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【摘要】“编辑学者化”是当今学术编辑发展的趋势，编辑身份加上学者身份是学术编辑工作创新性和学术性的内在要求。编辑劳动是建立在作者劳动之上的，作者是学术的真正引领者，编辑不要妄谈引领学术，应在尊重作者的前提下依靠作者去实现引领学术。
【关键词】“编辑学者化”;引领;学术
“编辑学者化”曾引起了编辑界的广泛争论，编辑是否有必要成为一个学者，成了大家争论的焦点。目前，“编辑学者化”已基本得到学界的认同，但在当前编辑未必都是学者的情况下，学界又提出“编辑应引领学术研究”，对编辑学术水平的要求提出了新的高度。一方面，有学者把“引领学术”看作编辑的一项基本职能。依照传统认识，在学术研究事业发展的序列中，编辑的工作是处于从属地位的，编辑业务所涵盖的一系列工作完全是辅助的、被动的，人们对编辑工作的一贯评价是‘为他人作嫁衣裳’，即文字裁缝而已。其实这是很片面的认识。无论从历史上还是现实上看，编辑都应该而且可以做到主动推进学术研究、主动引领学术研究”[1]。另一方面，吴承学先生提出：编辑不要妄议引领学术潮流[2]。两方面的观点都有道理，看似矛盾实则并不冲突，只是从不同角度去看问题而已。学术编辑是否应引领学术研究?编辑、学者、作者之间应是什么关系?这是一个值得探讨的问题。
一、学术编辑的身份转型
所谓“编辑学者化”，这涉及编辑与学者之间的关系。笔者认为“编辑学者化”中的“编辑”应限定为学术编辑。编辑虽古已有之，但毕竟是一个现代新出现的概念。当今世界对“编辑”的定义有上百种之多，分歧亦大，而且现代分工越来越细致，编辑人员可细分为文字编辑、美术编辑、图案编辑等，细分后的编辑工作有时只需要具备一定技能就能从事，并不一定要编辑达到学者的要求。另外，不同的发行内容、发行对象和发行效果，也会对编辑工作产生影响，如儿童画报的编辑、大众杂志的编辑，就不一定要求他们有学者的高度。所以在“编辑学者化”这个命题中，泛谈编辑是没有太大意义的，应该把范围限定在编辑学术类出版物的编辑人员。
学术编辑的学者化，编辑学界已探讨得非常充分。在对学术编辑的认识过程中，学术编辑的身份发生了转型，除了编辑身份还要再加上学者身份。
首先，这种转型来自对编辑工作的重新理解，编辑工作由传统认识中单纯的技术工作转变成学者化的内涵深化工作，创造性的工作性质得到确认。人们对于编辑劳动的评估，一直存在两种认识：一种认为编辑的劳动是创造性的劳动，一种认为编辑的劳动不过是技术性的劳动。但从编辑的实践过程以及编辑劳动的整体看，创造性和技术性劳动两者应兼而有之，而且各有其重要性[3]。把编辑工作形容为“剪刀加糨糊”的传统偏见，是基于古代编辑活动的实际状况的客观评价，是对当时编辑活动表面的、局部的和片面的认识[4]。编辑对学术论著的再创造，体现在对原稿的提高、规范和优化上，有内容、形式方面的，也有专业、技术方面的。编辑对稿件观点的斟酌、事实的订正、结构的调整、文字的修饰，集中体现着编辑的创造性[1]。编辑加工是属于内容再创新的过程，是价值再创造的过程[5]。在对编辑创造性确认的基础上，编辑的主体性得到了大大的加强，编辑工作不仅仅是附属性工作，而是有了再创造的用武之地，因此对编辑的要求也相应提高，学者型的编辑才能使编辑工作有更好的效果。
其次，这种转型来自对学术刊物的学术性的认识。学术性是学术期刊的本质属性[6]。高等学校学报是由高等学校主办的、以反映本校科研和教学成果为主的学术理论刊物，是开展国内外学术交流的重要园地。人们在对学术期刊学术性认识的基础上，学术编辑的学者化要求当然在所难免。编辑必须有学问，有阅历，有见解，有独到之处[7]。学报编辑的工作任务概括起来主要有三项：策划作品、鉴定作品、提高作品。做好这几项工作主要不是依靠学报编辑的编辑业务水平，而是学术水平[8]。编辑学术思考凸显出学术编辑积极、主动的职业特征[1]。学术编辑的学者化水平不高，也招来诸多诟病。即使编辑们是正派的，甚至拥有一流的学术鉴赏能力，在这样一个学术高度专业化的时代，他也不可能完全了解学术的最新趋向，从而做出明智的取舍判断。许多学术期刊之所以大量刊发平庸的缺乏学术创新价值的成果，原因就是审稿者自身学术水平低下[9]。因此，学术性成为学术编辑的内在特质，学者化对学术编辑来说是一个基本的要求。
