DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 需水分析和调度方式 丹江口供水的对象分为汉江中下游、清泉沟(鄂北调水)及南水北调中线工程三部分 [ 4 ] ，其中南水北调中线工程备受有关部门的高度重视和社会各界的广泛关注 [ 5 ] 。根据规划，北调水与当地各种水源联合供水、相互补充的情况下，各受水城市生活供水保证率可达95%以上，工业供水保证率达90%以上，其它类供水保证率达80%以上，可基本满足受水区城镇供水保证率的要求。 丹江口水利枢纽对汉江中下游多年平均下泄水量为162.22亿m 3 ，下泄流量一般不小于490 m 3 /s；南水北调中线一期多年平均调水量95亿m 3 ，陶岔渠首设计流量350 m 3 /s，加大流量420 m 3 /s；清泉沟多年平均引水量6.28亿m 3 ，隧洞渠首最大过流能力为100 m 3 /s。 丹江口水库按预报来水趋势及丹江口水库水位，以供水调度线作为调度控制水位，分区调度。供水调度线包括：① 正常蓄水位线；② 防洪调度线；③ 加大供水线1；④ 加大供水线2；⑤ 限制供水线；⑥ 降低供水线；⑦ 极限消落水位线。调度图见图1。 图1. 丹江口水库供水调度图 Table 1 List of natural flow frequency curve parameters at Danjiangkou reservoi 项目 均值 Cv Cs/Cv 设计频率(%)年径流(亿m 3 ) 50 75 80 90 95 水文年(5~次年4月) 379 0.39 2 360 273 252 205 174 日历年(1~12月) 379 0.39 2 360 273 252 205 174 丰水期(5~10月) 294 0.5 2 270 188 169 128 101 枯水期(11~4月) 81.3 0.36 2 70 60 56 47 40 表1. 丹江口天然径流频率曲线参数表
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user: 3. 典型年选取 根据丹江口水库初设阶段来水频率分析成果 [ 6 ] ，丹江口水库水文年、日历年、丰水期、枯水期频率曲线参数见表1。 收集1929年5月~2015年4月共86年(水文年)丹江口水库入库径流资料进行频率分析，包括水文年、枯期(11月~次年4月)和汛期(5月~10月)径流量，作为典型枯水年选取的依据。 典型枯水年主要选取对供水不利的典型年，如秋汛期来水较小、枯水期前丰后枯的年份等。连续枯水年选择了最长时间的连续枯水年1990~1995年(连续6年小于均值)和最为不利的1976~1978年、1997~1999年(1997、1999年来水保证率均在95%以上)。典型年(水文年)选取结果及选取理由见表2。 基于选取的典型枯水年，根据不同来水频率对应的径流量对典型年来水过程进行放大，包括50%、75%和95%、99%四种来水过程。按照设计阶段的成果，50%为正常来水年，75%偏枯来水年，95%为枯水年，供水调度方式按照调度图规则计算 [ 7 ] 。分析发现，秋汛期(8月下旬至10月)来水较少或枯水期来水较少的典型年对供水较为不利，其中以1956、1991年典型来水过程对供水最为不利。
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user: 4. 满足供水要求的库水位控制指标分析 4.1. 典型枯水年的库水位控制指标 依据上节选取的来水过程和供水调度方式，采用逆时序递推的方式推求不同来水频率各时间节点的库水位 控制指标，其中起始递推水位(消落期末5月1日水位)按极限死水位(145 m)和死水位(150 m)两种情况考虑。不同来水频率下各典型年库水位递推过程的外包线见图2。 如图2所示，对于75%以上的枯水年，部分典型年在秋汛期来临之前，水库需要蓄至汛限水位以上才能满足供水需求，具体蓄水控制指标见表3。 从表3可以看出，在来水频率为75%的偏枯来水年，丹江口水库8月21日水位需要蓄至163.6 m，9月11日水位蓄至165.2 m，10月1日水位需要蓄至164.6 m才能满足供水需求。而在来水频率为95%枯水年份，8月21日库水位需要蓄至167.1 m (远超夏汛期的汛限水位)，9月11日水位需要蓄至167.3 m (超秋汛期的汛限水位)， Table 2 Results of typical year selectio 项目 典型年 来水频率(%) 丰枯特性及选取理由 枯水年 1956 24.14 夏汛期来水较多，秋汛期来水偏少 1958 5.75 1990 59.77 夏汛期来水较多，秋汛期来水偏少，枯水期来水偏少 1991 74.71 枯水期来水相对较少 1994 77.01 秋汛期来水相对较少，枯水期前枯后丰 1997 98.85 1999 96.55 全年来水较均匀，但总体来水偏少 2013 75.86 秋汛期来水相对较少，11~3月来水相对较少 连续枯水年 1976~1978 70.11、82.76、85.06 连续3年年径流频率在70%以上， 且1977、1978年年径流频率大于80% 1990~1995 59.77、74.71、60.92、57.47、77.01、87.36 连续6年年径流频率在50%以上 1997~1999 98.85、63.22、96.55 连续3年年径流频率在60%以上， 且1997、1999年年径流频率大于95% 表2. 典型年选取结果 图2. 不同来水频率供水期调度过程外包线 Table 3 Reservoir water level control index under different run off frequencie 时间节点 来水频率 消落至150 m 消落至145 m 95% 75% 50% 99% 95% 75% 50% 8月21日 167.1 163.6 159.9 165.1 163.1 158.9 155.1 9月1日 166.9 163.9 160.7 164.6 162.8 159.4 155.8 9月11日 167.3 165.2 163.0 164.9 163.3 160.9 158.6 9月21日 166.9 165.0 163.0 164.2 162.9 160.7 158.6 10月1日 166.4 164.6 162.9 163.6 162.4 160.4 158.5 10月11日 165.7 164.0 162.5 162.8 161.7 159.9 158.1 10月21日 165.1 163.6 162.2 162.2 161.1 159.4 157.7 11月1日 164.4 163.0 161.6 161.4 160.3 158.7 157.1 11月11日 163.8 162.4 161.1 160.6 159.6 158.0 156.5 11月21日 163.1 161.8 160.6 159.8 158.8 157.4 155.9 12月1日 162.4 161.1 160.0 159.0 158.0 