发展历程与应用现状,重点对电阻层析成像技术在天然气水合物室内模拟实验方面的主要应用... 电阻层析成像是一种可视化的无损测量手段,可以为天然气水合物开采过程室内模拟实验提供有效的监测途径。首先介绍了电阻层析成像技术的工作原理、发展历程与应用现状,重点对电阻层析成像技术在天然气水合物室内模拟实验方面的主要应用进行了综述,并分析了存在的问题,在此基础上给出了解决问题的建议,为下一步开展水合物的电阻层析成像实验提供参考。 展开更多
关键词 计量学 天然气水合物 电阻层析成像 模拟实验 过程监测
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含水合物沉积物电阻率演化规律实验研究进展 被引量:7
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作者 郭洋 胡高伟 +6 位作者 李彦龙 陈强 卜庆涛 万义钊 毛佩筱 陈杰 王自豪 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2021年第5期1-13,共13页
电阻率对沉积物组成和微观结构具有极高敏感性,是反映水合物生成分解过程物性演化的重要参数。然而由于影响因素复杂,人们对电阻率随CH4水合物生成分解的演化规律仍不清楚。对含CH4水合物沉积物的电阻率实验研究进展进行了梳理,分析了... 电阻率对沉积物组成和微观结构具有极高敏感性,是反映水合物生成分解过程物性演化的重要参数。然而由于影响因素复杂,人们对电阻率随CH4水合物生成分解的演化规律仍不清楚。对含CH4水合物沉积物的电阻率实验研究进展进行了梳理,分析了电阻率的主要影响因素,总结了纯水、盐水、非饱和水等不同体系中水合物生成分解过程电阻率演化规律。研究认为,在纯水沉积物中,电阻率随着水合物的生成不断增大;在盐水沉积物中,成核阶段的排盐效应以及生长阶段的重结晶或Ostwald熟化现象都会导致沉积物电阻率的降低;对非饱和水沉积物,气体和水在重力、毛细管力作用下、孔隙溶液离子在渗透和扩散作用下,都对沉积物电阻率造成影响。基于上述分析,提出了水合物生成过程模型,探讨了电学特性实验研究未来发展方向,对水合物电学研究具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 天然气水合物 电阻率 实验模拟 生成模型
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基于卷积神经网络的海洋地震勘探拖缆混采数据分离 被引量:3
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作者 童思友 王凯 +1 位作者 尹文笋 胡伟 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期81-87,共7页
近年来,混合震源采集技术在海洋勘探中发展迅速,由于其高效的采集方式,以及能够获取高质量的地震数据而受到青睐。对混合震源数据进行有效的混采分离是混合震源采集技术成败的关键,本文结合近年来发展火热的卷积神经网络(CNN)方法并根... 近年来,混合震源采集技术在海洋勘探中发展迅速,由于其高效的采集方式,以及能够获取高质量的地震数据而受到青睐。对混合震源数据进行有效的混采分离是混合震源采集技术成败的关键,本文结合近年来发展火热的卷积神经网络(CNN)方法并根据地震资料的特点,提出了一种基于神经网络模型的数据驱动混采分离方法。通过制作的两万余个样本的混采数据集进行训练,获得混采分离模型,通过测试集的试验以及与常规混采分离方法进行对比,结果表明本文采用的CNN混采分离方法具有较高的分离精度,且效率很高。 展开更多
关键词 混合震源采集 混采分离 卷积神经网络
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水合物储层工程地质参数评价系统研发与功能验证
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作者 李彦龙 陈强 +5 位作者 刘昌岭 吴能友 孙建业 申志聪 张民生 胡高伟 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期192-200,共9页
