【摘 要】
：
深度学习已被广泛应用于油气田开发领域的各个方面,但是纯数据驱动的深度学习模型存在数据需求量大、预测能力不稳定和泛化能力弱等问题,而且模型无法考虑数据背后蕴藏的物理规律.针对油藏压力动态预测问题,建立了油藏渗流物理和数据联合驱动的压力场预测深度神经网络模型,将非均质油藏渗流数学模型以正则化的形式加入到损失函数中,使得模型既能够服从数据训练的结果,又遵守渗流物理方程的约束.结果表明:联合驱动的深度神经网络模型可以实现压力场数据的高效学习和准确预测.对比纯数据驱动的深度神经网络模型,联合驱动的深度神经网络模型预
【机 构】
：
中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083
论文部分内容阅读
深度学习已被广泛应用于油气田开发领域的各个方面,但是纯数据驱动的深度学习模型存在数据需求量大、预测能力不稳定和泛化能力弱等问题,而且模型无法考虑数据背后蕴藏的物理规律.针对油藏压力动态预测问题,建立了油藏渗流物理和数据联合驱动的压力场预测深度神经网络模型,将非均质油藏渗流数学模型以正则化的形式加入到损失函数中,使得模型既能够服从数据训练的结果,又遵守渗流物理方程的约束.结果表明:联合驱动的深度神经网络模型可以实现压力场数据的高效学习和准确预测.对比纯数据驱动的深度神经网络模型,联合驱动的深度神经网络模型预测值与参考值的误差可降低93.1％,决定系数提高20.3％.在观测数据具有噪声的情况下,联合驱动的深度神经网络模型仍然可以保持较高的稳定性,具有较强的抗噪能力.
其他文献
考虑受载岩石损伤破坏过程中的剪胀扩容特性,基于统计损伤理论建立一种新型三维损伤本构模型,并推导三轴与常规三轴压缩下模型的解析解.该模型认为岩石由未损伤部分和损伤部分组成,二者共同承担外部荷载;其中,未损伤部分只发生弹性变形;而损伤部分同时发生弹、塑性变形,变形规律受残余强度和剪胀角影响.针对加载过程中不同种类岩石表现出的不同应力-应变曲线峰后形态,将指数函数形式的修正系数R引入Weibull分布函数,并基于Mohr-Coulomb准则构建微元强度函数,建立考虑峰后形态的损伤演化方程.模型参数F0,m可由三
随着油气勘探开发智能化应用越来越成熟、应用场景越来越丰富,大规模应用日益临近,样本的分布式存储、高效采集及并行计算已成为油气勘探开发智能化应用的迫切需求.地震勘探的智能化是油气勘探开发智能化的重要组成部分.针对地震勘探数据具有的单一文件数据量大、非结构化的特点,在分析地震勘探大数据样本采集需求的基础上,提出基于Hadoop分布式文件系统(HDFS)的大文件分割和合并的解决方案,并对地震勘探数据生成3个不同维度的冗余存储,以提升地震勘探样本的采集效率.测试结果表明,基于HDFS的三倍冗余存储方案在数据量迅速
利用自主研发的冲击岩爆设备,室内再现真三轴条件下含椭圆形洞室的冲击岩爆现象,实验结合应力采集、录像及声发射等实时测试系统分析椭圆形洞室冲击岩爆的演化过程、破坏应力特征值、碎屑特征、爆坑特征、速度场特征以及声发射特征.结果 表明:椭圆形洞室冲击岩爆过程可以分为4个阶段:平静期,小颗粒弹射,块体剥落以及岩爆;扰动荷载的作用使围岩切向应力值迅速增加超越单轴抗压强度,促使围岩体产生剧烈岩爆现象;岩爆实验碎屑主要以大于5 mm的碎屑为主,碎屑形态主要为薄板状分布,与现场岩爆碎屑分布特征类似;爆坑对称的分布于洞室的左
相比于垂直储库而言,在层状盐岩矿床中建造水平储库,可以避开层理状夹层与界面,降低了储存油气泄露的危险.给出水平储库单井后退式对流溶解的技术背景和建造方法;提出单层星型、多层错位布置的层状盐岩矿床大型水平储库群建造方案;在建立的固-流-热-传质多场耦合作用理论基础上,对单井后退式对流溶解水平储库建造过程进行数值模拟.结果 表明:水平储库单井后退式控制溶解建造技术是一种经济高效的盐岩储气库建造方法.在层状盐岩矿床中采用单井后退式控制溶解建造方法建造大型水平储库群,可极大提升我国能源储库建设的规模与储存能力.按