156.6 155.2 12月11日 161.7 160.4 159.3 158.2 157.2 155.8 154.5 12月21日 160.9 159.7 158.6 157.3 156.3 155.0 153.7 1月1日 160.0 158.9 157.9 156.2 155.3 154.0 152.7 1月11日 159.2 158.1 157.1 155.3 154.4 153.1 151.8 1月21日 158.4 157.4 156.4 154.3 153.4 152.2 151.0 2月1日 157.5 156.5 155.6 153.3 152.4 151.2 150.0 2月11日 156.7 155.7 154.9 152.3 151.4 150.3 149.3 2月21日 155.9 154.9 154.1 151.2 150.4 149.5 148.6 3月1日 155.0 154.2 153.4 150.2 149.6 148.8 147.9 3月11日 154.1 153.3 152.6 149.3 148.7 148.0 147.2 3月21日 153.3 152.6 151.9 148.4 147.9 147.3 146.6 4月1日 152.4 151.8 151.3 147.5 147.1 146.7 146.1 4月11日 151.4 150.9 150.5 146.5 146.3 145.9 145.6 4月21日 150.8 150.7 150.6 145.9 145.8 145.7 145.7 5月1日 150.0 150.0 150.0 145.0 145.0 145.0 145.0 表3. 不同来水频率各时期库水位控制指标 10月1日水位需要蓄至166.4 m才能满足供水需求。 死水位150 m和极限死水位145 m间为应急供水区，若供水期末水位消落至145 m，在来水频率为95%的枯水年，丹江口水库8月21日水位需要蓄至163.1 m，9月11日水位需要蓄至163.3 m，10月1日水位需要蓄至162.4 m才能满足供水需求。而在来水频率为99%的极枯来水年份，8月21日库水位需要蓄至165.1 m，9月11日水位需要蓄至164.9 m，10月1日水位需要蓄至163.6 m才能满足供水需求。 4.2. 连续枯水年的库水位控制指标 选取连续枯水年，采用逆时序和顺时序递推相结合的方法，分析丹江口库水位控制指标。连续枯水年调度过程分别见图3，图4和图5。 选取的三个连续枯水年份，1997~1999年来水最为不利，1997年和1999年全年和枯期来水频率均在95%以上，因此无论是顺推还是逆推计算，均有连续多个时段供水遭到破坏，即使在1998年汛末丹江口水库蓄至正常蓄水位也无法满足1999年供水需求。 对于1976~1978连续枯水年组，3年来水频率在70%~85%之间，来水量较1997~1999年大，因此在计算时，除从150m起调逆推计算有多个时段供水遭到破坏外，其它调度方案基本能够满足供水需求。逆推计算时起调水位较高，按调度图供水时供水量会相对较大，因此同时调度期末的控制水位较高。 对于1990~1995年，虽然连续枯水年组的时间较长，但来水频率在57%~88%之间，来水的量级较另外两个枯水年组大，且来水频率较大的两年为1994和1995年，处在整个枯水年组的最末两年，因此除从150 m起调逆推计算有部分时段供水遭到破坏外，其它调度过程基本能够满足供水需求；顺推计算时，起调水位的高 图3. 1976~1978年调度过程 图4. 1990~1995年调度过程 图5. 1997~1999年调度过程 低对调度过程的影响程度相对较小。
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user: 5. 丹江口水库蓄水方案 5.1. 防洪需求 根据汉江洪水特性研究 [ 8 ] ，8月6日至20日汉江上游洪水发生频次不高，尤其是大量级的洪水发生的概率低，出现年最大洪峰的概率不足5%，上中游来水遭遇可能性较小，可结合蓄水将库水位向秋汛期的汛限水位逐步过渡；在秋汛期内的9月15日至30日，降雨明显减少 [ 9 ] ，入库洪水发生的概率也相对较低，仅发生两次超20，000 m 3 /s的洪水，历史上的大洪水没有发生在9月15日之后的。因此，9月15日以后可考虑配合蓄水，逐步抬高运行水位。 秋汛期汉江流域洪水遭遇的可能性较小，同时长江干流来水减少，汉江下游受长江洪水顶托影响变小，预泄能力逐步增加，根据1954~2015年秋汛期历史实测洪水资料分析，水库预泄能力在9~12亿m 3 ，折合水位约1~1.5 m。 5.2. 考虑供水的丹江口水库蓄水方案 丹江口水库水位供水期末在死水位时，若要保证95%以上枯水年供水，8月21日水位需要蓄至汛限水位以上，10月1日水位需要蓄至166 m左右。综合考虑水库各时期水位动态汛限控制目标和考虑因素列表见表4，表中供水因素考虑枯水年供水期末消落至150 m。
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user: 6. 风险和效益 通过实测洪水、设计洪水进行各分期超额洪量计算，以研究按照蓄水方案，在蓄水期间遭遇相应的洪水，根据调度规程调度，产生的风险。选取的实测秋季典型洪水有“54.8”、“60.9”、“64.10”、“75.10”、“83.10”、“84.9”、“03.9”、“05.10”、“05.8”、“11.9”共十场洪水过程，均为十年一遇以上级别的洪水。若选取的洪水前后期发生了较大洪水，也一并进行了研究。 8月21日至9月15日：该时期已逐步进入秋汛期，根据调度规程，控制皇庄不超12，000 m 3 /s最大超额洪量为42.72亿m 3 (2003年9月洪水)，即使丹江口水库自该时期蓄水期的最高水位165 m起调，最终调洪水位也在169.5 m以下，防洪风险不大。 9月15日至30日：最为不利的来水过程为1964年9月来水，9月15日以后发生两次洪水过程，第一次洪水 Table 4 Water level control objectives during storage period sat Danjiangkou reservoi 时期 防洪因素 防洪预泄因素 供水因素 蓄水方案 8.6~20 大洪水发生的 概率低。 洪水遭遇频率低，预泄能力大。 适当考虑蓄水，8月21日水位 蓄至秋汛期汛限水位。 可逐步过渡到秋汛期汛限水位163.5m。 8.21~31 入库洪峰发生 较为集中。 洪水遭遇概率高，预泄能力按照 9亿m 3 考虑，折合水位约为1 m。 枯水年9月1日水位需蓄 至166.9 m。 主要考虑预泄能力，汛限水位以上 浮动1 m，即164.5 m。 9.1~15 入库洪峰发生 较为集中。 洪水遭遇概率降低，长江干流水位 逐步消退，预泄能力按照12亿m 3 考虑，折合水位约为1.5 m。 枯水年9月11日水位需蓄至 167.3 m。[偏枯水年(消落至死 水位)和特枯水年(消落至极限死 水位)需蓄至165 m左右。] 