海洋天然气水合物储层的工程力学参数对准确评价水合物开采过程中的工程地质风险至关重要。静力触探和十字板剪切技术结合能够获得储层原位纵向连续性良好的工程力学参数,在天然气水合物开发工程-地质一体化探测与评价方面具有巨大潜力... 海洋天然气水合物储层的工程力学参数对准确评价水合物开采过程中的工程地质风险至关重要。静力触探和十字板剪切技术结合能够获得储层原位纵向连续性良好的工程力学参数,在天然气水合物开发工程-地质一体化探测与评价方面具有巨大潜力,但目前鲜见该系列技术在水合物勘查及试采中的应用。为了摸清天然气水合物储层的静力触探参数、十字板剪切参数响应规律及影响因素,进而为水合物储层工程地质特征现场评价提供依据,自主研发了天然气水合物储层工程地质参数评价试验系统。该系统能够开展含水合物沉积物五桥静力触探测试(锥尖阻力、侧摩阻力、孔隙水压力、电阻率、摄像),十字板剪切测试,并与电阻率层析成像测试结合,解释天然气水合物储层的工程地质参数响应机理。基于该系统分别针对砂土、粉砂质黏土沉积物(不含水合物)开展了功能验证性实验,并与南海神狐海域粉砂质黏土层的现场实测数据进行比对,结果证明试验数据重复性良好,试验结果与现场实测数据有可比性,系统可靠。该系统对于验证新型水合物开发工程-地质参数一体化探测技术提供了基础平台。 展开更多
关键词 水合物储层 静力触探 十字板剪切 工程地质参数 电阻层析成像 试验系统
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PDC钻头随钻地震技术在胜利油田某井区的应用探索
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作者 童思友 石辉 +3 位作者 徐秀刚 王延光 谷玉田 孙超 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期152-161,共10页
本文分析了聚晶金刚石复合片钻头(Polycrystalline diamond compact bit,PDC)破岩机制以及钻进过程中所产生的波场特征,采集获得了波场信息丰富的三分量随钻地震数据,经精细预处理后,成功分离获得高信噪比横波信息,基于此求取了精度较... 本文分析了聚晶金刚石复合片钻头(Polycrystalline diamond compact bit,PDC)破岩机制以及钻进过程中所产生的波场特征,采集获得了波场信息丰富的三分量随钻地震数据,经精细预处理后,成功分离获得高信噪比横波信息,基于此求取了精度较高的横波层速度,进而实现了PDC钻头随钻地震资料反射波成像,实现了PDC钻头随钻地震在胜利油田某井区的成功应用。本文技术的成功探索,为我国石油钻井中PDC钻头随钻地震的工程应用指明了方向。 展开更多
关键词 随钻地震 聚晶金刚石复合片钻头 横波成像 波场分离
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利用K-SVD字典学习算法压制海洋大地电磁噪声 被引量:7
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作者 封常青 李予国 +1 位作者 吴云具 段双敏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1853-1865,共13页
海洋大地电磁数据处理的结果会影响数据反演和解释的准确性.在浅水中,由海浪引起的强电磁干扰和大地电磁场叠加在一起,使得噪声所在频段内的视电阻率和相位曲线出现畸变.针对这种强干扰,本文将K-SVD字典学习算法应用于海洋大地电磁信号... 海洋大地电磁数据处理的结果会影响数据反演和解释的准确性.在浅水中,由海浪引起的强电磁干扰和大地电磁场叠加在一起,使得噪声所在频段内的视电阻率和相位曲线出现畸变.针对这种强干扰,本文将K-SVD字典学习算法应用于海洋大地电磁信号处理中,通过稀疏表示海浪感应磁噪声实现大地电磁磁场信号的重构,并结合视电阻率信息进行相位校正.仿真数据和南黄海实测数据的处理结果表明,该方法能够有效压制海浪感应磁噪声,恢复后的视电阻率和相位曲线更加连续、光滑. 展开更多
关键词 海洋大地电磁 海浪感应磁噪声 K-SVD字典学习 相位校正
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海底烃类气体渗漏实验模拟:烃类气体含量及分子组成变化与渗漏过程重建 被引量:1
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作者 李双林 董贺平 +1 位作者 赵青芳 王建强 《海洋地质前沿》 CSCD 2020年第5期1-13,共13页
