Productivity prediction and fracturing impact evaluation are problematic by traditional methods because of the huge differential productivity and the number of horizontal fracturing sections in shale oil wells. The path to effective shale reservoir development is to build a reliable and efficient intelligent productivity prediction method using machine learning. The geological data, fracturing data, and production database of 91 production wells in the Jimsar shale reservoir were used as data sources in this study. The vector-based feature recursive elimination method is used to screen and reduce the dimension and cross-validation of the data, and determine 5 optimal main control factors covering geological factors and construction factors from 15 characteristic parameters. Root mean square error was used to assess the model performance. The learning decision trees, random forests, and gradient boosting models (GBDT) of three tree regression methods—were utilized to predict productivity. The results show that the single storage coefficient, cluster spacing, reconstruction volume, sand volume, and fracturing section length are the primary governing elements impacting the productivity of fractured horizontal wells. In the three regression machine learning models, the random forest algorithm using self-sampling solves the over-fitting problem of other tree models, which is superior to the decision tree model and GBDT model in the tree model. It has the best prediction effect, with a test set root mean square error of 0.934.
航空瞬变电磁法是近年来发展起来的一种快速电磁油气勘探方法,该法具有飞行高度低,探测深度大等特点,广泛应用于森林、山地、戈壁、沼泽、湖区以及浅海等区域的油气勘查.该方法利用发射线圈在空中发射不同波形和功率的电流,接收线圈接收地下地质体感应涡流产生的二次场信息,通过分析和处理二次场信息,进而通过反演或者成像可获取地下地质体的电导率、磁导率的空间分布信息,最终实现对地质目标体的识别和探测.传统的航空瞬变电磁法主要采用单一波形进行供电,极大地影响了航空瞬变电磁法的适用性.通过对比阶跃波、锯齿波、三角波、梯形波和正弦波等5种发射波形激发的电磁响应特征,可知阶跃波和锯齿波的电磁响应最强,梯形波次之,但到了晚期,磁场的衰减均保持一致.在此基础上,提出利用梯形波和锯齿波进行组合发射,可实现航空瞬变电磁法对不同埋深地质目标体探测的目的.研究不同发射电流波形以及组合波的航空瞬变电磁响应特征,对于合理设计和优化航空瞬变系统具有重大意义.
为揭示外来植物入侵对湖泊湿地温室气体排放的影响机制,选择入侵植物样地和本土植物样地,通过漂浮箱—气相色谱法原位研究了洪湖湿地温室气体排放规律及其控制因子,探讨了外来入侵植物对洪湖湿地温室气体排放的影响.结果表明,外来植物凤眼莲(Eichhornia crassipes)入侵洪湖湿地后,CO2通量高于开阔水域,但低于挺水植物区莲+菰群落和浮水植物区欧菱群落;入侵植物区凤眼莲群落监测点CH4通量高于浮水植物区欧菱群落监测点,但低于开阔水域和莲+菰群落监测点;凤眼莲群落监测点N2O通量均低于莲+菰群落、欧菱群落和开阔水域监测点.相关分析表明,莲+菰群落和风眼莲群落监测点CO2通量与温度显著正相关,莲+菰群落监测点 N2O通量与温度显著正相关,而4个监测点CH4通量与环境因子无显著相关性.洪湖湿地CH4排放通量(1.11～534.40 mg·m-2·h-1)比通常观测到的数值高1～2个数量级,可能是由于该湖泊湿地水体污染严重,湖泊呈富营养化.
为了调查鸡传染性贫血病病毒(CAV)在肉鸡群中的流行情况及CAV毒株的致病性,于2021年在湖北荆州地区收集鸡肝样品224份,采用PCR方法进行检测,并对CAV的全基因扩增片段克隆测序,用生物信息学软件对测序结果进行遗传进化及分子特征分析;通过动物回归试验探究分离毒株JZ2118的致病性.结果显示,18份样品为CAV阳性,CAV阳性率为8.04％.CAV全基因序列与CAV VP1氨基酸序列的遗传进化树分组基本相同,说明CAV的遗传进化主要与VP1蛋白氨基酸的突变有关;1日龄SPF鸡感染JZ2118毒株14 d后致死率高达82.6％,在体重、病毒载量、血常规检测与病理组织切片等方面都具有显著性变化,表明JZ2118分离株是具有较强致病性的强毒株.