主要考虑预泄能力，结合蓄水， 汛限水位以上浮动1.5 m， 即165 m。 9.16~30 未发生过 历史大洪水。 预泄能力较大。 枯水年9月21日水位 需蓄至166.9m。 在无强降雨的情况下，考虑9月底 10月初蓄水，蓄水位逐步上浮至 166 m；9月底在无雨的情况下， 可再上浮1.5 m，达到167.5 m。 10.1以后 有可能发生较 大洪水，频率不高。 预泄能力较大。 10月1日水位需蓄至166.4m。 根据水雨情预报，丹江口水库 逐步蓄水至正常高水位。 表4. 丹江口水库蓄水期水位控制目标表 超额洪量为44.29亿m 3 ，若按照前述分析水库水位上浮1.5 m，9月16日自165 m起调，最高调洪水位在169.5 m以下；第一次洪水至20日基本结束，按照目前的预报水平 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] ，可以看到后期(3天以内)有一次降雨过程，一直保持预泄，第二场洪水最高调洪水位在167 m左右。 10月1日以后：按照提出的9月底最高水位167.5 m考虑，若发生最为不利的“83.10”洪水(秋季五十年一遇)，按照调度规程，调洪水位可达171.7 m。167.5 m至171.7 m尚有库容约44亿m 3 ，即使按照十至二十年一遇洪水标准对皇庄进行补偿调度，保障皇庄流量不超17，000 m 3 /s的超额洪量也只有44.7亿m 3 ，在上游水库适度拦蓄的情况下，风险不大。 设计洪水中，以1964年10月洪水超额洪量最大，遭遇“64.10”型百年一遇洪水，自167.5 m起调，水库超额洪量约为5亿m 3 ，在强降雨发生时，提前一天预泄5亿m 3 洪水或采用上游水库群联合防洪是可行的，风险可控。 根据提出的水库蓄水方案，模拟调度1954~2015年共62年供水过程，平均可提高供水保证率10%左右。其中若8月21日、10月1日库水位分别可达到163.5 m、166 m，丹江口水库的供水保证率较原调度规程操作分别提高了19%和6.3%。
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user: 7. 结论和建议 本文根据历史实测径流资料，选取来水较枯的典型年，对丹江口水库供水过程进行了模拟调度研究，研究发现，在供水期末消落至死水位150 m，遭遇95%频率来水年，9~10月份水位需要蓄至166~167 m才能满足供水需求。选取的三组连续枯水年组中1997~1999年对供水最为不利，即使在1998年汛末丹江口水库蓄至正常蓄水位也无法满足1998年供水期及1999年供水需求，其他连续枯水年，也需要有1~2年能够蓄至正常水位，才能保证供水。 结合防洪方面的研究，研究制定丹江口水库蓄水方案为：8月6日至20日，水库开始蓄水，逐步过渡到秋汛期汛限水位163.5 m；8月21日至31日水位逐步蓄至164.5 m左右；9月1日至15日，水位逐步蓄至165 m左右；9月15日之后，在后期无强降雨的情况下，水位可逐步上浮至166~167.5 m；10月1日开始逐步蓄水至170 m高的正常高水位。 根据本文提出的蓄水方案，对蓄水期发生的十年一遇以上级别的实测洪水和百年一遇以下的设计洪水进行了风险分析，发现蓄水期间遭遇到这些洪水时风险较小，供水保证率较原调度规程操作提高了10%左右。 考虑到降雨的不确定性，在实际操作过程中，一旦遭遇强降雨，应当立即停止蓄水，必要时及时预泄，尽量将水位降至汛限水位。
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user: 摘 要 针对锰酸锂正极材料存在循环性能差的问题，以九水硝酸铝(Al(NO 3 ) 3 ∙9H 2 O)和尖晶石锰酸锂(LiMn 2 O 4 )为原料，采用溶胶–凝胶法制备氧化铝包覆锰酸锂正极材料，研究氧化铝包覆量(氧化铝与锰酸锂的质量比)对锰酸锂正极材料的结构及其电化学性能的影响。采用XRD和SEM等手段研究合成材料的晶体结构和微观形貌；通过循环充放电测试和循环伏安法等方法研究其电化学性能。XRD和SEM结果表明：氧化铝的包覆并没有改变锰酸锂的晶体结构，只是包覆在锰酸锂的表面。电化学性能测试结果表明，当氧化铝包覆量为1.0%时，材料具有较好的循环性能，1 C条件下，循环200周容量保持率为96.96%，锰酸锂为52.78%。 关键词 :锰酸锂，氧化铝涂层，不同包覆量，正极材料，电化学性能 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 目前，商业化的锂离子电池正极材料主要有钴酸锂(LiCoO 2 )、锰酸锂(LiMn 2 O 4 )、磷酸铁锂(LiFePO 4 )和三元材料等，其中尖晶石LiMn 2 O 4 正极材料因其易制备、价格便宜以及对环境友好的优点而被认为是一种很有发展前景的锂离子电池正极材料 [ 1 ] [ 2 ] 。但是尖晶石LiMn 2 O 4 在高温下循环寿命差，容量衰减快，使其商业化受到限制。研究发现，LiMn 2 O 4 容量衰减快的原因是充放电过程中锰易溶解在电解液中，导致LiMn 2 O 4 材料表面结构发生破坏 [ 3 ] [ 4 ] 。采用表面包覆能有效阻止LiMn 2 O 4 材料与电解液的直接接触，减少锰的溶解。作为包覆材料的化合物一般有：金属氧化物、氟化物、锂离子电池正极材料 [ 5 ] [ 6 ] 等，其中前人对氧化铝包覆 [ 7 ] 的研究相对较多。J. Tu等人 [ 8 ] 采用熔盐浸渍法在锰酸锂表面包覆氧化铝，氧化铝的包覆能有效的提高材料循环性能。周宏明等人 [ 9 ] 采用化学沉积法在锰酸锂表面包覆氧化铝，氧化铝涂层能有效的降低锰在电解液中的溶解，对材料常温循环性能的提高一定的作用。Feiyan Lai等 [ 10 ] 以拟薄水铝石为原料，在锰酸锂表面均匀包覆一层二维纳米状的氧化铝涂层，有效抑制电解液与电极材料的直接接触，提高材料的在常温和高温条件下的电化学性能。氧化铝涂层能有效提高LiMn 2 O 4 正极材料的循环性能。本文以九水硝酸铝和锰酸锂为原材料，采用溶胶–凝胶法制备氧化铝包覆锰酸锂材料，通过改变氧化铝的包覆量，研究氧化铝涂层对锰酸锂正极材料结构和电化学性能的影响，从而确定氧化铝的最佳包覆量，拓宽锰酸锂在商业化应用的市场。