利用海底烃类气体渗漏实验模拟装置对海底烃类气体渗漏过程进行了实验模拟。通过10个采样口样品采集和分析测试,探讨了各采样口在渗漏过程中烃类气体含量和分子组成变化。各采样口烃类气体含量和分子组成随时间具有明显阶段变化,总体显... 利用海底烃类气体渗漏实验模拟装置对海底烃类气体渗漏过程进行了实验模拟。通过10个采样口样品采集和分析测试,探讨了各采样口在渗漏过程中烃类气体含量和分子组成变化。各采样口烃类气体含量和分子组成随时间具有明显阶段变化,总体显示了两阶段渗漏特征:第1渗漏阶段从7月13日到8月5日,第2渗漏阶段从8月6日到9月25日。根据各采样口烃类气体在两阶段渗漏强度可分为3类:第1类包括S1、S2、S5、S7和S8,表现为在第1阶段和第2阶段渗漏强度均不高,属于微渗漏类型;第2类包括S3、S4和S9,表现为在第1阶段渗漏强度低,属于微渗漏类型,在第2阶段渗漏强度高,属于宏渗漏类型;第3类包括S6和S10,表现为在第1阶段和第2阶段均属于宏渗漏类型。烃类气体渗漏主要受实验柱体内各种界面和沉积物粒度等因素控制,而且不同采样口渗漏烃类气体含量变化的控制因素也不尽相同。模拟结果为研究海底烃类气体渗漏过程中,断裂构造、地层不整合界面、岩性差异界面,以及沉积物粒度变化等对海底烃类气体渗漏控制机理提供了实验依据。 展开更多
关键词 海底烃类渗漏 实验模拟 烃类气体 渗漏过程重建
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基于层次分析法的人工鱼礁选址适宜性评价方法 被引量:1
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作者 张子牛 王珍岩 +1 位作者 李桂花 赵美涵 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1308-1321,共14页
人工鱼礁作为渔业资源增殖的有效手段,在海洋牧场建设中发挥重要作用。人工鱼礁区的科学选址是海洋牧场建设需首先解决的技术问题。目前关于人工鱼礁选址还没有通用的定量评价方法。基于层次分析法理论建立层次结构模型,设定社会、物理... 人工鱼礁作为渔业资源增殖的有效手段,在海洋牧场建设中发挥重要作用。人工鱼礁区的科学选址是海洋牧场建设需首先解决的技术问题。目前关于人工鱼礁选址还没有通用的定量评价方法。基于层次分析法理论建立层次结构模型,设定社会、物理、工程、化学和生物环境等5个主要准则因素,设定海洋功能区划、水深、水流、底质类型、底质荷载、淤泥层厚度、海底坡度、水质、沉积物质量、赤潮、浮游植物、浮游动物、底栖生物等13个次级准则因素并作为评价指标,其中将水质和沉积物质量设定为多参数指标。依据相关国家标准和行业规范,采用多种归一化处理方法建立所有指标的定量评价标准。结合对人工鱼礁建设实际情况的分析,确定主要准则因素权重。考虑人工鱼礁渔业资源增殖效应,增加对两类特殊情况的评价判定过程。其中两类特殊情况分别为单一指标参数值超限情况和多参数指标中多个参数值接近超限的情况。使用Python编程语言创建软件系统实现评价结果的高效计算并输出对应适宜性等级。根据日照市海洋牧场示范区中适宜人工鱼礁建设海域调查数据模拟8个针对性的海区案例对方法进行验证,案例分析表明,该方法具有较好实用性,能有效分析并获取目标海区建礁适宜性评价结果,可为开展人工鱼礁选址提供参考依据。 展开更多
关键词 海洋牧场 人工鱼礁 选址 层次分析法 评价
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东海陆架盆地南部海域油气地球化学探测:烃类地球化学异常与含油气性综合评价
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作者 李双林 王建强 +1 位作者 董贺平 赵青芳 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期188-199,共12页
通过对东海陆架盆地南部海域油气地球化学样品采集、酸解烃类气体和芳烃类指标的分析测试,以及地球化学异常提取,揭示了烃类地球化学指标的异常分布特征,分析了烃类气体的成因类型和深部油气属性,进行了综合地球化学异常分区和含油气性... 通过对东海陆架盆地南部海域油气地球化学样品采集、酸解烃类气体和芳烃类指标的分析测试,以及地球化学异常提取,揭示了烃类地球化学指标的异常分布特征,分析了烃类气体的成因类型和深部油气属性,进行了综合地球化学异常分区和含油气性评价。烃类地球化学指标,包括酸解甲烷、酸解乙烷、芳烃及其衍生物总量260 nm和稠环芳烃总量360 nm的异常,主要集中分布在研究区的西部和东部,分别与瓯江凹陷和闽江凹陷相对应。酸解烃类气体组合及甲烷碳同位素组成指示酸解烃类气体异常主要为热成因并遭受了表层氧化,深部油气属性属于干气至凝析油气,以干气为主。根据综合地球化学异常特征,划分了西部综合地球化学异常区和东部综合地球化学异常区。酸解甲烷、酸解乙烷、芳烃及其衍生物总量260 nm和稠环芳烃总量360 nm指标异常在西部综合地球化学异常区均有明显显示,而东部综合地球化学异常区则以酸解烃类气体异常为主,稠环芳烃总量360 nm异常部分分布,芳烃及其衍生物总量260 nm异常只有零星分布。综合评价结果表明,西部综合地球化学异常区含油气性明显优于东部综合地球化学异常区,也就是瓯江凹陷的含油气性好于闽江凹陷。 展开更多
