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科学技术与工程 2017年第15期杂志 文档列表

西昆仑胜利桥一带晚三叠世侵入岩年代学、岩石地球化学特征及其地质意义1-11

摘要：研究区内侵入岩主要分布于麻扎构造混杂岩带北部,其产状严格受康西瓦结合带控制,岩性主要有黑云母花岗岩、花岗岩、黑云母二长花岗岩和二长花岗岩。锆石U-Pb定年结果表明,黑云母花岗岩成岩年龄为（216.48±0.62）Ma,为早中生代印支期岩浆作用的产物。岩石REE含量为（113.9-191.55）×10^-6,LREE含量为（104.96-172.09）×10^-6,HREE含量为（8.94-19.4）×10^-6。轻稀土元素较为富集,轻、重稀土元素分馏明显,具有较弱的负铕异常。岩石相对富集Rb、Ba、K、LREE等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti和HREE等高场强元素。晚三叠侵入岩属于高钾钙碱性系列和准铝-过铝质花岗岩S型和I型花岗岩;源区物质以壳源物质为主,并有部分幔源物质的参与。结合锆石定年结果及岩体产出的区域地质背景,认为晚三叠世西昆仑地区已进入碰撞造山过程的后碰撞阶段,区内侵入岩是在岩石圈伸展环境下形成的产物。

基于反褶积广义S变换的地震频谱成像方法研究12-18

摘要：当薄互层较发育时,利用地震资料对储层的含油气性进行预测存在较大的困难。因此,发展高精度的时频分析方法并将其应用于储层内的烃类检测具有重要意义。提出了基于反褶积广义S变换的新时频分析方法;该方法将信号的广义S变换谱与窗函数Wigner-Ville分布进行二维反褶积,可得到信号Wigner-Ville分布。通过数值模拟结果可知,该方法与传统的时频分析方法相比,不仅克服了传统时频方法采用固定时窗分析信号的局限,并且具有更高的时频分辨率。三维实际资料处理结果表明,相对于传统时频方法,该方法适用于非平稳的地震信号分析;在薄储层预测方面更具优势,进行烃类检测的可靠性也较高。

基于Creatar XModeling的地应力场模拟自动化系统研究19-25

摘要：有限元地应力场数值模拟在石油勘探开发、工程开挖领域应用广泛,有限元应力分析软件ANSYS凭借其强大的通用处理能力受到青睐;但是在地应力分析过程中该软件建模能力较弱,不能构建复杂的三维地质模型;其建模过程烦琐,且无法直接处理钻孔、测井与地震等地学数据,同时考虑整个地应力求解过程人工参与较多,自动化水平较低。针对以上问题,地应力场模拟自动化系统将地质建模与地应力求解置于同一个平台环境下,利用三维地质建模技术构建地下岩体模型,展现地层之间的相互接触关系,并进行有限元求解得到三维地应力场分布。该系统能够提高建模效率、降低建模误差、简化材料参数设置,从而提高了地应力场建模自动化水平。

鄂尔多斯东南缘海陆交互相页岩储层特征及含气性26-32

摘要：鄂尔多斯盆地为北方典型的含油气盆地,发育的多套石炭-二叠系海陆交互相页岩层系为油气藏的形成提供了重要的源岩-储层。为定性评价地区上古生界页岩的储层特点,探讨高应力环境下页岩的吸附特征,研究测定了页岩岩心样品的TOC、Ro、矿物成分、孔隙类型及含气量等参数,并结合MATLAB三维成图方法探讨了储层物性的影响因素,分析了样品等温吸附特征,最后对吸附数据进行了参数拟合。结果发现,研究区页岩主要发育的孔隙类型为有机质孔和矿物质孔,粒间微裂隙也有一定发育,各类孔隙发挥的作用各不相同,共同组成了具有典型特征的孔-裂隙系统;样品页岩气含量以解吸气为主,且TOC对解吸气含量存在积极影响;D-R＋K模型可以很好地表征甲烷气体在超临界条件下充填在微孔中的过程,样品的吸附特点具体表现为低压条件下的单层吸附和高压条件下的多层吸附和顺序充填。