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user: 2. 实验部分 2.1. LiMn 2 O 4 的包覆 按m(Al 2 O 3 ):m(LiMn 2 O 4 )质量比为0.5%，先将Al(NO 3 ) 3 ∙9H 2 O (西陇化工股份有限公司，AR)溶于一定量的去离子水(市售)中，缓慢加入LiMn 2 O 4 (中信大锰矿业责任有限公司，AR)，机械搅拌4 h，再逐滴加入质量浓度为15%的氨水(西陇化工股份有限公司，AR)，调节溶液的pH ≈ 9，继续搅拌1 h，抽滤，去离子水洗涤2~3次，80℃烘干，过200目筛网，得到前驱体。将前躯体样品置于管式炉中烧结，在空气气氛中以5℃·min −1 的升温速率升温至500℃，保温4 h，自然冷却至室温，即可得到质量比为0.5%的氧化铝包覆锰酸锂样品。采用上述制备前驱体的方法，分别制备氧化铝与锰酸锂质量比为1.0%、1.5%、2.0%和2.5%的氧化铝包覆锰酸锂样品。样品分别标记为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%。 2.2. 电池的组装 以氮甲基吡咯烷酮(NMP，深圳市新宙邦科技有限公司)为溶剂，将正极活性物质(Al 2 O 3 @LiMn 2 O 4 )粉末、乙炔黑(广州化学试剂二厂)和PVDF(成都市科隆化工试剂厂，电池级)按质量比为8:1:1混合，打浆，将浆料均匀涂覆在铝箔上，80℃真空干燥4 h。以金属锂片作为对电极和参比电极，LiPF 6 浓度为1.2 mol∙L -1 的电解液(山东海荣电源材料有限公司，电池级)，EC与DEC的体积比为1:1。在水和氧含量均在6~10 ppm以下的惰性气氛手套箱中组装电池。 2.3. 性能检测与表征 采用X射线衍射仪(日本理学型号RigakuD)测定样品的XRD 图谱，CuKα射线，管电流100 mA，管电压30 kV，扫描速率为8˚∙min −1 ，扫描范围10~90˚。用FEI Quanta 200FEG场发散环境扫描电子显微镜观测Al 2 O 3 @LiMn 2 O 4 复合物的表面形貌，武汉蓝电(LAND 2100)测试电池的循环和倍率性能，交流阻抗及循环伏安曲线在德国ZAHNER IM 6电化学综合测试系统上进行测试。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 材料物相结构分析 图1是锰酸锂和不同质量比氧化铝包覆锰酸锂材料的XRD图谱。根据图谱分析可知，锰酸锂样品(a)属于Fm-3d空间群的尖晶石结构，并与锰酸锂(JCPDS No. 35-0782)卡片相对应，也没有检测出其他杂质 图1. 锰酸锂和不同质量比氧化铝涂层锰酸锂样品的XRD图 峰。不同质量比氧化铝包覆锰酸锂样品(b-f)与锰酸锂的衍射峰位置及强度相对应，说明氧化铝涂层的包覆并没有改变锰酸锂的晶体结构，可能只是简单的包覆在锰酸锂表面；另一方面，氧化铝的包覆量较少，未达到XRD仪器的最低检出限(大于5%)，所以并未检测到氧化铝的峰。 图2为锰酸锂和不同质量比氧化铝包覆锰酸锂材料的SEM图。从图2(a)中可以看到，锰酸锂材料颗粒大小均匀，粒径大小在500~700 nm之间，表面光滑，无杂质。图2(b)图为包覆量0.5%的样品，氧化铝涂层为无序纳米线状，但是并没有将LiMn 2 O 4 完全包覆，这对LiMn 2 O 4 的保护作用不是很好。图2(c)图为包覆量为1.0 %的样品，氧化铝涂层为无序二维纳米线状，包覆均匀，并相互交错形成均匀的网络结构，既有利于阻止电解液和锰酸锂材料的直接接触，减少锰的溶解；相互交错的网络结构可能为锂离子的传输提供通道，有利于提高电子的转移速率。图2(d)~图2(f)分别是氧化铝包覆量为1.5%~2.5%的样品，氧化铝包覆层在锰酸锂材料表面都出现了不同程度的团聚现象，这很可能会增加电极材料的极化作用，使材料的电化学性能受到影响。 图2. 锰酸锂(a)和不同质量比氧化铝涂层锰酸锂材料(b-f)的SEM图 3.2. 电化学性能分析 图3为锰酸锂和不同质量比氧化铝包覆锰酸锂材料的循环寿命图，测试条件为3.0~4.3 V，1 C倍率，25℃(a)和55℃(b)。从图3(a)可以看到，氧化铝包覆的锰酸锂样品循环性能均优于未包覆的锰酸锂。锰酸锂的首次放电比容量较氧化铝包覆锰酸锂的样品高，但是循环200周后其放电比容量仅为72.1 mAh∙g −1 ，容量保持率为52.78%；当氧化铝包覆量为0.5%时，初始放电容量较低但是200周循环后的容量保持率较高，为77.53%；包覆量为1.0%时，材料具有最好的循环性能，循环200周放电比容量为104.8 mAh∙g −1 ，容量保持率为92.66%；包覆量为1.5%时，材料的容量保持率为89.87%；包覆量为2%时，容量保持率为87.71%；包覆量为2.5%时，循环200周容量保持率为76.86 %。数据显示，当氧化铝包覆量为1%时，样品具有较好的循环性能。实验结果表明：分散均匀，厚度均一的氧化铝涂层能有效阻止电解液和锰酸锂材料的直接接触，减少锰的溶解；同时，氧化铝涂层在充放电过程中能与Li + 反应生成Li-Al-O快离子导体化合物 [ 11 ] ，提高材料离子电导率，促进电子的传输，从而达到提高材料循环性能的目的。另外，氧化铝涂层能与电池循环过程中产生的HF反应生成AlF 3 ，AlF 3 能有效提高材料的离子传输速率，有利于提高材料的电化学性能 [ 10 ] [ 12 ] 。但是过量的包覆不仅会使氧化铝涂层材料在锰酸锂颗粒表面发生团聚现象，同时增加涂层厚度，导致电极的极化增大，电池内阻增加，导致材料的循环性能下降。图3(b)是6个样品在55℃下循环200周的循环性能图，从图中可以看到，在高温条件下，材料具有较常温低的放电比容量，但是氧化铝包覆的样品均具有较锰酸锂好的高温循环性能。当氧化铝包覆量为1.0%时，材料具有最好的循环性能，200周后容量保持率为96.96%；而锰酸锂循环200周的容量保持率仅为61.29%；其他经过氧化铝包覆的样品均具有较锰酸锂高的容量保持率。实验结果表明：氧化铝涂层在高温条件下具有一定的稳定性，同样能起到保护锰酸锂材料不被电解液腐蚀，减少锰的溶解，提高材料的高温循环性能。 图4为锰酸锂和质量比为1.0%氧化铝包覆锰酸锂材料的循环伏安图，测试条件为25℃，0.2 mV∙s −1 。从图中可以看出锰酸锂材料在3.95 V和4.15 V出现了2对不同的氧化/还原峰，这说明锰酸锂材料在充放电过程中，Li + 存在两个不同的脱出/嵌入路径，在3.95 V处出现的氧化/还原峰对应着锰酸锂中Li + 的脱出/嵌入反应，反应式为： LiMn 2 O 4 ( 立 方 ) → Li 1 − x Mn 2 O 4 ( 立 方 ) + x Li + + x e − 图3. 锰酸锂和不同质量比氧化铝涂层锰酸锂材料循环寿命图 图4. 锰酸锂和质量比为1.0%氧化铝包覆锰酸锂材料的循环伏安图(a)和交流阻抗图(b) 4.15 V出现的氧化/还原峰对应的是立方相 Li 1 − x Mn 2 O 4 与四方相Mn 2 O 4 的转变，反应式如下 Li 1 − x Mn 2 O 4 ( 立 方 ) → Mn 2 O 4 ( 四 方 ) + ( 1 − x ) Li + + ( 1 − x ) e − 上述两个不同的脱出/嵌入Li + 过程是可逆的。1.0%氧化铝包覆锰酸锂材料同样也出现了两个不同的氧化/还原峰，说明氧化铝的包覆并没有改变锰酸锂材料的充放电机制。由图4(a)中可以较直观的看到，氧化铝包覆后的样品具有较锰酸锂材料小的电压差，说明包覆后样品的氧化/还原峰对称性要较锰酸锂的高，材料具有较好的循环性能。图4(b)是锰酸锂和1.0 %氧化铝包覆锰酸锂材料的交流阻抗图，测试条件为25℃，首次充电至4.3 V，微抗电压为5 mV，0.01~10 5 Hz。从图4(b)中可以看到，交流阻抗曲线分为三个部分：高频区有一个较为完整的半圆弧，主要是固体电解质界面(SEI)膜的形成；中频区也有一个完整的半圆弧，主要是电荷转移过程中所受到的阻碍；低频区为一条具有一定斜率的直线，主要是电极材料中的Li + 在固相材料中的扩散速率，对应Warburg阻抗。从图中可以看到，氧化铝包覆量为1%的样品电荷转移速率和Li + 的扩散速率要比锰酸锂材料快，电池内阻也有所下降。说明氧化铝在充电过程中能与电池中游离的Li + 结合成Li-Al-O快离子导体化合物，同时与电池充电过程中产生的HF反应生成AlF 3 ，有效提高了材料的离子传输速率，降低电池的极化作用，从而提高材料的电化学性能。