关键词 油气地球化学探测 地球化学异常 含油气性评价 热成因 东海陆架盆地
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大港探区南部二叠系致密砂岩储层特征及成因
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作者 孙沛沛 操应长 +6 位作者 远光辉 周立宏 靳子濠 吴智平 付立新 张飞鹏 陈长伟 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1447-1459,共13页
【目的】大港探区南部二叠系致密砂岩获高产油气流,但其储层特征与成因机制尚不明确。【方法】综合利用岩心观察、薄片鉴定、阴极发光分析、扫描电镜观察、流体包裹体分析、碳氧同位素与氢氧同位素组成分析、电子探针及原位激光剥蚀等... 【目的】大港探区南部二叠系致密砂岩获高产油气流,但其储层特征与成因机制尚不明确。【方法】综合利用岩心观察、薄片鉴定、阴极发光分析、扫描电镜观察、流体包裹体分析、碳氧同位素与氢氧同位素组成分析、电子探针及原位激光剥蚀等技术方法,结合埋藏演化史和油气充注史,对大港探区南部王官屯、乌马营地区二叠系深层砂岩储层进行研究。【结果】大港南区二叠系砂岩以高成分成熟度的石英砂岩、亚岩屑砂岩为特征,优质储层储集空间以次生粒间孔及高岭石晶间微孔为主。在构造运动的控制下,储层经历早期开放体系大气水淋滤溶蚀作用和晚期封闭体系烃源岩生酸溶蚀作用。优质储层的发育受多种因素控制,高成熟度的中粗砂岩是优质储层形成的物质基础,早期地层抬升剥蚀导致的大气淡水淋滤作用形成大量次生孔隙是优质储层发育的关键,早期烃类充注抑制胶结作用有利于次生孔隙的保存。【结论】地质历史时期为大气水淋滤注水区,而现今位于斜坡带—洼陷带的深埋储层,为下步有利勘探目标。该模式的建立对渤海湾盆地其他地区二叠系储层的钻前预测具有借鉴意义。 展开更多
关键词 成因机制 成岩演化 砂岩储层 二叠系 大港探区南部
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柴达木盆地西部地区新生代盆地性质 被引量:3
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作者 王倩倩 袁四化 +4 位作者 王亚东 李伟民 刘永江 郑世刚 赵英利 《吉林大学学报(地球科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期160-181,共22页
含油气盆地不同阶段的性质对于恢复盆地的演化过程、评价油气资源生储运条件具有重要意义。本文在总结前人关于新生代柴达木盆地西部地区性质与演化研究的基础上,重新解译现有地震剖面,系统地开展了盆地构造几何形态、沉积速率、沉积相... 含油气盆地不同阶段的性质对于恢复盆地的演化过程、评价油气资源生储运条件具有重要意义。本文在总结前人关于新生代柴达木盆地西部地区性质与演化研究的基础上,重新解译现有地震剖面,系统地开展了盆地构造几何形态、沉积速率、沉积相、沉积旋回、沉积中心迁移以及盆地内不整合的接触关系等方面研究。研究表明:作为陆内挤压背景下的巨大坳陷,新生代的柴达木盆地西部地区具有几何剖面形态不对称、沉积速率较高但又低于西部典型前陆盆地、过补偿状态下强烈缩短致使沉积中心迁移、沉积-构造反旋回性质明显发育等特点。柴达木盆地西部地区以狮子沟组为界线,前期发育细粒远源沉积,属压陷盆地;后期沉积速率显著增加,粗颗粒沉积发育,具有非典型的类前陆盆地性质,并由周缘山体构造活动及盆地过补偿状态共同控制。 展开更多
关键词 柴达木盆地 新生代 前陆盆地 几何形态 沉积速率
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海洋沉积物碳循环过程数值模型的研究进展
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作者 徐思南 吴自军 +5 位作者 张喜林 孙伟香 耿威 曹红 翟滨 孙治雷 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1431-1447,共17页