二、学术编辑的“将军梦”
在明确学术编辑的学者化倾向后，一些有强烈进取心的编辑往往会意气风发地向更高目标前进，提出引领学术研究甚至引领学术潮流的`口号，这成了学术编辑的“将军梦”。学术编辑是否有可能实现这个“将军梦”?答案是肯定的，古往今来的大手笔编辑作品都是明证。这些作品有两种类型，其一是大学者编辑的作品，如孔子编辑《诗经》等作品，引领中国学术数千年;其二是官修的编辑作品，如《四库全书》，官方的权威性和内容的正统性，引领中国学术风尚。当代中国的学术编辑，无论是对社会舆论还是报刊风格都具有重要的导向作用。编辑用什么样的稿，约谁的稿，本身就有倾向性。具体地讲，编辑是通过组稿、改稿、言论、组织语言等编辑过程或编辑手段来体现这种倾向性的[10]。
学术编辑是一个群体概念，编辑的学术思考融合的是编辑群体的思想和智慧，它是学术编辑内在的编辑活动。编辑的学术思考应是办刊思想、办刊宗旨的体现，具体渗透在选题策划、审稿组稿、编排设计等编辑过程及联系作者、反馈作者等方面的编辑活动中[11]。在科学过程中，编辑既从宏观上，也从微观上发挥着学术作用。宏观上，编辑着眼整个社会，而不埋头于某一具体课题，身份超脱，视野开阔，在学科相互渗透、高度综合的形势下，能避免某一领域的专家因“专”而带来的局限。微观上，编辑从审读加工着手，其不满足于原稿值得发表这样笼统的评价，不迷信专家权威，不放过一字一符，能弥补作者的疏误[12]。编辑在文化出版业中，其积极主动的地位也越来越明晰。出版业已经转型成为文化产业的重要组成部分，文化产业最核心、最根本的任务就是传播先进文化和建设先进文化，编辑不仅是文化的传播者，还是文化的建设者[13]。因此，当代的学术编辑，是完全有可能引领学术研究甚至学术潮流的。 学术编辑可以拥有“将军梦”，但并不等于这个梦一定会实现。不想当将军的士兵不是好士兵，但真正能成长为将军的士兵却是少数。学术编辑有一定的导向性及影响力，这个可以做到，但其要达到引领学术的层次，恐非易事。我国的学术刊物有高、中、低三层次，不可能所有刊物的编辑都具备引领学术的能力。引领学术对于学术编辑来说，应该是一个较高的要求，而不应作为普遍性的要求。我们所称的编辑学家，是自立一言的编辑家，他们不仅有自己独到的学问，同时要以自己的学识铸造编辑工作的特色，以自己的学识培养一批作者，从而形成一个有影响的著作者群体[14]。学报编辑的学术水平应高于或略高于撰稿者的水平，起码也应具有相等的水平。
学术编辑“将军梦”的另一缺陷来自对学术潮流合理性及效果的判断。学术编辑即使引领或迎合了某种学术潮流，但这种潮流的研究就一定是正确的吗?即便像孔子这样的圣人在编辑删定《诗经》后，依然招来非议，他只是按儒家的思维去删定诗三百，号称“思无邪”，但那些被删掉的所谓“有邪”的诗篇，让后人难以再见其原真面目，在文献史料诗歌艺术研究方面是一种巨大损失。《四库全书》编辑定稿后，对文献保存有重大贡献，但其因各种原因未收录大量著作，并因政治思想因素大量删改原著，也是饱受后人诟病。当代学术编辑如果刻意去引领学术，这种学术潮流能影响一时，但未必都能在历史上会有好的效果。作为科技文化信息传播者的编辑，其承担的社会角色已经不仅仅是科技文化信息的修补匠，而是科技文化信息传播的规范者和控制者[4]。如果学术编辑对这种学术的自由性做出过多的人为干预，逼迫作者顺从自己所引领的学术潮流，则可能会导致权力暴力或学术。吴承学先生的担心不无道理：“如果编辑把用不用稿作为一种个人权力和资源，那是很危险的。”[2]现行的急功近利、工具理性占据主导的“以刊评文”模式导致学术期刊尤其是核心期刊的编辑们由过去的学界“边缘人”成为学术舞台上的活跃角色，从“为他人作嫁衣裳”的“幕后英雄”演变成号令“学界诸侯”的“无冕之王”，学术编辑的学术权力获得了空前的膨胀[15]。在这种情况下，如果再片面强调编辑如何去引领学术，将编辑的权力凌驾于作者之上，让作者围着编辑的学术潮流指挥棒转，可能会产生不少负面效果。
三、编辑与作者：谁真正引领学术?