天然气水合物的开发利用对于缓解我国能源安全危机、优化能源结构、助力"碳达峰碳中和"目标的实现具有重要意义.我国南海神狐海域水合物资源量巨大,但该区水合物储层为典型的泥质粉砂型细粒沉积,具有储层原始渗透率低、渗透率受扰动变化大的特点,给该类储层水合物开发带来诸多挑战.为了解决泥质粉砂型水合物储层降压开采过程中渗透率变化预测难题,在分析总结南海神狐海域水合物储层样品颗粒、孔隙结构及孔隙流动性等微观特征的基础上,制作了模拟储层条件的人造岩心样品,开展了岩心尺度的水合物分解诱导渗透率动态变化模拟实验,揭示了水合物分解(正)效应和有效应力增高(负)效应对水合物储层气体渗透率变化的影响机理,推导了同时考虑两种效应耦合的渗透率预测模型.研究结果表明,推导的考虑两种效应耦合的渗透率模型比常规仅考虑水合物分解效应的模型更加可靠,且对于泥质粉砂细粒水合物储层具有较好的适用性.将该模型应用于南海神狐海域水合物储层,提出了水合物降压开采过程中的"三段、两压"控制理论:①水合物储层降压开采全生命周期中储层气体表观渗透率呈"降低-升高-降低"变化过程,"反弹"点发生在"分解压力"附近;②当储层压力高于"分解压力"时,储层渗透率变化主要受有效应力影响,当储层压力低于"分解压力"之后,分解效应的影响大于有效应力效应;③根据"分解压力"和"衰竭压力"两个关键压力点,提出了针对3个阶段不同的水合物降压排采措施.研究成果有望为下步南海神狐海域水合物开采降压策略的制定提供一定的理论依据与方法借鉴.
南堡凹陷4号构造中深层储层主要表现为低孔低渗特征,通常需要压裂改造才能获得工业油流,储层可压性评价对区域压裂改造层位优选、效益勘探开发具有非常重要的作用.以南堡凹陷4号构造东二段、东三段储层为研究对象,以岩石物理实验数据为基础,应用层次分析法构建储层物性指数,选取最小孔喉半径法、J函数法、最小曲率半径法和累积储能丢失法确定有效储层下限,并建立有效厚度评价标准,综合物性指数、有效厚度和含油饱和度构建储层储集指数;对比分析Xu-White模型、经验公式、回归分析、规划求解等4种方法,优选规划求解法计算横波时差,结合常规测井曲线得到储层脆性指数、断裂韧性等工程参数,构建储层工程指数;基于研究区压裂井生产数据,建立储层储集指数-储层工程指数可压性评价图版,并应用于6 口压裂井,压裂前图版分类结果与压裂后产能结果相符.
随着勘探程度及勘探技术的不断提高,断陷盆地砂砾岩储层已成为隐蔽油气藏的重要勘探目标之一.位于渤海湾盆地济阳坳陷北部的车镇凹陷作为典型的陆相断陷凹陷,其砂砾岩储层的孔隙演化模式的研究对该区隐蔽油气藏勘探具有重要意义.基于岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析,将车镇凹陷沙河街组三段、四段(以下简称沙三段、沙四段)砂砾岩储层分布区划分为碳酸盐岩物源区、碳酸盐岩-变质岩混合物源区、变质岩物源区和不稳定物源区4种类型.孔隙演化历史和演化模式研究表明,物源类型控制了储层岩石的抗压实程度,决定了储层的初始孔隙度.整个凹陷内储层孔隙度的减少主要受压实作用控制,碳酸盐物源区的陡坡带压实作用最强.碳酸盐岩-变质岩混合物源区的陡坡带和洼陷带少部分储层的胶结作用是孔隙度减少的主控因素,其缓坡带储层的压实作用和胶结作用均弱于陡坡带和洼陷带.碳酸盐岩物源区的陡坡带和洼陷带储层处于封闭体系下,溶蚀作用主要控制了储集空间类型的调整和重新分配,其净增孔隙度有限.碳酸盐岩-变质岩混合物源区及变质岩物源区储层抗压实作用较强,溶蚀作用减缓了储层孔隙度的降低.不稳定物源区储层处于相对开放的成岩环境中,溶蚀作用可有效改善储层孔隙度,局部较强的溶蚀作用和超压导致的储层裂缝是异常孔渗带发育的重要控制因素.