海洋沉积物不仅是各种不同来源有机碳的重要埋藏场所,也是一个十分活跃的生物地球化学反应器,在全球海洋碳循环中扮演着重要角色.相对传统的地球化学测试和定性描述方法,数值模型可以突破时间和空间的限制,定量获取海洋沉积物中各个碳... 海洋沉积物不仅是各种不同来源有机碳的重要埋藏场所,也是一个十分活跃的生物地球化学反应器,在全球海洋碳循环中扮演着重要角色.相对传统的地球化学测试和定性描述方法,数值模型可以突破时间和空间的限制,定量获取海洋沉积物中各个碳循环过程的反应速率及其通量,因此日益受到学界的重视.海洋沉积物有机质降解是驱动碳循环最为关键的生物地球化学过程,其释放进入周围孔隙水的溶解无机碳一部分可扩散至沉积物上覆水体,另一部分可与钙、镁等离子沉淀形成自生碳酸盐矿物.首先综述目前主要的3类沉积物有机质降解模型(离散性有机质降解模型、连续性有机质降解模型和Power模型)的建模过程及其在全球海洋沉积物有机质降解过程中的应用;接着从有机质降解相关的初级与次级反应出发,介绍沉积物中与有机质降解相关的地球化学过程反应速率模型的刻画方法,并从碳酸盐平衡体系和同位素质量平衡模式角度,探讨了沉积物有机质降解过程对自生碳酸盐形成及其碳同位素的影响;最后分析了当前阶段数学模型在描述有机质降解过程和自生碳酸盐形成中存在的问题和不足,并在此基础上展望未来亟需加强的研究要点,希企为深入理解海洋碳循环与全球气候变化相互反馈,建立可靠的海洋碳循环和生物地球化学预测系统提供有益的科学支撑. 展开更多
关键词 海洋沉积物 碳循环 有机质降解 自生碳酸盐形成 数值模型 海洋地质学
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辽东湾表层沉积物的重金属污染特征与质量评价 被引量:18
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作者 蓝先洪 孟祥君 +3 位作者 梅西 徐扬 黄龙 陈珊珊 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期60-73,共14页
本文研究了辽东湾表层沉积物中重金属的分布及污染特征,评价其生态风险及环境质量。对辽东湾表层沉积物8种重金属(As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn)的空间分布进行了研究,采用Hankanson法和Igeo(地累积指数)分析了该海域重金属潜在生态... 本文研究了辽东湾表层沉积物中重金属的分布及污染特征,评价其生态风险及环境质量。对辽东湾表层沉积物8种重金属(As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn)的空间分布进行了研究,采用Hankanson法和Igeo(地累积指数)分析了该海域重金属潜在生态风险,并评价了该海域的环境质量。在辽东湾葫芦岛附近海域、西南部六股河口东南部海域以及西部近岸海域表层沉积物中As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn含量偏高。地累积指数法及生态风险指数法对重金属污染程度评价结果一致,辽东湾生态环境具有潜在危害的重金属主要是Cd、Hg和As,8种重金属潜在生态风险系数由高到低依次为Cd、Hg、Cu、Pb、As、Zn、Ni和Cr,各站位重金属综合潜在生态风险指数均大于150,生态风险总体上处于中等生态风险等级。Cd和Hg是该海域沉积物重金属中主要污染物,局部区域达到中、中-强污染程度。环境质量评价表明,辽东湾表层沉积物重金属引发有害生物效应的可能性不大,但Cd和Hg显著富集,应予以重视。 展开更多
关键词 辽东湾 表层沉积物 重金属 质量评价
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基于声波测井资料的波动方程走时层析反演速度建模
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作者 李卿卿 符力耘 +2 位作者 杜启振 冉亚楠 胡勇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期641-653,共13页