编辑引领学术的问题，引出的是编辑与作者的定位问题，即编辑与作者，谁真正引领学术?从表面上看，学术论文、著作原稿是否获社会准入，编辑是把关者[1]。这种模式是现代出版制度的传播方式决定的，没有编辑的采稿，作者的作品可能永不见天日。在古代，没有编辑的劳动，作者的作品很可能失传。从这个意义上讲，编辑如何挑选作者和作品，直接决定学术的方向，似乎编辑在引领学术。但具体情况并非如此简单。以古代为例，古代有总集和选集之分，总集是总括收集，尽量搜罗，编辑总集一般不会把关剔除，起到一个保存完整文献的作用，只有编辑选集时才会进行甄别选择，所以并不是所有的编辑都在起把关者的作用。即使是编辑对论文进行选录时，某论文可能收于某作者文集中，也可能转抄于其他文集中，也可能收录于官方文库内，所以某个作者的某篇论文，可能面对多个编辑。这么多的编辑都在引领学术吗?实际上真正引领学术的还是作者，真正体现学术意义的是作者的学术作品，后世要研究的学术问题还是要探究到作者作品的具体内容。而且学术作品的传播方式也日趋多样化，不一定非要经过编辑审定，古代可能会是洛阳纸贵，今天可能会是网络花开，如何争取到作者的好稿反而成为焦点。因此，作者对学术的引领作用是非常明显而且是根本性的。
无论如何肯定编辑的劳动，无法回避的一个现实问题，就是编辑的劳动必须建立在作者的劳动基础之上。这样一来，编辑的劳动就带有强烈的服务性、隐藏性、评估性等色彩[3]。其实不管怎样强调编辑的创造性，都不能否定作者的先前劳动，作者是第一性的，编辑是第二性的。如果编辑和作者的主从位置调换过来，编辑第一性，作者第二性，那编辑只能改称为策划了。当代的编辑虽然包含策划功能，但主体功能仍然是对作者作品的编校整理。巧妇难为无米之炊，学术编辑的学术能力再强，就算是一个钻研精深的学者，也不能一人包办学术期刊的所有篇幅，归根到底还是要依靠作者投稿，为作者服务。学术编辑在学术发展中的角色定位应是“五大员”：学术论著的审查员、学术事业的服务员、学术领域的研究员、学术作者的资料员、学术外交的联络员[16]。从这“五大员”角色去看，学术编辑在学术态度上更应甘当一个配角，为作者做好服务工作。
总的来说，学术编辑想引领学术研究或潮流，是学术编辑有责任心、上进心的表现，本无可厚非，虽然要求非常高，也是可以做到的。但是在表达编辑“引领”雄心之前，务必注意两点：一是，是否有足够的影响力和水平达到引领学术的层次;二是，是否对作者有充分的尊重和服务的态度。正如吴承学先生所强调，对于编辑引领学术问题，不是不议，而是不要妄谈。
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主要刊登石油和天然气地质、地质勘探、资源评价、油气藏工程、油气田开发与开采、钻井和采油工程、油田化学、油气集输、石油机械等方面的论文。《石油学报》创刊于1980年，重点报道我国石油和天然气领域具有原创性的基础研究和应用研究成果，反映重大课题研究的最新进展，推广新技术和新方法，促进国内外石油科技学术交流。
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基于landsat-TM影像的专题信息提取
学生姓名：XX 学号：20085080079
院系：城市与环境科学学院 专业：XX
指导教师：XX 职称：助教
摘 要：本文以沈阳地区为研究区，利用光谱信息提取水体、植被，采用基于灰度共生矩阵的纹理量的分类法，通过TM5波段提取灰度共生矩阵和灰度联合矩阵，计算并提取最能反映类别差异的纹理量值将光谱信息混淆的水田、旱田、居民地用分离，得到最终的分类结果。结果表明:将纹理特征应用于图像分类中可区分光谱混淆的地类，光谱与纹理特征结合得到的分类精度要高于单纯光谱的分类精度。
关键词：遥感影像;光谱特征;纹理特征;灰度共生矩阵;分层提取;土地利用
Abstract:Based on the study of shenyang area for using spectral information extraction，water,vegetation,based on gray symbiotic matrix of the texture classification,through the TM5 band extraction graylevel co-occurrence matrix and gray,and joint matrix extraction can reflect the differences between vector-valued texture category will confuse the paddy fields,spectral information structure,separation,with residents of the final results of the classification.Results show that: the texture characteristics will be applied to image classification can distinguish the confusion of spectral spectrum and texture feature combination,the classification accuracy than pure spectral classification accuracy.