鄂尔多斯盆地南部长7段深水沉积特征及沉积模式33-41

摘要：鄂尔多斯盆地南部延长组深水沉积砂体的成因类型及沉积模式研究具有较大的争议,而且只用一种成因模式去解释深水沉积系统有一定的局限性。依据对鄂尔多斯盆地南部延长组长7段的野外剖面的观测及部分岩芯观察,基于沉积学相标志分析,对盆地延长组长7段深水沉积砂体特征及沉积模式进行了详细研究,取得了以下认识：首先,划分了研究区深水沉积砂体成因类型,包括风暴岩、滑动岩、滑塌岩、砂质碎屑流沉积及浊流沉积,总结了各类型深水沉积体的识别标志;其次,将研究区深水沉积体系划分为水道化的风暴沉积体系和无水道发育的滑移-滑塌沉积体系;风暴沉积体系划分为水道化风暴岩、水道侧缘及风暴浊积岩朵叶体,为风暴侵蚀成因;滑移-滑塌体系可以分为滑动岩、滑塌岩、碎屑流舌状体、远源浊流沉积,为地震、火山或风暴活动触发三角洲前缘坡折带沉积物失稳滑塌形成。综合砂体成因类型和沉积模式,可以更加直观地研究湖盆深水区沉积物组合及分布规律,为湖盆深水区油气勘探提供理论支撑。

基于计算流体力学与离散单元法并行计算的煤层气井大粒径岩屑运动规律初探42-47

摘要：在计算流体力学与离散单元法（CFD-DEM）耦合并行计算的基础上,对大粒径、非球体岩屑在煤层气井“扩径”井段的沉积及运移规律进行了数值模拟。利用FLUENT建立了井眼交汇处“扩径”井段计算模型。利用DEM软件建立大粒径岩屑颗粒的离散元模型。借助集群并行计算优势,首先通过与实验数据的对比证实该CFD-DEM耦合模型的计算精确性、可用性;随后,基于钻井现场岩屑颗粒的采样及对其粒径、形状统计,将岩屑颗粒简化为片状进行计算。对不同粒径岩屑在“扩径”井段的运移及沉积过程进行了模拟再现,量化了粒径对岩屑在该区域的运移能力的影响。研究发现,在通过“扩径”区域时绝大部分的岩屑颗粒将沉积,体现了“扩径”段对大颗粒岩屑的“收纳”作用;岩屑粒径对运移能力有关键影响,粒径岩屑的增加造成其运移能力的指数形式衰减;而钻井液排量的增加对提升携岩能力效果不够明显。分析结果对地下钻井工程具有实际参考意义。

砂岩数字岩心的地层参数模拟与粗化方法研究48-56

摘要：基于micro-CT成像的数字岩心技术的发展,拓展了岩石物性参数的测量和分析方法。基于三维数字岩心的物性参数模拟,可较为准确地反应岩石的物性,针对砂岩三维数字岩心图像的地层参数模拟与粗化,对研究岩心的流体分布等具有十分重要的意义。首先,基于三维数字岩心图像,采用闵可夫斯基泛函和K-means聚类法对岩心进行精细分层;其次,采用驱替模拟法,模拟岩心在不同驱替状态下湿相和非湿相的分布,针对不同的湿相分布状态,对各个小层在不同方向上的地层参数进行模拟;最后,采用数学平均法、曲线回归法和去除薄层后的曲线回归法对岩心的地层参数进行粗化并对比分析各种粗化方式结果的差异。

非均质油藏水驱后剩余油分布实验研究及潜力评价57-64

摘要：为更好揭示非均质油藏水驱后剩余油分布规律和动用条件,在冀东油田非均质性强的不同区块中,通过改进电阻率测试含油饱和度的方法,研究了影响电阻率与含油饱和度对应关系的主要因素,开展了在不同非均质性岩心中水驱后聚合物驱的不同位置含油饱和度对比实验。结果表明：渗流速度对饱和水的岩心电阻率曲线影响不大;地层水矿化度对水驱中岩心电阻率影响较大,矿化度从1 629 mg/L增加到3 847 mg/L时,岩心电阻率下降了10-10^2数量级;在矿化度一定条件下,渗透率越低,喉道间彼此连通的概率越小,宏观上的岩心电阻率越高;对于纵向非均质油藏,水驱后开采潜力区域为正韵律分布下中渗层的远井地带和低渗层;且随非均质程度的增强,水驱后该区域开采潜力越大;对于纵向非均质油藏水驱后聚合物驱,使高渗层的含油饱和度从0.55-0.58降低到0.28-0.38,使中渗层含油饱和度从0.87降低到0.58-0.63,降低幅度为33.33%-49.09%;使低渗层的含油饱和度从0.92-0.95降低到0.66-0.83,聚合物驱能很好的携带中高渗层的残余油滴,对低渗层远井地带动用效果较差。