针对低产水平井井内流体流型不易预测的问题,在分析阵列光纤持率计测井原理及各传感器响应情况的基础上,借助多相流动模拟实验设备进行模拟实验研究,利用实验数据对比研究距离反比加权插值算法和高斯径向基插值算法这两种适用于低产水平井气水两相流流型的持率计算方法.利用空气和自来水模拟井下气水条件,分别设置气、水流体总流量300 m3/d和500 m3/d,每个流量条件下的含水率分别是15％、30％和80％,实验包括单相刻度实验和气水两相流流型实验.研究结果表明,距离反比加权插值算法的相对误差小于15％,而高斯径向基插值算法的相对误差小于10％.表明高斯径向基插值算法在低产水平井情况下适用于处理解释阵列光纤持率计测井数据.
生物质作为天然存在的、稳定的能源供给,是未来主导的可再生能源,其高值化应用有助于推动我国双碳战略目标.当前主流的天然生物质高值化应用平台如热催化等存在高能耗、高二氧化碳排放的缺点,相比而言,利用太阳光作为驱动力,通过光催化方式来实现生物质高值化应用,是极具前景的技术之一.与此同时,通过对催化剂进行精细设计,在实现光催化产氢的同时,还可以选择性地转化生物质生产高附加值化学品.详细阐述了生物质光炼制的基本原理,从双功能催化剂设计、催化反应系统、生物质预处理等方面汇总分析了对生物质光炼制的影响,并展望了未来发展生物质光炼制的研究方向和重点策略.
全球人口不断增长要求作物产量持续增加,而气候变化和碳达峰、碳排放目标又对当前和今后作物生产存在一定限制.如何提振作物生产、提质增效,是作物科学研究需要解决的重大问题.概述了作物生产所面临的挑战,列举了作物增产提质、抵御逆境胁迫的重要基因及其功能,重点阐述了生物技术包括转基因育种、基因编辑和植物病毒在操纵基因表达、优化作物性状方面的应用前景,剖析了当前各种生物技术存在的技术瓶颈和生物安全法规监管现状.以目标性状—功能基因—生物技术的配套组合加快作物遗传改良进度、提高育种效率,将是提振作物生产和应对气候变化的有效途径.
针对二维剖面的井眼轨迹被限制在垂直平面内,未考虑方位变化,难以解决侧钻水平井施工作业中所碰到的三维空间问题.基于三维轨迹设计条件分析计算,提出了一种新的侧钻水平井三维井眼轨迹设计新方法.研究表明:针对侧钻水平井侧钻点与 目标靶区空间几何关系,提出符号距离概念,并在此基础上重点研究了靶前三维轨迹设计模型与计算方法.对初始扭方位井段提出了完整的三维设计判断准则,给出单、双斜面两种扭方位设计模型,这两种模型可广泛应用于斜向器开窗侧钻井、分支井三维轨迹设计.基于单斜面顺算和双斜面倒算完成三维轨迹设计和程序设计.侧钻水平井三维井眼轨迹设计新方法设计出来的井眼轨迹在技术上可行、成本上最优,为侧钻水平井井眼轨迹控制提供了重要依据.该研究成果不仅对侧钻水平井轨迹控制具有重要的理论意义,而且对油气田开发具有十分重要的实践意义,可广泛应用于定向井、水平井及侧钻定向井、水平井设计计算,还可应用于侧钻分支井.
采用生长速率法研究了甘肃省河西走廊玉米大斑病菌(Eccserohilitm turcicum)0号生理小种生物学特性.结果表明,病菌菌丝在5～40 ℃均可生长,适宜温度为25～30℃,最适温度28℃;最适pH为7～8;12 h/d光照+12 h/d黑暗环境有利于菌丝生长;最适碳源为葡萄糖与木糖,最适氮源为甘氨酸.病菌分生孢子产孢量最适温度28℃;最适pH为7;最适碳源为果糖和乳糖、木糖.分生孢子萌发的最适温度25 ℃;适宜pH为6～8;最适碳、氮源为葡萄糖和蛋白胨.半光半暗、全黑暗分别有利于产孢和孢子萌发.菌丝和分生孢子致死温度分别为55℃和57℃,10 min.