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user: 4. 结论 采用简单的溶胶–凝胶法成果制备了不同质量百分比的氧化铝包覆锰酸锂正极材料，并研究其结构和表面形貌对锰酸锂正极材料电化学性能的影响。当氧化铝包覆量为1%时，氧化铝涂层为二维纳米絮状，并均匀包覆在锰酸锂颗粒的表面。从XRD和CV曲线图中可以看到：氧化铝的包覆没有改变锰酸锂的晶体结构和充放电机制，适当的氧化铝包覆能有效提高锰酸锂材料的循环性能和高温性能。当氧化铝包覆量为1.0%时，样品表现出较好的循环性能，1 C充放电条件下，200次循环后容量保持率为96.96%。实验结果表明：均匀包覆的氧化铝涂层能有效阻止LiMn 2 O 4 和电解液的直接接触，减少锰的溶解；另一方面，均匀的氧化铝涂层有利于在锰酸锂颗粒表面形成均匀的Li-Al-O快离子化合物，提高材料的离子电导率，从而提高电子的转移速率，达到提高锰酸锂材料高低温循环性能及降低电极极化的目的。
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user: 摘 要 在粗糙集理论的基础上，本文研究了归纳值约简过程。归纳值约简算法采用求解知识表达系统决策表的最小决策算法来求其约简，它可以通过分别求解各个决策规则类的最小决策算法来实现。对于每个决策规则类中的规则，首先计算其核值属性，然后判断核值属性是否能够决定该规则，如果能够决定，则输出规则并删除其等价规则；否则，逐渐加入非核值属性，直到能够决定该规则，然后输出规则并删除其等价规则。最终实现了其测试系统。 关键词 :归纳值约简，最小决策算法，粗糙集 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 属性约简和值约简是粗糙集理论研究中的两个重要内容，属性约简是在保持与原有的数据库决策能力相同的情况下，选择问题最小属性子集，剔除数据中的没有利用价值成分的过程。在现实世界的问题中，由于噪音、误导和不相关属性的存在，使得属性约仅是在一定程度上去除了决策表中的冗余属性，但并没有完全去掉决策表中的不必要的信息。为此，还需要对决策表进行更深层次的处理，即对决策表进行值约简。值约简是去掉多余的属性值，用最少的条件属性值来区分每一个决策类，在不改变决策能力的基础上得到更加简化的规则集。值约简的研究方法有很多，比如一般的值约简算法、启发式值约简算法、基于决策矩阵的值约简算法、归纳值约简算法和Skowron算法等。本文主要研究基于归纳的值约简算法，并对算法的执行效果进行了实验验证，以及与启发式值约简算法进行了比较。
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user: 2. 粗糙集基本概念 粗糙集理论是一种对不确定性数据进行分析的理论，它的主要思想就是在保持信息系统分类能力不变的条件下，通过知识约简剔除数据中冗余的信息，从而得到问题的正确决策或数据分类。 2.1. 信息表和决策表 S = ( U ， V ， A ， f ) 为一个信息表 [ 1 ] ，其中U为论域，是一非空有限对象集，即 U = { x 1 ， x 2 ， ⋯ ， x n } ； A = { a 1 ， a 2 ， ⋯ ， a n } 是非空有限的属性集合；Va是属性a的值域，即 V = ∪ V a ， f : U × A → a ∈ U V 成为信息函数，使得对每一 a ∈ A ， x ∈ U ，有 f ( x ， a ) ∈ V a 。在粗糙集理论中，信息表可简化 S = ( U ， A ) 或 。 在信息表S中，如果属性集A由条件属性集C和决策属性集D组成，并且满足 C ∪ D = A ， C ∩ D = ∅ ，则称S为决策表，记为 S = ( U ， C ∪ D ) 。在决策表S中，若存在两行信息，其全部条件属性值相同，而决策属性值不相同，则称S为不相容决策表，否则为相容决策表。这里仅考虑相容决策表。 2.2. 知识和不可分辨关系 定义1：(知识和知识库)给定论域U和其对应的一个等价关系R，在等价关系R下对论域U的划分，称为知识，记为U/R。U上的一簇划分称为关于U的一个知识库。 设R是U上的一个等价关系，U/R表示R的所有等价类(或者U上的分类)构成的集合，[x] R 表示包含元素 x ∈ U 的R等价类。一个知识库就是一个关系系统 K = ( U ， R ) ，其中R是论域U上的一簇等价关系。若 P ⊆ R ，且 P ≠ ∅ ，则∩P(P中所有等价关系的交集)也是一个等价关系，称为P上的不可分辨关系，记为ind(P)，且有 [ x ] i n d ( P ) = ∩ [ x ] R ( R ∈ P ) 。不可分辨关系ind(P)是U上的等价关系，它是粗糙集理论中最基本的概念，若 〈 x ， y 〉 ∈ i n d ( P ) ，则称对象x与y是P不可分辨的，即x，y存在于不可分辨关系ind(P)的同一个等价类中，依据等价关系簇P形成的分类知识，x与y无法分辨。 2.3. 约简和核 知识约简是粗糙集理论中的核心内容之一。所谓知识约简，就是在保证知识库分类能力不变的条件下，删除不相关或不重要的知识，它涉及的两个基础概念就是约简和核。 令A为一属性集， a ∈ A ，如果 i n d ( A ) = i n d ( A − { a } ) ，则称a为A中不必要的；否则a为A中必要的。 如果 a ∈ A 都为A中必要的，则称A是独立的；否则称A是依赖的。 定理1：如果A是独立的， P ⊆ A ，则P也是独立的。 设 Q ⊆ P ，如果Q是独立的，且 i n d ( Q ) = i n d ( P ) ，则称Q为P的一个约简。显然，P可以由多个约简。P中所有的必要属性组成的集合称为P的核，记作core(P)。 定理2： 。其中，red(P)表示P的所有约简的集合。 由上述定理可以看出，核这个概念的用处包含两个方面：一方面，核能够作为计算所有约简的基础，这是因为所有约简都包含它的核；另一方面，核可解释为在属性约简中不能去除的知识特征部分的集合。 定义2：相容决策信息系统 I S = ( U ， C ∪ D ， V ， f ) ，对决策规则d x 有 [ x ] C ⊆ [ x ] D 。如果对于 ，有 [ x ] C − { a } ⊄ [ x ] D ，则属性a为决策规则d x 的核值属性，a为d x 中不可省略的；如果 [ x ] C − { a } ⊆ [ x ] D ，则属性a为决策规则d x 的非核值属性，a为d x 中可以省略的。 