岩石在荷载作用下的变形破坏实质是能量驱动的渐进损伤演化过程,是裂纹闭合、发育、扩展和贯通的综合表现.从能量耗散角度分析岩石破坏机制能更好地认识其破坏的复杂过程.为探究北山深部花岗岩破裂过程中的强度参数演化和能量耗散规律,对北山预选区深度为550～560 m的花岗岩开展常规三轴力学特性试验和声发射特征试验.基于不同围压下的应力-应变曲线和声发射特征,以归零化后的裂隙体积应变(εcvmax-εcv)为损伤变量,建立北山深部花岗岩黏聚力、内摩擦角和岩石性质参数随损伤变量变化的演化模型,并从能量角度构建花岗岩破裂
针对含弱夹层组合岩石试件,利用CCD相机作为观测手段,采用数字散斑相关方法,得到变形场分析结果,研究含弱夹层组合岩石变形破坏演化特征,并对层间作用效应进行理论分析.结果 表明:(1)中间弱强度岩石最先出现水平拉应变局部化带,随着荷载增加,局部化带向岩层接触面发展,并通过层间作用对上下层岩石施加拉应力,使上下层岩石最先出现竖向拉裂缝,大大降低了弱夹层组合岩石的抗压强度;(2)中间弱强度岩石受上下层岩石影响发生张拉破坏,导致试件最终破坏.上下层岩石出现裂隙后,在该裂隙左侧区域内,上下层岩石对中间弱强度岩石的约
高温热处理致密砂岩能改善其渗流能力,是致密气开发的潜在技术,但同时会改变岩石力学特性,导致并壁失稳等工程问题.选取川西须家河组致密砂岩试样,对常温及100℃～1200℃热处理后的试样开展三轴压缩实验,结合热失重分析、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)获取的微组构特征,探究致密砂岩高温后微组构特征及其对力学性能的影响.研究表明:随温度升高,微裂纹萌生与扩展机制包括黏土失水收缩扩大喉道、片状伊利石剥离、长石解理面分离、微裂纹沿晶间扩展形成网络并逐渐诱导产生更小尺度微裂纹网络、颗粒内部崩裂形成层状裂
对太焦铁路五谷山1#隧道进行现场监测,分析含软弱夹层隧道围岩变形特征.将多断面上的围岩及支护结构力学响应结果的平均值和标准差转化为二维平面上与原点的ECULID距离作为评价指标,利用正交试验分析加固参数对围岩及支护结构力学响应的影响,并以模糊决策理论为基础,将各组试验结果与多评价指标的全局最优值之间的ECULID距离作为综合评价指标,提出基于综合评价指标的加固参数设计方法,分别对未注浆和采用最优加固参数组合的1#隧道围岩及支护结构力学响应进行数值模拟研究.结果 表明,含软弱夹层隧道拱顶沉降具有持续时间长、
为研究深部巷道围岩在地下水作用下的长时强度变化对围岩稳定性的影响,以万福煤矿深部巷道围岩为主要研究对象,对不同含水率状态下的砂岩样品进行单轴压缩实验及单轴蠕变实验.发现含水率对岩石强度及蠕变长时强度存在明显的软化效应;根据等时蠕变曲线黏弹性应变规律,提出黏性模量(E)v,获得其与弹性模量均随含水率的增加呈非线性软化的规律;此外,基于一种新的能够描述加速蠕变行为的黏壶元件,结合实验结果运用损伤理论提出改进的西原模型.运用该模型对蠕变实验结果进行参数辨识并与实验曲线进行对比分析,获得较好的结果,表明此模型能够
水平井分段多簇压裂技术是开发页岩气藏的核心技术手段,为真实模拟多簇压裂过程,了解段内多裂缝扩展规律及相互干扰机制,研制多簇水力裂缝起裂与扩展物理模拟试验系统.该试验系统在已有大型真三轴水力压裂试验系统的基础上设计多通道压裂井筒、复合包裹层状人工试样,增加多簇分流与监测系统、应变监测系统,具体特点如下:(1)多通道压裂井筒可设置若干个相互独立的射孔簇起裂位置,并确保各射孔簇位置充分起裂扩展;(2)综合考虑试验机容许最大试样尺寸、裂缝扩展路径最大化、缝间应力干扰、裂缝起裂扩展后的压力保持、层理影响等因素,制备