配备传感器的现代钻井设备带来了持续不断的实时钻井数据,通过监测这些钻井数据可以对钻井工况进行及时有效的判断,进而提高钻井效率,降低钻井成本和钻井事故率.由于钻井的复杂性和不可预知的作业条件,现有的通过数据采集系统执行的钻井工况识别系统容易出现较高的误报率.为了解决高误报率问题,实现从高维钻井数据中得到高精度、高效率的钻井工况识别结果,基于机器学习算法的识别模型被开发,并在应用中表现出了显著的有效性和稳定性.文章简述了机器学习的发展历程和项目流程,介绍了钻井系统参数,描述了支持向量机、BP神经网络、随机森林和深度学习等机器学习分类算法在钻井工况识别技术中的应用现状,对比研究了七个机器学习工况识别模型的框架、超参数、特征参数以及识别性能,并探讨了基于机器学习算法的钻井工况识别技术发展趋势,为实现钻井设备的自动化和钻井工程的智能化提供一些新的思路.
准噶尔盆地南缘上侏罗统喀拉扎组是准噶尔盆地油气勘探新的关注点.对准噶尔盆地南缘喀拉扎组的沉积储层研究现状进行了全面综述,把喀拉扎组的沉积储层研究划分为建组定名、地层学研究、沉积储层研究3个阶段,分析了喀拉扎组地层分布、物源、沉积相、沉积体系、沉积模式和储层特征等方面的研究现状.分析表明,喀拉扎组广泛分布在准噶尔盆地南缘广大地区,在头屯河地区沉积的喀拉扎组最厚,并向东西减薄,至四棵树地区逐渐尖灭;天山和博格达山构成喀拉扎组2大物源区,扎伊尔山物源影响到了四棵树凹陷南部地区;喀拉扎组沉积环境和沉积相研究还处于零星的局部描述阶段,需要开展地面-地下对比,重建不同时期的沉积体系分布模式,现有的冲积扇和扇三角洲观点在一定程度上限制了沉积相模式研究的创新,建议采用分支河流体系的新概念建立新的沉积模式,对沉积体系规模及其分布进行定量化的预测;喀拉扎组以大套厚层砾岩和中粗砂岩为特征,储集空间主要为粒内溶孔、粒间溶孔、裂缝以及原生孔隙,属于中低孔、中低渗透储层,沉积相对储层物性具有明显的控制作用,受成岩作用影响显著,地震活动改善了喀拉扎组的储集层条件.该研究为准噶尔盆地南缘油气勘探研究提供了较全面的信息,为后续沉积储层研究指出了方向.
以'长梨一号'、'翠冠'和'圆黄'3个砂梨品种为试验材料,调查了其芽苗在湖北荆州地区定植后第1年和第3年的生长表现和适应性,结果表明,芽苗定植后第1年,'圆黄'株高最高,达164.4 cm,'翠冠'株高最低,为116.4 cm;'长梨一号'叶片数量最少,为11.5片,'翠冠'和'圆黄'叶片数量相当;'长梨一号'接芽成活率最高,接芽成活率为82.4％,而'翠冠'和'圆黄'的接芽成活率分别为64.9％和62.1％.定植后第3年,'圆黄'株高最高,达3.46 m,'翠冠'和'长梨一号'株高相当,分别为2.72 m和2.65 m;'圆黄'冠径最大,'翠冠'和'长梨一号'冠径相当;从一年生枝条数量来看,'圆黄'不论是长枝、中枝还是短枝的枝条数量均为最多,而'翠冠'和'长梨一号'的长枝、中枝、短枝枝条数量相当;'圆黄'单株花序数量最多,达81簇,'翠冠'居中,达48簇,'长梨一号'最少,只有28簇;'长梨一号'花序花朵数最多,达9朵,而'圆黄'和'翠冠'相当,只有7朵;⑤'翠冠'和'长梨一号'物候期相近,'圆黄'比'翠冠'和'长梨一号'晚5 d左右,果实成熟期相差10 d左右;从虫害来看,'圆黄'最轻,'翠冠'其次,'长梨一号'表现最为严重.由此可见,'圆黄'梨在荆州地区的适应性最强,'长梨一号'在荆州地区的适应性最弱.
低渗储层的区域延展性大、油气生产效率低,以及钻井和储层改造作业频繁等特点使得多年在常规油气藏生产作业中所总结出的知识体系与开发方式不能很好地应用于此.借助AI技术快速掌握储层数据信息、提升认知水平、高效制定工程措施,是实现致密储层降本增效开发的新方法.从数据挖掘的角度出发,收集了来自加拿大Cardium致密储层1 286 口井的50余种影响参数,利用敏感性测试深入探索了该低渗储层历史产量与地理/物性/工程等多维参数的相关性,通过建立和综合对比多种机器学习技术优选出最佳的产量预测模型;为了增加数据利用效用,应用了 k-Fold交叉验证方法可以显著改善模型预测精度.结果表明,在所有机器学习算法中随机森林方法表现突出,优化模型可以将产量预测的准确率提高到85％以上.这项研究为海外低渗油气田的储层快速评价、项目综合决策和开发中的降本增效提供了有力的保障.