如图1所示，对于第一条决策规则 a 1 b 0 d 1 → e 1 ， [ 1 ] e 1 = { 1 ， 2 } ，去掉属性a，得 [ 1 ] b 0 d 1 = { 1 } ⊆ { 1 ， 2 } ，所以属性a为该规则的非核值属性；去掉属性b，得 [ 1 ] a 1 d 1 = { 1 ， 4 } ⊄ { 1 ， 2 } ，所以属性b为该规则的核值属性。即对于这条决策规则，属性a可以省略，属性b不可以省略。 图1. 一个关于决策规则核值属性的例子 2.4. 值约简相关概念 对于一个决策表而言，它的约简主要有两方面：属性约简和值约简。属性约简是删除决策表中的不必要的条件属性，而值约简的目的在于删除论域中各条记录的多余属性值，也就是删除与决策规则不相关的条件属性的值，进一步简化决策表。 定义3：令 U / D = { y 1 ， y 2 ， ⋯ ， y n } 表示论域U上有决策属性划分的决策类集，对每一个决策等价类，定义决策规则类DRC为 D R C ( y ) = { d x : d e s ( [ x ] C ) ⇒ d e s ( [ x ] D ) | x ∈ U 且 [ x ] C ⊆ y } ， ∀ y ∈ U / D 其中des(Xi)表示对等价类Xi的描述，即等价类Xi对于各条件属性值的特定取值。 用core(y)， ∀ y ∈ U / D 表示决策类y的核值属性集，core(d x )表示决策规则d x 的核值属性集，则有 c o r e ( y ) ⊆ C ， ，且 c o r e ( y ) = ∪ d x ∈ D R C ( y ) c o r e ( d x ) 。 集合的幂集就是集合所有子集组成的集合。 定义4：令T(OA)为集合OA的幂子集，T 1 (OA)为集合OA的一阶幂集，给T 1 (OA)中元素赋以权值，有 ∀ A ′ ∈ T 1 ( O A ) ， w ( A ′ ) = w ( a ′ i ) ， a ′ i ∈ A 。按 w ( A ′ ) 大小对T 1 (OA)中的元素进行排序，得到一阶有序幂子集OT 1 (OA)。 同理，T i (OA)为集合OA的i阶幂集( 1 ≤ i ≤ m )，给T i (OA)中元素赋以权值，有 ∀ A ′ ∈ T i ( O A ) ， w ( A ′ ) = ∑ w ( a ′ j )   ( j = 1 ， 2 ， ⋯ ， i ) ， a ′ j ∈ A ′ 。按 w ( A ′ ) 大小对T i (OA)中的元素进行排序，得到一阶有序幂子集OT i (OA)。
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user: 3. 归纳值约简算法的实现 值约简算法很多学者都在研究，比如文献 [ 2 ] - [ 10 ] ，这里主要实现归纳值约简算法。归纳值约简算法采用求解知识表达系统决策表的最小决策算法来求其约简，它可以通过分别求解各个决策规则类的最小决策算法来实现。对于每个决策规则类中的规则，首先计算其核值属性，然后判断核值属性是否能够决定该规则，如果能够决定，则输出规则并删除其等价规则；否则逐渐加入非核值属性，直到能够决定该规则，然后输出规则并删除其等价规则。具体实现方法如下： 步骤1：任意 ； 步骤2：如果 [ X ] c o r e ( d X ) ⊆ y ，则输出决策规则 ， D R C ( y ) = D R C ( y ) / [ X ] c o r e ( d X ) ，转步骤9； 其中， D R C ( y ) = D R C ( y ) / [ X ] c o r e ( d X ) ，表示从 D R C ( y ) 中删除规则d x' ： ，这里 [ X ′ ] ∈ [ X ] c o r e ( d X ) 。 步骤3：令 A 1 = c o r e ( y ) − c o r e ( d X ) ， A 2 = C − c o r e ( y ) ，在测度函数 w ( a ) = | P O S C − { a } ( D ) | / | U | 下对A1，A2中的元素排序，得有序集OA1，OA2，则有序集 O A = O A 1 ∪ O A 2 ，且 | O A | = m ，OA的m个有序幂子集分别为 T 1 ( O A ) ， ⋯ ， T m ( O A ) ，相应的元素个数为 n 1 ， n 2 ， ⋯ ， n m ； 步骤4： j = 1 ； 步骤5： i = 1 ； 步骤6：令 B = c o r e [ d X ] ∪ T j i ( O A ) ，如果 [ x ] B ⊆ y ，输出 d X : d e s [ X ] B ⇒ d e s ( [ X ] D ) D R C ( y ) = D R C ( y ) / [ X ] B ，转步骤9； 步骤7： i = i + 1 ，如果 i ≤ n j ，转(6)； 步骤8： j = j + 1 ，如果 j ≤ m ，转(5)； 步骤9：如果 D R C ( y ) ≠ 0 ，转(1)； 步骤10：结束。 通过以上步骤，可以求得各个决策规则类的最小决策算法，进而得到整个决策表的最小决策算法，达到对决策表进一步约简的目的。 系统流程图如图2所示。 图2. 归纳值约简算法 归纳值约简算法的核心内容是最小决策算法。求解知识表达系统的最小决策算法，可以通过分别求解各个决策规则类的最小决策算法来实现。对于每个决策规则类中的规则，首先计算其核值属性，然后判断核值属性是否能够决定该规则，如果能够决定，则输出规则并删除其等价规则；否则，逐渐加入非核值属性，直到能够决定该规则，然后输出规则并删除其等价规则。流程图如图3所示。 图3. 最小决策算法流程图 由于本算法只考虑相容决策表，即不存在两条规则，条件属性值都相等而决策属性值不同，所以决策规则类DRC(y)可由U/D得到。
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user: 4. 结果分析 4.1. 简单例子 测试一个较为简单的例子，数据如图2所示。算出规则等价类DRC(y)。 U / D = U / { e } = { { 1 ， 2 } ， { 3 ， 4 } ， { 5 ， 6 ， 7 } } 所以7条规则划分为3个规则等价类，分别为： D R C ( y 2 ) : a 0 b 0 d 0 → e 0   a 1 b 1 d 1 → e 0 D R C ( y 3 ) : a 1 b 1 d 2 → e 2   a 2 b 1 d 2 → e 2   a 2 b 2 d 2 → e 2 1) 对于第一个规则等价类 选取第一条规则 a 1 b 0 d 1 → e 1 ，经计算其核值属性为b，由于 [ 1 ] b 0 = { 1 ， 2 ， 3 } ⊄ y 1 = { 1 ， 2 } ，即其核值属性不能决定该规则，需要进行进一步约简。 