Key words:remote sensing image;spectrum feature;texture feature;text gray-level co-occurrence matrix;layered extraction;land-use
引言
遥感图像信息专题特征的提取，需要对TM图像的光谱信息和纹理信息进行综合分析,以达到提高影像分类精度的目的[1] 。在自然资源调查中，遥感图像已成为重要的空间数据源，其中TM图像信息是进行土地利用/覆盖变化动态监测的重要依据。常规提取TM图像信息主要是利用影像的光谱分辨率进行的，难以正确区分光谱易混淆的地物，例如菜地与其他耕地类型。
提取TM图像中易混淆地物信息，可以充分利用影像的空间分辨率及影像上丰富的纹理信为了息来完成信息提取。纹理分析方法在许多领域都有重要的应用，吴高洪等[2]为了提高纹理图像分割的边缘准确性和区域一致性以及降低分割错误率，提出了一种基于小波变换进行纹理分割的方法。因此，研究地物在影像上的纹理特征，建立和充分应用基于纹理特征的地物分类及信息提取方法，将是今后研究高分辨率遥感影像信息提取的方向之一[3]。图像分析需要用到影像的灰度和纹理信息，灰度即波谱信息，是最基本的信息，纹理反映了灰度的空间变化情况，它由纹理基元按某种确定的规律或者某种统计规律排列组成。为了能用计算机进行纹理分析和形成统一的尺度，需将纹理量化，以定量反映纹理信息，形成纹理变量和纹理图像以便分析[4]。
1 研究区概况
苏家屯是沈阳市的九个市辖区之一，位于沈阳南部，距沈阳市中心15公里，与抚顺、本溪、辽阳三市毗邻。这里气候适宜，雨量适中，年均气温8度，年均降水量700毫米。物产丰富，蕴藏着丰富的煤石油天然气铁矿石和优质矿泉水等自然资源。苏家屯农业发达，盛产水稻、玉米，是国家确定的现代化农业示范区。本文选择数据源所选取的数据是沈阳地区2001年8月11日TM影像区的子区域。根据沈阳地区的农事历，选择10月上旬的遥感资料为宜。
2 光谱信息
地物的光谱一般是指像素的亮度值，地表的各种地物由于物质组成和结构不同而具有独特的波谱反射和辐射特性，在图像上反映为各类地物在各波段上灰度值的差异。地物光谱响应特征是多光谱遥感影像地物识别最直接，也是最重要的解译元素。
3 纹理特征
纹理也是遥感影像的重要信息,它通过色调或颜色的变化表现细纹或细小的纹案，这种细纹或细小的纹案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现。
目标地物的纹理特征与航空相片的比例尺和太阳高度角有关。另外，它反映了影像的灰度统计信息、地物本身的结构特征和地物空间排列的关系，是进行目视判读和计算机自动解译的重要基础[5]。许多研究表明，除了原始影像光谱信息以外，加上纹理信息就可以使分析准确性和精度提高[6]。遥感图像中多为无规则纹理，一般采用统计方法进行纹理分析,目前用得较多的统计方法有共生矩阵法、分形维法和马尔可夫随机场法。
所谓灰度共生矩阵是由影像灰度级之间二阶联合条件概率密度所构成的矩阵，反映了影像中任意两点间灰度的空间相关性。其方法是先依据影像的灰度级数和灰度变化情况计算出4个方向(右、下、右上和左下)任意两个灰度级相邻出现的概率矩阵，它能提供多个纹理量，可以从多个侧面描述影像的纹理特征，因而在纹理分类中得到广泛的应用[7]。
4 提取方法
4.1 数据预处理
本文对沈阳地区遥感影像进行光学增强处理，并采用高通滤波来进行滤波处理对影像进行融合将融合后的影像进行几何校正。本文以1∶5万比例尺地形图为底图，选取均匀地分别在整幅图像内的60个控制点，采用二次多项式纠正模型建立两幅影像的对应关系。配准精度在0.3个像元以内，
4.2 土地利用分类体系的确定
参考国家土地利用分类体系，结合研究区土地资源的实际情况，TM影像波谱特征及其分辨率等，把研究区土地利用现状分类系统按二级进行分类，一级类型5个，分别为水体、水田、旱地、居民地、植被。
4.3 遥感信息提取
遥感图像的某些波段往往存在异物同谱和同物异谱现象，如果把多种地物放到一起考虑，由于这些波段的加入，会使信息提取变得非常复杂，这也正是传统上基于统计特征的监督和非监督分类遇到的难题。而对地物进行分层处理，就可以充分利用各类地物在不同波段的特征，收到较好效果[8，9]。对某一地物进行提取，获得该信息层，与原图像进行逻辑与运算，做掩膜处理，从而将该地物像元从原始图像中去除，以避免它对其他地物提取的影响，从而为以后的信息提取创造了纯净的环境。
4.3.1基于地物光谱模型的遥感影像分类
为获得光谱知识，在原始图像上进行采样。在采样过程中考虑到同类地物颜色的差异，如水域的深浅等，每一地类进行了多个样本值的合并，得到地物的综合光谱特征值（如图1）。
图1 地物光谱特征
水体的提取：太阳光照射到水面少部分被反射到空中大部分被入射到水体，入射到水体的光，部分被水体吸收，部分被水中的悬浮物反射，少部分透射到水底。被水底吸收和反射。被悬浮物反射和被水体反射的辐射，部分返回水面，折回到空中。因此，遥感器所接收到的辐射就包括水面反射光，悬浮物反射光，水底反射光和天空反射光（如图2）。由于不同水体的水面性质和水体特性的不同，从而形成传感器上接收到的反射光谱就存在差异，为遥感探测水体提供了基础。在可见光范围内，水体的反射率总体比较低，不超过10%,一般为4%～5%,并随着波长的增大逐渐降低，到0.6μm处约2%～3%，过了0.75μm，水体几乎成为全吸收体。因此，在近红外的遥感影像上清澈的水体成黑色。因此在提取水体时图面上黑色部分即为水体。