地震勘探目标逐渐由浅层(<2000 m)转向中深层(2000~3500 m),高精度速度建模是实现精确地震成像的关键手段之一.目前,初至波或早至波速度层析建模方法已较为成熟,然而对深层速度建模更为重要的反射波层析建模方法依然面临走时拾取困... 地震勘探目标逐渐由浅层(<2000 m)转向中深层(2000~3500 m),高精度速度建模是实现精确地震成像的关键手段之一.目前,初至波或早至波速度层析建模方法已较为成熟,然而对深层速度建模更为重要的反射波层析建模方法依然面临走时拾取困难及计算量大等难题.针对当前中深层走时层析速度建模方法面临的难题,本文提出了一种基于声波测井资料的波动方程全波走时层析速度建模方法及策略.该方法首先通过早至波层析反演获得浅层及大尺度速度信息;其次,通过提取初次成像剖面的构造倾角信息,利用声波测井资料进行稀疏反演,进一步获得更高精度的速度模型;最后,以此为初始模型,进行全波层析反演获得最终偏移速度模型.数值结果表明,本文所提出的速度建模方法及策略不仅可以避免传统反射波层析建模方法因采用Born近似反偏移所带来的大计算量问题,且大幅提高了中深层速度建模的精度,进而能有效地提高中深层复杂构造区域的地震成像质量. 展开更多
关键词 声波测井 走时层析 平面波分解 稀疏反演 地震成像
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电磁波传播测井地层介电常数测量应用分析
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作者 李郴 邓少贵 +2 位作者 李智强 陆保印 翟宇文 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期156-166,共11页
受地层水矿化度的影响,复杂油气储层电性特征复杂,采用电阻率测量方法难以对复杂储层流体进行准确评价与识别;但介电常数受地层水矿化度影响小,并且水的介电常数远大于油气介电常数,通过电磁波传播测井仪测量地层介电常数可有效准确区... 受地层水矿化度的影响,复杂油气储层电性特征复杂,采用电阻率测量方法难以对复杂储层流体进行准确评价与识别;但介电常数受地层水矿化度影响小,并且水的介电常数远大于油气介电常数,通过电磁波传播测井仪测量地层介电常数可有效准确区分油气储层与水层,且其地层响应转换图版的精准性对复杂储层流体的准确评价至关重要。本文基于等效磁偶极子模型推导了层状介质中1 GHz电磁波传播计算公式,提出了将测量探头几何工程参数融入有限元的精确仿真方法,采用COMSOL Multiphysics建立1∶1有限元仿真模型,分析了探头几何工程参数对地层转换图版的影响。搭建实验系统验证了理论仿真的准确性,测量结果显示基于精确仿真方法得到介电常数与真实值的相对误差约为1%。研制出电磁波传播测井仪,并在某油田开展了非常规页岩油气测井应用,为油田复杂油气储层的评价提供了一种有效的测量方法。 展开更多
关键词 电磁波传播测井 磁偶极子 有限元方法 地层转换图版 薄层
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叠前同时反演技术在南黄海崂山隆起储层预测中的应用 被引量:7
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作者 吴淑玉 陈建文 +6 位作者 刘俊 张银国 梁杰 袁勇 陈春峰 许明 张玉玺 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期162-174,共13页
南黄海中-古生代地层发育多套海相碳酸盐岩,由于其储层成因的非均质性和复杂性造成地震响应差异较大,因此,碳酸盐岩储层预测为本区油气勘探的重点和难点。根据岩石物理分析,物性指示因子对孔隙度比较敏感,能够较好地判断碳酸盐岩物性的... 南黄海中-古生代地层发育多套海相碳酸盐岩,由于其储层成因的非均质性和复杂性造成地震响应差异较大,因此,碳酸盐岩储层预测为本区油气勘探的重点和难点。根据岩石物理分析,物性指示因子对孔隙度比较敏感,能够较好地判断碳酸盐岩物性的优劣。在此基础上通过对CRP地震道集进行优化、分角度提取地震子波和建立高精度的低频模型,采用叠前同时反演方法,得到纵波阻抗(ZP)、横波阻抗(ZS)和密度体(ρ),由坐标旋转得到的物性指示因子数据体,能够有效地预测碳酸盐岩有利储层。根据叠前同时反演结果,南黄海中-古生界上震旦统灯影组(Z2d)白云岩、中-上寒武统—奥陶系(C-2-3—O)灰岩和石炭系-下二叠统(C-P1q)碳酸盐岩,物性较好,尤其是位于古高地的局部发育风化壳、淋滤带、白云岩,其孔、洞、缝比较发育,碳酸盐岩储层的孔隙条件较好,易形成有利的储层。因此,采用叠前同时反演方法较为准确地预测了南黄海海相碳酸盐岩有利储层的分布范围,为下一步的南黄海参数井的钻探提供了可靠的地球物理技术支撑。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 储层 叠前同时反演 物性 南黄海
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