由于 a 1 b 0 d 0 → e 1 的核值属性为a，所以等价类y1的核值属性 c o r e ( y 1 ) = { a ， b } ，则 A 1 = { a } ， A 2 = { d } ， U / { b ， d } = { { 1 } ， { 2 ， 3 } ， { 4 } ， { 5 ， 6 } ， { 7 } } ， P O S C − { a } ( D ) = { 1 ， 4 ， 5 ， 6 ， 7 } ， w ( a ) = 5 / 7 ， U / { a ， b } = { { 1 ， 2 } ， { 3 } ， { 4 ， 5 } ， { 6 } ， { 7 } } ， P O S C − { d } ( D ) = { 1 ， 2 ， 3 ， 6 ， 7 } ， w ( d ) = 5 / 7 则 O A = { a ， d } 。 令 B = { a ， b } ， [ 1 ] { a 1 ， b 0 } = { 1 ， 2 } ⊆ y 1 = { 1 ， 2 } ，则输出规则： a 1 b 0 → e 1 ，将该规则从规则等价类中删除。又 { 2 } ⊆ [ 1 ] { a 1 ， b 0 } ，将第2条规则从规则等价类中删除，该规则等价类约简完毕。 约简结果为： a 1 b 0 → e 1 2) 对于第二个规则等价类 选取第一条规则 a 0 b 0 d 0 → e 0 ，经计算其核值属性为a，由于 [ 3 ] a 0 = { 3 } ⊆ y 2 = { 3 ， 4 } ，即核值属性可以决定该规则，则输出规则： a 0 → e 0 ，将该规则从规则等价类中删除。 选取第二条规则 a 1 b 1 d 1 → e 0 ，经计算其核值属性为b和d，由于 [ 4 ] { b 1 ， d 1 } = { 4 } ⊆ y 2 = { 3 ， 4 } ，即核值属性可以决定该规则，则输出规则： b 1 d 1 → e 0 ，将该规则从规则等价类中删除。 该规则等价类约简完毕，约简结果为： a 0 → e 0 ， 3) 对于第三个规则等价类 选取第一条规则 a 1 b 1 d 2 → e 2 ，经计算其核值属性为d，由于 [ 5 ] d 0 = { 5 ， 6 ， 7 } ⊆ y 3 = { 5 ， 6 ， 7 } ，即核值属性可以决定该规则，则输出规则 d 2 → e 2 ，将该规则从规则等价类中删除。又 { 6 ， 7 } ⊆ [ 5 ] d 0 ，将第5，6条规则从规则等价类中删除。 该规则等价类约简完毕，约简结果为： d 2 → e 2 然后计算每条规则覆盖的记录数：规则 a 1 b 0 → e 1 ，覆盖记录1、2，覆盖记录数为2；规则 a 0 → e 0 ，覆盖记录3，覆盖记录数为1；规则 a 1 b 1 d 1 → e 0 ，覆盖记录4，覆盖记录数为1；规则 d 2 → e 2 ，覆盖记录4、5和6，覆盖记录数为3。 约简结果如表1所示。 程序运行结果如图4所示，和预期结果一致。 图4. 约简结果图 Table 1 Reduction resul U a b d e 1， 2 1 0 × 1 4 × 1 1 0 5， 6， 7 × × 2 2 表1. 约简结果 其中：×表示可为任意值，不影响结果 4.2. 性能分析 表2记录了测试的情况，包括约简前的条件属性数和记录数，以及约简后的规则数和约简时间。 由测试记录可知，约简时间与条件属性数和记录数都有关系。约简时间随着记录数的增加而增加，为了清楚地展现其增加趋势，绘制了随着记录数的增加，约简时间的变化的折线图图5。 由图5可知，随着记录数的增加，约简时间大致呈平方增加。分析其约简过程，发现删除重复记录的函数时间复杂度为O(n 2 )，程序主算法最小约简算法的时间复杂度也是O(n 2 )，所以，该程序的时间复杂度为O(n 2 ) (其中n指约简前的记录条数)。 4.3. 对比分析 现在用相同的数据测试归纳值约简和启发式值约简，对比约简结果，验证结果是否正确。 分别使用两种算法对几个不同的数据集进行约简，结果对比如表3所示。 图5. 约简时间趋势图 Table 2 Analysis of test tim 测试编号 约简前 约简后 条件属性数 记录数 规则条数 约简时间 1 6 1728 246 1.236 s 2 6 3456 261 2.4 s 3 6 5184 423 6.788 s 4 6 6912 585 15.727 s 5 6 8640 747 29.574 s 6 6 10368 909 49.358 s 7 4 625 81 0.125 s 8 9 699 287 10.461 s 表2. 测试时间分析 Table 3 The comparison of two reduction algorithms result 条件属性数 记录数 规则条数 归纳值约简 启发式值约简 3 75 8 8 4 625 81 81 9 699 287 435 6 1728 246 246 表3. 两种算法约简结果对比 由上面的结果可知：归纳值约简和启发式值约简只是约简方法不同，但是约简结果是大致一致的。为了对比两种算法的时间效率，分别用两种算法计算同样的数据，记录数和约简时间如表4所示(其中这些数据的条件属性数为6)。 为了更直观地反映其随着记录数增加，约简时间的变化趋势，绘制了图6所示折线图。 由图6可知：记录较少时两种算法所用时间差不多；随着记录数量的增加，归纳值约简的约简时间优于启发式值约简。 图6. 两种约简算法的时间趋势对比图 Table 4 The comparison of two reduction algorithms tim 测试记录条数 启发式值约简算法 归纳值约简算法 1728 0.422 s 1.236 s 3456 8.192 s 2.4 s 5184 20.505 s 6.788 s 6912 58.533 s 15.727 s 8640 126.063 s 29.574 s 10，368 231.503 s 49.358 s 表4. 两种算法约简时间对比
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user: 5. 总结与展望 本文研究并实现了基础的基于归纳的值约简算法，它可以有效的去掉多余的属性值，在不改变决策能力的基础上得到更加简化的规则集，如此可以提高挖掘的效率，并帮助企业及用户更有效的挖掘需要的数据。