图2 传感器接收到的光谱
植被的提取:健康植物的波谱曲线有明显的特点（如图3），在可见光的0.55μm附近有一个反射率为10%～20%的小反射峰。在0.45μm和0.65μm附近有两个明显的吸收谷。在0.7～0.8μm是一个陡坡，反射率急剧增高。在近红外波段0.8～1.3μm之间形成一个高的，反射率可达40%或更大的反射峰。在1.45μm、1.95μm和2.6～2.7μm处有三个吸收谷。它们分别受叶子色素，细胞构造，含水量等的影响。因此，在对TM影像上的植被进行提取时，要考虑以上因素。
图3 健康植被的光谱特征
4.3.2基于纹理信息的分类
在图1中容易看到水田、旱地、居民地有很大的光谱相似度，因此需要根据纹理特征进行提取。
本文用水体和植被信息分别对原始影像做掩膜，再结合纹理信息作监督分类提取居民地、水田和旱地。为了突出图像的纹理，提高对图像的解译和分析能力，在对图像进行纹理分析之前，利用ErdasImagine软件对掩膜后的影像进行了增强处理。
为了进行纹理分类，首先必须提取各类的纹理特征。试验中先提取各类样本，统计各种类纹理特征，再找出最大差异的纹理量，作为分类特征量进行分类(如图4)。纹理特征的提取需考虑到窗口的大小、方向和步长。本文利用TM第5波段的纹理特征,采用了3X3大小的窗口、四个方向的均值[10]、步长为1来对纹理值(包括角二阶距、对比度、熵、相关)进行特征统计。
图4 纹理样本图
本文所有的纹理分析均在Matlab7.0上进行，主要目标是实现对输入遥感影像进行纹理分析，输出纹理分析的结果，以便通过使用结果，以不同的结合方式辅助分类作对比研究。从图5中我们可以看到，3种地类在ASM纹理特征量上差异最大，COR上次之，因此取用ASM、COR特征值，对3种地物加以提取。
图5 3种纹理特征曲线
旱田的提取:从纹理曲线中可以看出旱田的ASM量与水田、居民地有很大的差异，因此通过实验对ASM进行阈值设定来提取旱田。
居民地和水田的区分:采用基于纹理特征和光谱特征相结合的方法，对居民地进行提取。水田和居民地在ASM特征量上，有着较大的差异，但仔细观察可以发现，在去除了旱田的干扰后，水田和居民地在COR特征量上也有着很大的差异。同时一些研究提出了(归一化建筑指数)[11]:NDVI=(TM 5- TM 4)/(TM 5+ TM 4)来对居民地进行提取（见表1）。从表2中可以看出，这种方法并不适合本文的研究区，但是对原始的光谱特征信息进行分析可以发现，在只存有水田和居民地的图像上，两者在TM5上的亮度值差距很大。综上所述,可以对COR和TM5的亮度值进行阈值设定提取居民地,将其与水田相分离。
表1 5种地物的NDVI指数
指标 水体 水田 旱地 居民地 植被
NDVI 0．24271 0．218619 0．380397 0．231489 0．166337
5 精度评价
衡量分类精度最广泛的方法是由Congalton提出的误差矩阵法(error matrix)，为了评价分类试验精度，本文采用随机抽样方法抽取400个点作正确率评价，通过对原图的目视判读结合实地考察对结果进行正确率评价，建立混淆矩阵，计算其Kappa系数(见表2)，在ERDAS监督分类中总正确率为85.4 %(见表3)，两者相比较可以看出，基于光谱和纹理特征的信息分层提取方法能够很好的对研究区影象进行分类。
表2 光谱纹理信息分类精度%
居民地 水田 旱地` 水体 植被
居民地
水田
旱地
水体
植被
总合
正确率/% 82
4
2
1
1
92
90.2 7
99
2
1
1
109
90.8 5
3
113
1
1
123
91.8 1
0
0
35
1
37
94.6 1
1
1
1
36
39
92.3
总正确率=91.5% Kappa系数=0.87
表3 EARDS监督分类精度
居民地 水田 旱地` 水体 植被
居民地
水田
旱地
水体
植被
总合
正确率/% 3123
240
107
24
63
3577
88 39
7481
569
176
6
1363
78 81
112
1477
99
32
8723
86 5 1
39
202
1067
4
1801
82 7
0
2
3
379
379
97
总正确率=85.4 %
6 结语
（1）试验表明，对地物进行分层处理，就可以充分利用各类地物在不同波段的特征。避免已提取地物对其他地物提取的干扰，为后续信息提取创造了纯净的环境；同时还可以有效地减少了漏分和误分，提高分类正确率。本文采用此方法对建设用地信息提取，获得较为满意的效果。
（2)综合运用光谱知识、纹理信息对于仅基于遥感多光谱信息的传统分类方法，能够更有效地提取出土地利用类型信息，精度有了一定提高。
（3）本文在进行纹理分析时，仅使用了单波段的影象数据，对于多波段影象数据未能充分利用； TM全色波段纹理清晰，如能加以利用，会对分类精度的提高有一定的帮助。
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标题 XXXXXXXXXXXXXX（宋体三号字加黑，居中）