直升机空投鱼雷的散布误差研究65-70

摘要：直升机空投鱼雷的入水点散布误差是影响鱼雷发现概率的重要因素,对其进行分析研究有助于客观地评估空投鱼雷的作战效能。在使用成熟弹道模型模拟空投鱼雷空中弹道的基础上,通过多元非线性回归分析的方法计算出了空投鱼雷散布规律的模拟公式;并据此仿真分析了直升机运动态势和风速、风向对空投鱼雷入水点的影响。

拦截高速机动目标最优制导策略71-77

摘要：在远距离拦截高速、频繁机动的目标不能采用单一制导律,而要采用综合的制导策略来应对。目标被拦截时的碰撞角是制导问题中另一个重要参数,它对战斗部效能的影响极大。考虑二维平面内,通过将非线性弹目运动关系降阶,运用最优控制理论推导制导指令,引入时间相关的分段线性阻尼项,提出了一种针对高速、高机动目标的最优制导策略。得到的制导策略可令导弹在拦截高速机动目标时,对目标机动的敏感度随时间而变化,分析了参数不同的时间相关阻尼对拦截弹道的影响。通过二维非线性仿真验证了制导策略的性能,且可以满足终端碰撞角约束。

灰色系统中集对优势关系的变精度粗集模型78-83

摘要：针对信息系统中存在灰色数据、偏好信息和噪声数据等特点,将集对分析方法运用到灰色信息系统中,对对象的联系度进行量化分析,结合阈值λ确定优势关系和优势类。引入变粗度的思想,放松了等价关系中对近似集的精确定义,构建了适用于灰色系统的基于集对优势关系的变精度粗度模型。最后讨论了模型性质,改进条件熵定义,给出了以条件熵为启发信息的属性约简算法。实例分析结果证实了该模型的合理性和可行性。

优化的模糊决策算法在多自动引导车调度问题中的应用84-90

摘要：为解决多AGV在复杂系统中的任务调度问题,以提高生产效率缩短任务周期为目标建立地面轨迹模型和AGV搬运耗时模型。采用优化的模糊决策算法通过最小化每台AGV的搬运耗时来最小化搬运作业的总耗时。在算法设计过程中,采用分布式控制思想,将AGV离目标点的距离,AGV的当前载重和AGV的当前电量作为因素集,将AGV执行此次搬运任务的合适度作为评价集,建立AGV模糊评价模型;通过该模型得出各台AGV对任务适合度的评价向量进而寻找一种映射将评价向量转化为值,调度问题被转化为最优化问题,其中采用切割补偿优化综合模型的因素权重选择,采用分模式链式比较,减少AGV的计算量。通过多次仿真实验,可以验证本文算法在缩短任务的执行周期上具有一定的可行性与有效性,并且在解决复杂系统AGV状态多变的调度问题下展现了一定的鲁棒性和拓展性。

基于正态分布变换与迭代最近点的快速点云配准算法91-95

摘要：点云配准是三维重建过程的关键一步。传统配准算法的速度较慢,尤其是在两个点云距离较远或点云数据量较大的时候,为此提出了一种基于NDT和ICP的快速点云配准方法,能够有效地减少配准时间。本文算法主要分为三步：（1）采用NDT算法进行点云粗配准,调整两点云间的距离和点云姿态;（2）采用ICP算法对粗配后的点云数据进行微调,调整点云位置与姿态;（3）采用ICP算法对微调后的点云进行精确配准。实验结果表明,与传统算法相比,在点云数据量较大或者两个点云距离较远的情况下,算法也能够达到较快的配准速度与较高的配准精度。