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user: 摘 要 通过综合分析评价准噶尔盆地西北缘胜利区块地震施工、钻井部署及相关勘探技术的应用，表明主攻浅层超剥带的钻探成功率、勘探成效比较高，分析了盆缘斜坡带油气输导成藏的理论认识和勘探技术方法，形成了地震模拟方法外推确定毯缘地层岩性圈闭边界、“油亮点”技术及对于哈山深层复杂构造，野外露头、重、磁、电、震、钻井等资料相结合，建立山前带构造地质建模技术，有效指导了油气勘探。通过进一步论证下步勘探主要方向，明确车排子地区石炭系(C)、哈德构造山前带石炭–二叠系(C-P)是西北缘胜利区块深层勘探突破的主要方向，而车排子地区排10西三维区沙湾组(N1s)是下步扩大浅层勘探的主攻目标。 关键词 :准西北缘，胜利区块，勘探部署，勘探成效，勘探方向 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 准噶尔盆地西北缘的油气勘探始于上世纪50年代。2000年中石化开始介入该区的勘探，在哈山构造带，新疆油田完钻探井19口，虽然在白垩系和侏罗系钻遇油气显示，但总体的勘探效果较差。而西北缘南段的车排子地区，1958年新疆油田钻探了第一口探井–户1井，后来又在8年里相继完钻了红1井、红2井和车4井等探井，这些井大都钻遇油气显示，但均未获得工业油流。上世纪八九十年代新疆油田将勘探重点放在红车断裂带的下盘，进而相继发现了车排子、小拐和红山嘴油田，但是在车排子凸起区仅钻探了8口井，其中5口井钻遇油气显示，但同样均未获得工业油流，展示了红车断裂带上盘车排子凸起油质相对较稠，采出难度大，勘探价值低，因此被列为矿权弃置区。2000年以后，中石化胜利油田开展了大量的综合地质研究和勘探部署工作，进而选择了正确的突破方向，即在车排子凸起南侧主攻环带砂体岩性上倾尖灭油藏，哈山构造带浅层、车排子凸起东侧主攻地层–岩性油气藏。在上述研究思路和勘探部署的基础上，以扎实、严谨、精细的工作为基础，取得了一定的理论认识，形成了配套勘探技术，进而以油气富集规律及圈闭发育模式为指导，选择正确的勘探突破方向，优选有利圈闭目标，取得了比较丰硕的勘探成果和创新认识，形成了远源盆缘斜坡带油气勘探的研究思路和技术方法，并在车排子和哈山构造带相继获得了重大勘探突破，先后发现了春光、春风和春晖油田，展现了2个亿吨级规模储量的勘探大场面 [ 1 ] ，取得了良好的勘探成效。
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user: 2. 勘探概况 准噶尔盆地西北缘是中石化胜利油田西部新区勘探的重点区带(图1)，其中，位于准噶尔盆地西北缘车排子凸起的西缘北、西缘南区块和哈德构造带勘探面积达16，000 km 2 。2010年以来，准西北缘胜利区块加大三维地震施工和预探井钻探力度，勘探部署以浅层超剥带地层岩性油气藏为攻关方向，以车排子 地区C、哈德构造山前带C-P作为深层勘探突破的主要目标，成熟区战略展开，重点区战略突破，深化油气成藏规律认识，完善圈闭识别与描述方法，从而实现了胜利油田西部油气勘探的突破 [ 1 ] ，为胜利油田西部新区勘探部署打开了良好开端。 2.1. 地震施工 2011~2012年，在准噶尔盆地的西北缘车排子地区排10井区、哈山地区部署实施了三维地震659.26 km 2 ，二维地震380.77 km，重磁电96.6 km。其中哈德构造带是在无二维地震的前提下，分析评价石油地质条件有利而直接部署了三维地震，并取得了次年高速高效发现春晖油田的勘探效果。 2.2. 钻井部署 西北缘胜利区块2年共部署探井61口，完钻55口，正钻2口。完钻探井中，从井别及钻探目的分析，预探井25口，占45%，评价井30口，占55%，总体上预探井和评价井所占比例相当，但是在区块上差别较为明显。哈德构造带部署探井27口，完钻22口。完钻井中预探井16口，占73%，评价井6口，占27%，以预探井为主，主要是取得勘探突破。车排子地区部署探井34口，完钻33口。完钻井中预探井9口，占27%，评价井24口，占73%，以评价井为主，主要是获取地质储量(图2)。 从钻探深度分析，完钻深度<500 m 15口，占27%，500~1000 m 24口，占44%，1000~2000 m 9口，占16%，2000~3000 m 6口，占11%；>3000 m 1口，占2%，以浅层为主，兼顾中、深层勘探(图3)。 2.3. 勘探目标 二叠系和石炭系等多套层系，其中主探N1s 30口，占42%，分布于车排子地区，主探K 15口，占21%，主探J 21口，占30%，主探T和P各1口，占3%，主探C 3口，占4%，主要分布于哈德构造带(图4)。而完钻层位有K、J、T、C-P。其中完钻层位在K 8口，占15%，J 3口，占5%，T 4口，占7%，P 9口，占16%，C 31口，占57% (图5)，表明钻达层位比较老。 图1. 准噶尔盆地西北缘胜利区块构造位置图 图2. 不同地区完钻井深分布图 图3. 不同完钻深度探井分布图 图4. 不同主探层位探井分布图 图5. 不同完钻层位探井分布图 图6. 不同完钻层圈闭探井分布图 在钻探圈闭中，构造类层圈闭34口，占33%，地层类层圈闭7口，占7%，岩性类层圈闭22口，占25%，复合类层圈闭34口，占35%。车排子地区主探岩性和构造—岩性类圈闭，而哈德构造带以构造和构造—地层圈闭为主主要目标(图6、图7)。 2.4. 勘探技术体系 积极攻关先进工艺，初步形成配套技术体系。 2.4.1. 地震勘探技术 从地震采集技术上，初步形成高覆盖次数，提高资料信噪比、精细近地表调查技术，建立准确沙漠区近地表模型、深井与多井组合激发技术，有效增强高大沙丘区激发能量、检波器埋置与组合技术，压制噪音、增强高频信号能量及反循环钻机改造，分级提水，提高施工效率等地震采集技术系列。 从地震处理技术上，初步形成沙丘曲线静校正技术，解决高大沙丘静校正量难题、多域噪音压制技 图7. 不同类型层圈闭分布图 术，提高大沙漠区资料的信噪比及综合能量补偿技术，增强中深层反射能量等地震处理技术系列。中石化地球物理公司胜利分公司承担的科研项目“准西北前缘构造带三维地震勘探技术及实践”荣获中石化石油工程公司科技进步一等奖，显著提高了准西北缘复杂构造和浅层超薄带地震资料的信噪比和剖面精度，满足了精细解释要求。 从地震解释技术上，针对准西盆缘斜坡带远源浅层岩性、地层岩性圈闭和深层构造圈闭背景，初步形成地震模拟方法外推确定毯缘地层岩性圈闭边界、地震属性和反演确定毯上岩性圈闭边界、流体识别地震属性、等时切片分析毯缘含油，“油亮点” [ 2 ] 、分频检测毯上含油特征 [ 3 ] 及对于哈山深层复杂构造，野外露头、重、磁、电、震、钻井等资料相结合，形成山前带构造地质建模技术，指导了深层油气勘探。 2.4.2. 钻井技术体系 针对哈山地区“三高”(高陡、抗高研磨、高应力)地层特点，初步形成了山前构造高陡地区垂直钻井，钻速提高2~3倍、石炭系裂缝发育易斜地层复合钻井，钻速提高2~6倍，井斜也得到了有效控制、石炭系火成岩空气钻，在哈山3井使用效果显著，钻速提高2.9~5倍、超稠油SAGD井钻井工艺，哈山地区油藏埋深浅，原油粘度高，2012年调研后实施SAGD重力泄油攻关，水平双井眼准确中靶，水平穿油层315 m，确保实现重力泄油最大效果 [ 4 ] 。 2.4.3. 试油技术体系 调研新疆二叠系技术改造进展，加强室内实验分析，结合自身创新利用，多次组织专家论证，优化筛选酸液配方，精选哈浅6井二叠系井段2431.52~2786.41 m井段探索试验，酸压后日油4 m 3 左右，累油144.25 m 3 ，突破工业油流关，增加了中深层的勘探信心。 2012年哈山地区哈山1井石炭系火成岩压裂工艺成功，通过压裂，加大了缝长和缝宽，改造了储层的储集空间，试油累油10.45方。