学生姓名：XX 学号：XXX(五号宋体字不加黑，居中)
XXXX院（系） XX专业(五号宋体字不加黑，居中)
指导教师：XXX 职称：XXX(五号宋体字不加黑，居中)
（空两格）摘 要(黑体小四)：具体内容(楷体小四号字不加黑)
（空两格）关键词(黑体小四)： **；**；** (楷体小四号字不加黑)
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前言(宋体小三号加黑)
一、政府信息公开制度概述（一级标题宋体四号字加黑）
(一)政府信息公开的内涵（二级标题仿宋体小四号字加黑）
1．政府信息公开（三级标题宋体小四号字）
正文内容（宋体小四号不加黑）、图表说明（宋体小五号字不加黑）
深水石油钻井技术现状及发展趋势*
摘要:随着世界深水油气资源不断发现,近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增加和复杂的海况环境条件,
对钻井工程提出了更高的挑战,钻井技术的难度越来越大。从目前国内外深水钻井实践出发,对深水的钻井设备、定位系统、
井身结构设计、双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、钻井液和固井工艺技术和钻井隔
水管及防喷器系统等关键技术进行了阐述,对深水的钻井设计和施工进一步向深水钻井领域发展具有重要导向作用。
关键词:深水钻井;钻井设备;关键技术
全世界未发现的海上油气储量有90%潜伏在
水深超过1000 m以下的地层,所以深水钻井技术水
平关系着深海油气勘探开发的步伐。对于海洋深水
钻井工程而言,钻井环境条件随水深的增加变得更
加复杂,容易出现常规的钻井工程难以克服的技术
难题,因此深水钻井技术的发展是影响未来石油发
展的重要因素。
1 国内外深水油气勘探形势
全球海洋油气资源丰富。据估计,海洋石油资
源量约占全球石油资源总量的34%,累计获探明储
量约400×108,t探明率30%左右,尚处于勘探早期
阶段。据美国地质调查局(USGS)评估,世界(不含
美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548×108
,t待发现天然气资源量7815×1012m3,分别占世界
待发现资源量的47%和46%。因此,全球海洋油气
资源潜力巨大,勘探前景良好,为今后世界油气勘探
开发的重要领域。
随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步,深
水的概念和范围不断扩大。目前,大于500 m为深
水,大于1500 m则为超深水。据估计,世界海上
44%的油气资源位于300 m以下的水域,其中,墨西
哥湾深水油气资源量高达(400~500)×108桶油当
量,约占墨西哥湾大陆架油气资源量的40%以上,
而巴西东部海域深水油气比例高达90%左右。
20世纪90年代以来,由于发现油气田储量大,
产量高,深水油气倍受跨国石油公司青睐,发展迅
速。据估计,近年来,深水油气勘探开发投资年均增
长30. 4%, 2004年增加到220亿美元。1999年作
业水深已达2000 m, 2002年达3000 m。90年代以
来,全球获近百个深水油气发现,其中亿吨级储量规
模的超过30%。2000年,深水油气储量占海洋油气
储量的12. 3%,比10年前增长约8%。2004年,全
球海洋油气勘探获20个重大深水发现(储量大于
110×108桶)。1998-2002年有68个深水项目,约
15×108t油当量投产; 2003-2005年则增至144个
深水项目,约4216×108t油当量投产, 2004年深水
石油产量210×108,t约占世界石油产量的5%。
2 目前深水油气开发模式
深水油气开发设施与浅水油气开发设施不同,
其结构大多从固定式转换成浮式,因此开发方式和
方法也发生了变化。国外深水油气开发中常用的工
程设施有张力腿(TLP)平台、半潜式(SEMIOFPS)平
台、深吃水立柱式(SPAR)平台、浮式生产储油装置
(FPSO)以及它们的组合。
3 深水钻井关键技术
3.1 深水钻井设备
适用于深水钻井的主要是半潜式钻井平台和钻
井船2种浮式钻井装置。
3.1. 1 深水钻井船 钻井船是移动式钻井装置中
机动性最好的一种。其移动灵活,停泊简单,适用水
深范围大,特别适于深海水域的钻井作业。钻井船
主要由船体和定位设备2部分组成。船体用于安装
钻井和航行动力设备,并为工作人员提供工作和生
活场所。在钻井船上设有升沉补偿装置、减摇设备、
自动动力定位系统等多种措施来保持船体定位。自
动动力定位是目前较先进的一种保持船位的方法,
可直接采用推进器及时调整船位。全球现有38艘
钻井船,其中额定作业水深超过500 m的深水钻井
船有33艘,占总数的87%。在这33艘深水钻井船
中,有26艘正在钻井,有5艘正在升级改造。在现
有的深水钻井船中, 20世纪70年代建造的有10
艘, 80年代和90年代建造的各有7艘,其余9艘是
2000-2001年建造的。其中2000年建成的钻井船
最多,有8艘;其次是1999年,有4艘。目前在建的
