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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    地热水腐蚀与结垢研究现状与展望

    白海涛高俊哲孙玉倩温欣...
    10577-10587页
    查看更多>>摘要：随着全球能源需求的不断增加和环境污染问题的加剧,地热能作为一种清洁、可再生的能源形式备受瞩目.然而,地热水腐蚀和结垢问题一直是地热能开发中的一大难题,也是制约其应用的主要因素之一.腐蚀会导致管道泄漏,造成昂贵的维修费用,还可能导致设备故障;结垢物则会阻碍水的流动或降低传热效率,导致能源成本增加.因此,了解地热水的腐蚀特性和结垢组成对于选择适当的抗腐蚀材料和维护技术、延长设备使用寿命、确保地热能利用系统的稳定运行至关重要.阐述在地热水开发中腐蚀和结垢的特点,梳理地热水的水质特征及腐蚀结垢趋势预测的研究方法,分析影响地热井管网腐蚀的几个重要因素(高温、CO2、溶解氧、Cl-、H2S)造成管道的腐蚀和结垢的特性,总结腐蚀和结垢的机理,以期为地热能的开发和利用提供一定的参考.

    地热水腐蚀结垢水化学性质机理

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    沥青路面内部缺陷无损检测技术研究综述

    朱洪洲阳绪缘
    10588-10604页
    查看更多>>摘要：为了快速、准确地检测出沥青路面内部缺陷和病害,以便及时采取养护或其他处理措施,保障道路行车安全.同时,为促进沥青路面内部隐性病害和缺陷无损检测技术的发展,对现有沥青路面内部缺陷的无损检测技术进行了综述.分别综述了探地雷达的基本原理、在沥青路面检测中的应用以及探地雷达图谱的智能识别,超声波检测技术的检测原理、超声波的衰减规律研究和其在路面内部缺陷检测中的应用与研究,红外热成像技术、核子密度仪、无核密度仪和瑞利波法的检测原理和在沥青路面内部缺陷检测中的应用与研究,最后汇总了各检测技术的检测原理、检测缺陷类型和优缺点等,并探讨了各检测技术存在的问题和未来的发展方向,为沥青路面内部缺陷无损检测技术的进一步应用与研究提供了参考和依据.

    沥青路面内部缺陷无损检测探地雷达超声波红外热成像无核密度仪瑞利波

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    基于机器学习的深海多金属结核成因分类

    尹浩文成秋明
    10605-10619页
    查看更多>>摘要：铁锰结核广泛分布于深海平原,储量巨大,具有商业开采潜力.利用1128个铁锰结核样本的地球化学数据和8种地质与海洋要素,采用随机森林机器学习方法,探讨结核成因分类.首先,基于Mn、Fe、Cu、Co、Ni、Mn/Fe和Fe/Co地球化学数据使用高斯混合模型聚类方法对1 128个样本进行成因分类,并作为训练数据.其次,基于海底沉积速率、海水底部溶氧量和海水表面生物初级生产力等地质-海洋特征建立预测模型,将结核划分为水成型、成岩型和混合型,结果显示,模型对水成型和成岩型结核的分类精度分别为91％和66％,对混合型的分类精度较低,仅为23％.应用该模型对全球4 119个铁锰结核进行成因分类,结果表明,水成型结核占71.8％,混合型占21.8％,成岩型占6.2％.水成型结核广泛分布于各大洋,而成岩型和混合型则集中在大洋中纬度地区,如东太平洋的克拉里昂-克里帕顿断裂带和东南太平洋的秘鲁海盆等.这些地区的沉积物速率、海底生物量和含氧量显著影响结核分布.尽管基于地球化学数据的分类方法更可靠,研究表明,利用地质和海洋要素及机器学习方法也可有效分类.

    海洋矿产资源铁锰结核成因分类空间分布机器学习

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    东天山造山带黑尖山地区花岗闪长岩岩石成因及构造意义:来自岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学证据

    何碧赵振琯刘海生张文斌...
    10620-10634页
    查看更多>>摘要：黑尖山花岗闪长岩位于东天山造山带晚古生代弧盆系之小热泉子—大南湖古生代残留弧内,通过分析其野外地质特征、岩相学、岩石地球化学以及锆石U-Pb年代学特征,探讨了其岩石成因、构造背景,为东天山地区古洋盆闭合、碰撞造山时限等洋-陆构造格局及其演化研究提供新的基础信息.电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)锆石U-Pb同位素定年结果显示黑尖山花岗闪长岩形成年龄为(373.0±3.0)Ma.岩石地球化学研究表明,花岗闪长岩具有高硅、准铝质、中-高钾钙碱性系列的Ⅰ型花岗岩特征;稀土元素总量变化范围为112.82 × 10-6～129.91 × 10-6,且轻/重稀土的比值变化范围为8.73～11.26(平均值为9.64),指示轻稀土相对重稀土富集,弱Eu负异常(δEu=0.77～0.85);样品富集大离子亲石元素(LILE,如Rb、Ba、K、U),亏损高场强元素(HFSE,如Ta、Nb和Ti)及P、Ta、Nb负异常明显;显示岛弧岩浆岩的特征,形成于板块俯冲的构造环境.综合区域地质特征、岩石地球化学和岩浆源区特征,黑尖山花岗闪长岩是东天山小热泉子—大南湖岛弧内晚古生代大规模中酸性岩浆侵入作用的同期产物,表明东天山黑尖山地区晚泥盆世花岗闪长岩是古大洋(古北天山洋)板片向北俯冲的岛弧背景产物;进一步说明东天山黑尖山地区泥盆纪晚期古大洋仍未闭合.

