2023年度我室研究人员承担国家级、省部级纵向项目34项，企业横向项目98项，共计132项；纵向和横向合同经费分别为1637万元和2984万元，累计合同经费4621万元。获科研奖励4项，7人获得国家级、省部级人才称号，以实验室为第一标注单位发表高水平学术论文25篇，其中在本学科领域1区发表的论文占总论文数目的50%，授权发明专利30项，出版专著5册，参加国内外学术会议交流100余次，邀请国内外专家学者来室讲座交流25余次。

1.承担任务

2023年实验室新增承担的代表性任务如下表所示，包括蒋恕教授负责的国家重点研发计划《地质资源精准开发风险预测的大数据智能分析技术及平台建设》、潘焕全教授负责的横向项目《复杂构造地质建模及压裂模拟技术研发》、黄传炎研究员负责的横向项目《吉南凹陷及其周缘井井子沟组地层划分对比及沉积响应研究》和陆永潮教授负责的横向项目《四川盆地二叠系页岩层系区带及目标评价研究》。

表1 2023年实验室新增承担的代表性任务

2.研究工作水平

（1）代表性研究工作进展

2023年实验室代表性研究工作进展主要体现在5篇高水平论文成果，具体信息见下表所示。

表2 2023年实验室代表性研究工作进展

① 论文：New Insights on the Retention and Migration of Shale Oil within the Hypersaline Qianjiang Formation in the Jianghan Basin, China

研究发现江汉盆地潜江组页岩油的含油饱和度指数与排烃效率负相关性明显，页岩甜点排烃效率负值异常，指示外源运移油气的混染，并与负值排烃的页岩显著富集饱和烃、芳烃组分、贫乏非烃组分的特征相互印证，证实了页岩油在初次运移过程中的地质色层效应。此外，盐间页岩油超越效应阈值明显高于海相页岩，其不同之处或是由于盐湖相页岩高含硫有机质溶胀系数较高的原因。在此情况下，页岩油可能已经产生“源內”垂向微运移，这或可以更好的解释页岩排烃效率与含油饱和度指数和族组分之间的相关性。相比而言，侧向运移油气的顺层浸染则难以形成差异如此显著的页岩油组成。据此，本研究提出了江汉盆地盐间页岩油垂向运移成因的新认识，对研究区页岩油勘探具有积极指导意义。

② 论文：Asymmetric propagation mechanism of hydraulic fracture networks in continental reservoirs

目前水力压裂缝的数值模拟技术主要基于“半缝长理论”开展预测，难以解释我国陆相非均质储层压裂裂缝非对称扩展规律，因此，确定水力压裂缝的非对称传播机理对提高陆相油气藏的采收率具有重要意义。通过储层力学非均质建模，准确预测了非均质储层应力场三维分布，得到不同压裂缝扩展阶段所处地应力分布频率；明确了压裂缝扩展方向受水平应力差和天然裂缝的联合控制，并且发现应力差趋近于正态分布时，压裂缝呈对称分布。揭示了我国陆相裂缝性储层水力压裂缝非对称扩展机制，地应力差分布频率决定了压裂缝非对称程度，并影响压裂缝的扩展方向。该论文入选ESI高被引论文。

③ 论文：Crevasse splay morphodynamics near a non-vegetated, ephemeral river terminus: insights from process-based modelling

决口扇是旱区曲流河末端体系中重要的沉积单元。当前研究对决口扇形成过程的野外观测及数值模拟研究仍然较少，该体系决口扇形成的主控因素和形成机制仍不明确。研究团队综合了多次次对玻利维亚Colorado河流末端体系的野外考察实测数据及最新的遥感影像观测数据，利用基于物理过程的数值模拟平台Delft3D，对旱区曲流河末端体系的洪水漫溢与回流过程开展数值模拟研究，系统阐述了河道-洪泛平原的双向水流沉积过程对细粒曲流河末端体系河流演变及沉积响应特征的规律，研究成果对构建精确的旱区曲流河末端体系沉积构型模型提供重要参考。

④ 论文：Missing well-log reconstruction using a sequence self-attention deep-learning framework