7艘钻井船中,均是为3000多米水深建造的, 2007
年将建成1艘, 2008年和2009年将各建成3艘。
钻井船主要活跃在巴西海域、美国墨西哥湾和
西非海域。2006年7月初,正在钻井的26艘深水
钻井船分布在8个国家。其中巴西8艘,占1/3;其
次是美国,有6艘;安哥拉、印度和尼日利亚分别有
4艘、3艘和2艘;中国、马来西亚和挪威各1艘。
3.1. 2 半潜式钻井平台 半潜式钻井平台上部为
工作甲板,下部为2个下船体,用支撑立柱连接。工
作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线
面积小,波浪影响小,稳定性好、支持力强、工作水深
大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,到本
世纪初,工作水深可达3000 m,同时勘探深度也相
应提高到9000~12 000 m。据Rigzone网站截至
2006年7月初的统计,全球现有165座半潜式钻井
平台,其中额定作业水深超过500 m的深水半潜式
钻井平台有103座,占总数的62%。在这103座深
水半潜式钻井平台中,有89座正在钻井,有11座正
在升级改造。其中31座是20世纪70年代建造的,
最长的已经服役30多年; 40座是20世纪80年代
建造的; 13座是90年代建造的; 19座是2000 -
2005年建造的。此外,还有24座深水半潜式钻井
平台正在建造。
深水半潜式钻井平台主要活跃在美国墨西哥
湾、巴西、北海、西非、澳大利亚和墨西哥海域。2006
年7月初,处于钻井中的89座深水半潜式钻井平台
分布在18个国家,其中美国最多, 24座,占总数的
27%;巴西17座,挪威10座,英国6座,澳大利亚、
墨西哥和尼日利亚各5座,其余国家各有1~3座。
3.2 深水定位系统
半潜式钻井平台、钻井船等浮式钻井装置在海
中处于飘浮状态,受风、浪、流的影响会发生纵摇、横
摇运动,必须采用可靠的方法对其进行定位。
动力定位是深水钻井船的主流方式。在现有的
深水钻井船中,只有6艘采用常规锚链定位(额定
作业水深不足1000 m),其余27艘都采用动力定位
(额定作业水深超过1000 m)。1000 m以上水深的
钻井船采用的都是动力定位,在建的钻井船全部采
用动力定位。
动力定位系统一般采用DGPS定位和声纳定位
2种系统。声纳定位系统的优点: (1)精确度高
(1% ~2% )、水深(最大适用水深为2500 m); (2)
信号无线传输(不需要电缆); (3)基本不受天气条
件的影响(GPS系统受天气条件的影响); (4)独
立,不需要依靠其他系统提供的信号。声纳定位系
统的缺点: (1)易受噪声的影响,如环境噪声、推进
器噪声、测试MWD等; (2)折射和阴影区; (3)信号
传输时间; (4)易受其他声纳系统的干扰,如多条船
在同一地方工作的情况。
3.3 大位移井和分支水平井钻井技术
海上钻井新技术发展较快,主要包括大位移井、
长距离水平钻井及分支水平井钻井技术。这些先进
技术在装备方面主要包括可控马达及与之配套的近
钻头定向地层传感器。在钻头向地层钻进时,近钻
头传感器可及时检测井斜与地层性质,从而使司钻
能够在维持最佳井眼轨迹方面及时做出决定。
由于水平井产量高,所以在国外海上油气田的
开发中已经得到了广泛的应用。目前,国外单井总
水平位移最大已经达11 000m。分支水平井钻井技
术是国际上海洋油气田开发广泛使用的技术,近年
来发展很快。利用分支井主要是为了适应海上需
要,减少开发油藏所需平台数量及平台尺寸(有时
平台成本占开发成本一半还多)。具体做法是从一
个平台(基础)钻一口主干井,然后从主干井上急剧
拐弯钻一些分支井,以期控制较大的泄油面积,或者
钻达多个油气层。
3.4 深水双梯度钻井技术
与陆地和浅海钻井相比,深海钻井环境更复杂,
容易出现常规钻井装备和方法难以克服的技术难
题:锚泊钻机本身必须承受锚泊系统的重量,给钻机
稳定性增加了难度;隔水管除了承受自身重量,还承
受严重的机械载荷,防止隔水管脱扣是一个关键问
题;地层孔隙压力和破裂压力之间安全钻井液密度
窗口窄,很难控制钻井液密度安全钻过地层;海底泥
线处高压、低温环境影响钻井液性能产生特殊的难
题;海底的不稳定性、浅层水流动、天然气水合物可
能引起的钻井风险等。国外20世纪60年代提出并
在90年代得到大力发展的双梯度钻井(DualGradi-
entDrilling,简称DGD)技术很好地解决了这些问题。
双梯度钻井技术的主要思想是:隔水管内充满海水
(或不使用隔水管),采用海底泵和小直径回流管线
旁路回输钻井液;或在隔水管中注入低密度介质
(空心微球、低密度流体、气体),降低隔水管环空内
返回流体的密度,使之与海水相当,在整个钻井液返
回回路中保持双密度钻井液体系,有效控制井眼环
空压力、井底压力,克服深水钻井中遇到的问题,实
现安全、经济的钻井。
3.5 喷射下导管技术
海上浅水区的表层套管作业通常采用钻孔、下
套管然后固井的作业方式。在深水区,由于海底浅
部地层比较松软,常规的钻孔/下套管/固井方式常
常比较困难,作业时间较长,对于日费高昂的深水钻
井作业显然不合适。目前国外深水导管钻井作业通