频域滤波模型的粒子群优化算法96-103

摘要：当前对于粒子群优化算法（简称基本PSO）的改进主要从控制参数与数学模型入手,但这可能导致陷入局部最小值。针对这个问题,提出一种基于频域滤波模型的PSO算法（简称FPSO）。FPSO是对粒子种群多样性进行定量分析,当粒子集中度低于设定阈值时,以当前最优粒子为中心,在一定半径范围内进行傅里叶变换,通过预设的低通滤波器,削弱当前找到的最优值;然后对当前粒子群施加以最优粒子为势能中心的辐射力,所有粒子在滤波范围外部的空间以较大的速度继续搜索。实验分析表明：基于频域滤波模型的PSO算法提升了种群多样性,有效地提高了全局搜索能力,在求解多峰函数问题时解的精度优于带电PSO算法与变异PSO算法。

基于MapReduce的并行子空间聚类算法104-110

摘要：随着现有数据体量的迅速增长,超大规模中高维数据集的聚类问题变得越来越重要;而现有的子空间聚类算法大多是单机串行执行,处理此类问题效率极低。讨论了利用MapReduce对这类数据集进行并行聚类的方法,提出了基于MapReduce的抽样-忽略子空间聚类算法（sample-ignore subspace clustering using MapReduce,SISCMR）。该算法将串行聚类算法用作插件,具有很好的通用性。在人造和真实数据集上进行了大量实验,其中最大为0.2 TB的数据集在128个核心的集群中仅用不到10 min就完成了聚类,验证了该算法良好的聚类质量、近线性的可扩展性和高效的聚类性能,证明了基于MapReduce的并行聚类的可行性。

快速尺度估计的核相关滤波目标跟踪111-114

摘要：为了解决传统基于核相关滤波器（KCF）的跟踪算法难以有效处理目标尺度变化的难题,提出了一种新的融合快速准确估计目标尺度变化的核相关滤波跟踪算法。该方法首先利用目标尺度变化的连续性对目标的尺寸变化进行粗略估计,得到目标尺度变化的粗略值;然后进一步对目标尺度的更多可能变化进行精确搜索,提升目标尺度估计的准确性。在公开的复杂场景视频进行测试,比较了本文方法和原始KCF算法的实验效果,并且将本文算法和经典跟踪算法进行了比较,实验结果表明本文提出的目标跟踪算法更准确鲁棒。

粒子群算法的不确定动态多目标优化方法研究115-119

摘要：当前不确定动态多目标优化方法通常将多目标问题转换成单目标问题,将其他目标看作约束条件,仅可得到单个解,无法有效体现不确定多目标之间的关系,导致得到的解质量低。为此,提出一种新的基于粒子群算法的不确定动态多目标优化方法,给出不确定动态多目标优化问题的数学描述,介绍了粒子群算法,针对粒子群算法容易陷入局部最优的弊端,引入动态变异算子对其进行改进,通过改进的位置更新公式实现粒子群算法位置的自适应更新,给出解决不确定多目标优化问题的详细过程,在此基础上,通过分段线性函数参数化实现不确定动态多目标优化。实验结果表明,所提方法搜索能力强,采用所提方法得到的解与真实解最相近,质量最高。

高分二号卫星影像融合方法与效果评价120-125

摘要：高分二号（GF-2）是我国高分辨率对地观测系统重大专项中的首颗“亚米级”卫星,极大地提高了我国高空间分辨卫星影像的自给率。遥感影像融合是高分辨遥感处理和应用的关键流程,选择北京、大连和福州地区GF-2影像,采用彩色标准化变换（Brovey）法、相位恢复（Gram-Schmidt）法、色度空间变换（HSV）法、主成分变换（PCA）法和超分辨率贝叶斯（Pansharp）法共5种融合方法对实验区影像进行融合实验。首先对5种融合结果进行目视效果评价,然后构建了标准差、信息熵、平均梯度、相关系数和扭曲程度5个指标对融合结果进行定量评价。结果表明：Pansharp法在图像信息、细节以及光谱都具有较好的保持效果,Gram-Schmidt和PCA次之,HSV和Brovey色彩失真较明显,该结论可为GF-2卫星影像科研和工程应用提供参考。