高梁属禾本科高梁属,是一种重要的粮食作物,它具有抗旱、耐涝、耐盐碱、适应性强的优点,在现代农业生产上一直占有重要地位.高粱大斑病是由大斑凸脐蠕孢菌侵染引起的一种叶部病害,引起世界各地高粱产量的严重下降,造成巨大经济损失.从高梁大斑病的危害、致病菌的生理学特性、病症与传播、防治对策以及高粱大斑病菌真菌病毒等方面详细阐述了相关研究进展,并重点论述了与之相关的寄主抗性基因筛选与低毒力真菌病毒的最新研究成果,以期为今后更好地防治高粱大斑病提供参考.
流苏(Chionanthus retusus)种子在室内常温干燥贮藏和室温湿沙层积赤霉素处理湿沙催芽过程中极易发生霉变现象,基于高通量测序对引起流苏种子霉变的环境条件与主要致霉菌种进行了初步研究.结果表明,流苏种子在日均温14.2 ℃、相对湿度为67.00％的环境中极易发生霉变.室内常温干燥贮藏过程中发生霉变会导致流苏种子生活力从正常状况下的81.82％降为44.00％.室内常温贮藏的霉变种子中共鉴定出40种致霉菌,其中帚状曲霉(Aspergillus penicillioides)和脂节担菌(Wallemia sebi)的丰度最高,分别为 33.93％、31.20％;室温湿沙层积赤霉素处理湿沙催芽霉变种子中共鉴定出13种致霉菌,其中茄病镰刀菌(Fusarium solani)丰度最高为97.30％.结果提示,流苏种子在常规贮藏和催芽过程中应严格控菌、杀菌以保持种子活力和发芽率.
渤海湾盆地烃源岩有机质类型以Ⅰ-Ⅱ型为主,是典型的富油裂陷湖盆.以渤海海域(渤海湾盆地海域部分)渤中地区为例,从天然气来源与成因判识剖析油型盆地干酪根的生气特征以及深层天然气勘探前景.结果表明,对于相同热演化程度的干酪根而言,其热解气的量与烃源岩的氢指数呈正相关关系,而且大部分干酪根热解气在Ro=1.5％之前已经生成.生气强度表明,即使对于热演化程度相对偏低的富油盆地,以干酪根热解为主的天然气生气量仍满足大中型气田形成的物质基础.高生产率主导的倾油型母质具有相对重的沉积有机碳同位素组成,因此乙烷碳同位素较重的天然气不一定是来源于偏腐殖型或者煤系烃源岩,也可能来自较高成熟度的倾油型母质.以R.=1.5％为界,早期生成原油深埋裂解整体可分为两个阶段:第一阶段原油裂解轻质化,该阶段油裂解生成的天然气量相对少,第二个阶段轻质油大量裂解生成天然气,表明生油高峰期(浅层)充注的原油在深埋过程具有较高的热稳定性,深层仍可能富集规模轻质油或凝析油气.
在可持续发展大背景下,由于温室效应 日益显著,降碳增汇已成为全世界关注的热点问题,土壤强大的CO2吸收能力逐渐引起各专家学者的重视.近年来,学术界在土壤碳汇方面的研究已经取得一定进展,但目前还没有对不同土地利用类型的土壤固碳能力做出系统梳理.综述森林、草地、农田和旱地土壤的固碳特点和影响因素的研究进展,并就不同土地利用类型的土壤固碳未来研究方向进行了展望.研究表明:①由于丰富的植被和发达的根系,森林土壤固碳能力较高,森林火灾、树木砍伐是影响森林土壤固碳能力的重要因素;②草地生态系统地下部分比地上部分存储了更多的有机碳,放牧、施肥是影响草地土壤固碳能力的重要因素;③农田也可以在地上生物量中储存大量的碳,秸秆还田、生物炭和农作物产量是较为有效的固碳改善方式;④旱地储存了全球大部分土壤无机碳,土壤无机碳含量受母质等多种因素影响,且旱地土壤有机碳和无机碳关系复杂.