    东天山造山带黑尖山地区花岗闪长岩地球化学锆石U-Pb年代学晚泥盆世

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    鄂尔多斯盆地双河地区延长组长6油层组地层水化学特征分布规律

    侯宾东李爱荣杨怡青郭远智...
    10635-10644页
    查看更多>>摘要：致密油藏油水关系复杂,地层水化学组分及其分布规律对指导致密油勘探具有重要意义.基于此,对双河地区长6油层组地层水化学组成、矿化度、水化学特征参数与沉积微相、有效厚度及产能之间的关系进行了深入研究.研究表明,双河地区地层水类型主要为CaCl2型,地层水的矿化度主要分布在2 201.2～153 670.9 mg/L,平均为53 947.2 mg/L.矿化度在50 000 mg/L之前,含油饱和度随着矿化度的增加而降低的,而在50 000 mg/L之后,含油饱和度随着地层水矿化度的增加而增加.这是由于,较高的矿化度代表好的保存条件,利于油气长期大规模聚集,因而含油饱和度较高;而当目的层矿化度处于10 000～20 000 mg/L相对低的范围时,主要对应3～5 m薄层单砂体组成的复合砂体,因而含油饱和度也相对较高.分析认为,目的层矿化度、钠氯系数、镁钙系数特征均表明目的层处于相对封闭的沉积环境,有利于油气的保存,这些水化学参数均与致密油藏聚集及产能有较为显著的相关性.

    鄂尔多斯盆地双河地区长6油层组地层水水化学参数分布规律

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    准噶尔盆地红车断裂带石炭系火山岩油藏地球物理特征及有利储层预测

    殷文
    10645-10658页
    查看更多>>摘要：准噶尔盆地西缘红车断裂带火山岩油气藏资源丰富,储量规模巨大,具有满带含油的特点.然而火山岩油藏受构造、相带、岩性控制,断裂复杂,岩性岩相变化快,非均质性强,致使优质储层难以识别.首先,基于岩石薄片、测井、地震等资料,分析了研究区石炭系发育的优势岩性以及不同岩性的测井响应特征,运用多参数分布交会法建立了自然伽马-密度、密度-电阻率/自然伽马、电阻率-自然伽马/密度的岩性识别组合图版,确定优势岩性特征,进而对目的层段的岩性进行了有效识别.然后,通过地震相、测井相、岩性特征及试油结果等资料的分析,明确研究区火山岩相、储盖组合和油藏分布规律.根据地震反射结构和反射构型特征,识别研究区典型的地震相特征;在岩石物理和敏感参数分析的基础上,发挥地震纹理属性和瞬时相位余弦属性在岩性体刻画、边界分析方面的优势,以及地震波形相控反演在提高储层识别垂向分辨率的同时,兼顾了横向预测的能力,综合运用地震多属性分析、波形相控反演和沿层切片技术,通过对地震平-剖面成果与井上有利储层的分析,最终确定优势储层的发育和空间分布范围,为落实准噶尔盆地红车断裂带火山岩储层油气优势聚集带提供了支持.

    红车断裂带火山岩储层岩性识别地震响应特征多属性分析波形相控反演

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    基于多尺度和上下文信息的高分辨网络岩心图像分割

    杨博潘少伟李宗强薛章涛...
    10659-10666页
    查看更多>>摘要：岩心图像是油气田开发过程中最重要的地质资料之一,它对了解地下的地质状况、确定岩心岩性以及推断沉积环境具有重要意义.针对现有方法在岩心图像分割中存在的计算资源消耗过大、模型容易过拟合、图像细节信息丢失以及像素点冗余等问题,提出基于多尺度和上下文信息的高分辨率网络岩心图像分割方法.由于金字塔池化模块并行叠加使得各分支之间特征信息无法共享,将金字塔池化模块改进为跳跃连接方式,使得不同扩张率的空洞卷积之间产生一定的联系,形成一个更密集的网络结构.然后将改进后的增强空洞空间金字塔池化(enhanced atrous spatial pyramid pooling,EASPP)模块引入高分辨率网络(high-resolution net,HRNet)的每个子网中,解决了 HRNet方法中图像像素点冗余等问题,并且可以扩大感受野和捕获多尺度上下文信息.在岩心图像数据集上进行了实验对比,实验结果表明,相比于目前主流的语义分割方法,该方法在平均交并比(mean intersection over union,MIoU)、像素精度(pixel accuracy,PA)评价指标上都有不同程度的提升,而且对过分割或者少分割处理效果更好,最大程度上保留了图像的细节信息.