碳酸岩盐裂缝具有多尺度特征，小到成像测井识别的厘米级，大到露头可以观测到的米至百米级。由于地球介质对弹性波的吸收衰减作用，导致深层碳酸岩盐的地震信号具有低信噪比、低低分辨率低特征，这给断裂的准确识别带来了巨大的挑战。因此，我们提出了一种两步法的技术，先对地震信号进行分辨率的提升和降噪，再进行断裂的智能识别。由于实际中缺乏大量成对的高低分数据用于训练，我们采用随机变参数模拟的技术生成大量的仿真数据用于训练，并利用先进的生成对抗网络建立低分辨率包含随机噪音和高分辨率不含随机噪音的地震数据映射关系，并将该模型成功的应用到多个野外真实数据中。针对大尺度断裂的智能识别，我们提出了3D-DCGAN技术；针对中等尺度的断裂识别，我们提出了节省计算资源的2.5D CAU-net技术；针对小尺度的断裂，我们提出了基于分辨率提升的小尺度断裂智能表征技术。我们提出的2.5D CAU-net将相邻的4张切片打包为一个4通道的2.5D数据，并引入通道注意力来建立相邻地震切片的关联性。与2D和3D U-net相比，具有轻量化，高效高精度的特征，对于中等尺度的断裂识别具有较好的效果。

⑤ 论文：Solution Gas/Oil Ratio Prediction from Pressure/Volume/Temperature Data Using Machine Learning Algorithms

在石油勘探和开发过程中，溶解气油比（Rs）是一个重要的基础参数，在油气藏流体相变行为确定、储量估算、开采方案确定以及产量预测等方面具有广泛应用。常规的Rs主要是通过PVT实验数据或者经验公式进行计算，上述方法较为粗糙，因此有必要进一步研究和改进，通过更为精确的模型来计算Rs。在本研究中，首次将数据处理的群组算法（GMDH）以及基于离散差分进化的改进GMDH算法（GMDH-DDE）应用到Rs的预测，并通过实验室测得的Rs对该算法可靠性进行了验证。与传统的神经网络算法-反向传播神经网络算法（BPNN）和GMDH算法相比，论文提出的GMDH-DDE算法具有更高的相关系数（R），较低的均方根差(RMSE)，以及较低的平均绝对误差(MAE)，且该算法计算效率更高。论文成果为Rs的准确预测提供了一个更为可靠的参考项。

（2）标志性成果

①源-汇-岩-储多元一体中深层规模性优质储层预测关键技术创新与应用

随着勘探程度不断提高及对油气资源需求的不断增长，中深层甚至深层-超深层将是我国油气储量增长的重要领域之一，但是，中深层储层随着埋深的增加，储层普遍致密化（劣质化），中深层勘探突破的关键在于优质储层及甜点储层预测。因此，源汇系统及其控制下优质储层预测是中深层油气勘探新突破亟待解决的重大基础科学问题。通过1）首次构建古源汇系统重建方法及定量校验体系；2）创建古源汇系统一体化表征技术；3）首次系统建立中深层优质储层演化定量分析技术，实现了源-汇-岩-储多元一体优质储层预测技术体系，体现了宏观-微观沉积学一体化预测理念和技术。项目授权中国发明专利4项，新型实用专利2项，发表论文59篇，出版专著1部。研究成果被应用于惠州26-6油气田的勘探研究，新增探明地质储量为5387.61万方油当量；在中海油、中石油、中石化等其他单位推广应用中，近三年钻井成功率明显提升，新增利润220349.2687万元。由中国科学院邹才能院士等专家组成的成果鉴定委员会一致认为：该项目成果体系完整，意义重大，总体达到国际先进水平。

②非常规及新能源储层层系差异成储机制与智能靶向能源甜点预测技术

我国油气对外依存度高，页岩油气资源的勘探和开发有望优化能源供给结构，缓解对外依存度高的现状，为我国经济发展保驾护航。但是我国页岩层系地质复杂，储层非均质性强，因此，非常规页岩油气系统及其控制下地质-工程甜点预测预测是我国非常规油气勘探新突破亟待解决的重大基础科学问题。经产学研项目多年协同攻关，形成了“页岩层系差异成储机制与智能靶向油气甜点预测技术”系列科研成果：建立了多圈层协同控制下的页岩层系岩相动态演化发育模式，揭示了不同页岩的差异成储机理；构建了递进式高精度优势岩相定位与全尺度孔缝表征方法；开发出智能靶向油气甜点预测技术；突破了国外甜点预测技术不适用于中国复杂页岩层系的技术难关，同时促进了人工智能在地学和能源资源战略领域的应用。相关研究获湖北省技术发明一等奖1项，教育部科学技术进步二等奖1项,发表相关论文20余项，美国专利1项，中国发明专利2项，软件著作权1项。成果可用于页岩油气田及地热田勘探开发，经济社会效益显著。由中国科学院王焰新院士等专家组成的成果鉴定委员会一致认为：该项目成果体系完整，意义重大，总体达到国际先进水平。