    语义分割岩心图像深度学习卷积神经网络

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    基于地震波阻抗随机反演的岩性模型建立

    陈旭印森林程士桐刘娟霞...
    10667-10676页
    查看更多>>摘要：位于WT凹陷的三角洲外前缘储层的砂体尺度较小、非均质性较强,这导致了该类储层面临着岩性预测刻画困难的问题.根据岩心分析与测井资料表明,研究区目的层广泛发育泥质砂岩储层,但泥质砂岩与细砂岩、泥岩的纵波阻抗差异较小,无法有效利用纵波阻抗对细砂岩、泥质砂岩、泥岩3种岩性进行有效识别,且研究区井网稀疏,无法有效提取变差函数,影响后续叠后地震随机反演的效果进而影响储层岩性的预测.针对上述复杂问题,通过采用小波重构与信息统计加权方法对纵波阻抗曲线进行重构,通过地震属性对砂地比的敏感性分析,应用地震均方根(root-mean-square,RMS)属性对砂体进行刻画,并从中提取变差函数.利用重构曲线并结合变差函数进行了叠后地震随机反演,结果表明:利用信息统计加权重构的纵波阻抗的对岩性有较好的识别效果;通过叠后地震随机反演并结合贝叶斯算法建立的岩性模型与验证井岩性高度匹配;通过岩性模型所制作的砂地比平面分布符合地质认识.可见利用上述方法所建立的纵波阻抗随机反演模型可靠性较高,对砂体平面展布的预测与水平井轨迹设计具有重要勘探指导意义.

    珠江口盆地泥质砂岩小波重构叠后随机反演岩性预测

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    基于高效字典学习算法的地震数据去噪

    叶宇晗何宗斌
    10677-10687页
    查看更多>>摘要：地震数据去噪在地震资料处理中扮演着关键的角色,提升地震数据的信噪比将为后续高质量处理和精确解释奠定坚实基础.目前,地震数据去噪的方法已经得到了广泛发展,其中字典学习方法具有独特的优势.当前经典的K-奇异值分解(K-singular value decomposition,K-SVD)字典学习算法存在去噪结果损失了部分原始信号和计算效率不太理想等问题,为了将这些问题进一步优化,提出了 一种基于顺序广义K-均值算法(sequential generalized K-means,SGK)的字典学习方法用于地震数据去噪.首先,从样本数据中提取随机位置的块,并移除空白块,以初始化字典.接着,在字典学习阶段,通过地震数据本身的特征自适应地构造出最新的稀疏表示字典.随后,利用学得的字典对包含噪声的地震数据分块进行去噪处理,将去噪后的块进行平均处理,并重新构建图像块,最终实现地震数据的去噪.通过合成数据和实际数据的实验,从信噪比、计算效率以及对有效信号的保护方面验证本文方法的去噪性能.

    压缩感知字典学习SGK地震数据去噪

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    甘肃北山红旗山井岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义

    陈杰赵吉昌杨镇熙雷自强...
    10688-10700页
    查看更多>>摘要：北山地区岩浆岩分布广泛,这些侵入岩的形成年龄时间可从早古生代跨至中生代.尽管前人对北山地区岩浆岩形成年龄开展了大量研究,然而多集中于对古生代岩浆岩的研究,而较少关注中生代岩浆.对甘肃北山红旗山井斑状二长花岗岩的年龄做了高精度的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)锆石U-Pb测年,获得其年龄加权平均值为(237.6±1.1)Ma(平均标准权重偏差MSWD=0.44),为中三叠世岩浆活动的产物.岩石地球化学数据表明,该岩体具高硅(SiO2=67.17％～68.33％),高铝(Al2O3=15.02％～15.82％),贫镁(MgO=1.07％～1.18％),以及富钠、钾(Na2O=3.35％～3.75％,K2O=4.2％～4.38％,Na2O/K2O=0.80～0.85)等特征,TiO2含量为0.57％～0.64％,CaO含量2.39％～2.6％.轻、重稀土明显分馏,LREE/HREE为36.86～44.52,轻稀土明显富集,具轻微的Eu负异常.微量元素分析发现岩石中明显富集大离子亲石元素Ba及强不相容元素Th、U,亏损Nb、Ta、Ti、Y、Yb、Lu等高场强元素,表现出I型花岗岩的特征.因此,结合区域构造特征,认为在中三叠世时期,北山洋盆尚未闭合,而北山南带处于大洋板块俯冲的大陆边缘岛弧环境.

    斑状二长花岗岩锆石U-Pb岩石地球化学大洋板块俯冲北山地区

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