常采用“Jetting in”的方式。常规做法是在导管柱
(Φ914. 4 mm或Φ762 mm)内下入钻具,利用导管柱
和钻具(钻铤)的重量,边开泵冲洗边下入导管。
3. 6 动态压井钻井技术(DKD)
DKD(Dynamic killDrilling)技术是深水表层建
井工艺中的关键技术。该技术是一种在未建立正常
循环的深水浅层井段,以压井方式控制深水钻井作
业中的浅层气井涌及浅层水涌动等复杂情况的钻井
技术。其工作原理与固井作业中的自动混浆原理相
似,它是根据作业需要,可随时将预先配好的高密度
压井液与正常钻进时的低密度钻井液,通过一台可
自动控制密度的混浆装置,自动调解到所需密度的
钻井液,可直接供泥浆泵向井内连续不断地泵送。
在钻进作业期间,只要PWD和ROV监测到井下有
地层异常高压,就可通过人为输入工作指令,该装置
立即就可泵送出所需要的高密度钻井液,不需要循
环和等待配制高密度钻井液,真正意义上地实现边
作业边加重的动态压井钻井作业。
3. 7 随钻环空压力监测(APWD)
由于深水海域的特殊性,与浅水和陆地钻井相
比,部分的上覆岩层被水代替,相同井深上覆岩层压
力降低,使得地层孔隙压力和破裂压力之间的压力
窗口变得很窄,随着水深的增加,钻井越来越困难。
据统计,在墨西哥湾深水钻井中,出现的一系列问
题,如井控事故、大量漏失、卡钻等都与环空压力监
测有关。随钻环空压力测量原理是主要靠压力传感
器进行环空压力测量,可实时监测井下压力参数的
变化。它可以向工程师发出环空压力增加的危险报
警,在不破坏地层的情况下,提供预防措施使井眼保
持清洁。主要应用于实时井涌监测和ECD监控、井
眼净化状况监控、钻井液性能调整等,是深水钻井作
业过程中不可缺少的数据采集工具。
3. 8 随钻测井技术(LWD /MWD /SWD)
深水测井技术主要是指钻井作业过程中的有关
井筒及地层参数测量技术,包括LWD、MWD和
SWD测井技术。
由于深水钻井作业受到高作业风险及昂贵的钻
机日租费的影响,迫使作业者对钻井测量技术提出
了多参数、高采集频率和精度及至少同时采用2套
不同数据采集方式的现场实时数据采集和测量系
统,并且具有专家智能分析判断功能的高标准要求。
目前最常用的定向测量方式是MWD数据测量
方式,这种方式通常只能测量井眼轨迹的有关参数,
如井斜角、方位角、工具面。LWD是在MWD基础
上发展起来的具有地层数据采集的随钻测量系统,
较常规的MWD增加了用于地层评价的电阻率、自
然伽马、中子密度等地层参数。具有地质导向功能
的LWD系统可通过近钻头伽马射线确定井眼上下
2侧的地层岩性变化情况,以判断井眼轨迹在储层
中的相对位置;利用近钻头电阻率确定钻头处地层
的岩性及地层流体特性以及利用近钻头井斜参数预
测井眼轨迹的发展趋势,以便及时做出调整,避免钻
入底水、顶部盖层或断裂带地层。
随钻地震(SWD)技术是在传统的地面地震勘
探方法和现有的垂直地震剖面(VSP———Vertical
Seismic Profiling)的基础上结合钻井工程发展起来
的一项交叉学科的新技术。其原理是利用钻进过程
中旋转钻头的振动作为井下震源,在钻杆的顶部、井
眼附近的海床埋置检波器,分别接收经钻杆、地层传
输的钻头振动的信号。利用互相关技术将钻杆信号
和地面检波器信号进行互相关处理,得到逆VSP的
井眼地震波信息。也就是说,在牙轮钻头连续钻进
过程中,能够连续采集得到直达波和反射波信息。
3.9 深水钻井液和固井工艺
随着水深度的加大,钻井环境的温度也将越来
越低,温度降低将会给钻井以及采油作业带来很多
问题。比如说在低温情况下,钻井液的流变性会发
生较大变化,具体表现在黏、切力大幅度上升,而且
还可能出现显著的胶凝现象,再有就是增加形成天
然气水合物的可能性。目前主要是在管汇外加绝缘
层。这样可以在停止生产期间保持生产设备的热
度,从而防止因温度降低而形成水合物。
表层套管固井是深水固井的难点和关键点。海
底的低温影响是最主要的因素。另外由于低的破裂
压力梯度,常常要求使用低密度水泥浆。深水钻井
的昂贵日费又要求水泥浆能在较短的时间内具有较
高的强度。
3.10 深水钻井隔水管及防喷器系统
深水钻井的隔水管主要指从海底防喷器到月池
一段的管柱,主要功能是隔离海水、引导钻具、循环
钻井液、起下海底防喷器组、系附压井、放喷、增压管
线等作用。在深水钻井当中,隔水管柱上通常配有
伸缩、柔性连接接头和悬挂张力器。在深水中,比较
有代表性的是Φ533. 4 mm钻井隔水管,平均每根长
度为15. 2~27. 4 m。为减小由于钻井隔水管结构
需要和自身重量对钻井船所造成的负荷,在钻井隔
水管外部还装有浮力块。这种浮力块是用塑料和类
似塑料材料制成的,内部充以空气。在钻井隔水管
外部,还有直径处于50~100 mm范围的多根附属
管线。在深水钻井作业过程中,位于泥线以上的主
要工作构件从下向上分别是:井口装置、防喷器组、
隔水管底部组件、隔水管柱、伸缩短节、转喷器及钻
井装置,井口装置通常由作业者提供。
4 结论
深水石油钻井是一项具有高科技含量、高投入
和高风险的工作,其中喷射下导管技术、动态压井钻
井技术、随钻环空压力监测、随钻测井技术、ECD控
制等技术是深水钻井作业成功的关键。钻井船、隔
水管和水下防喷器等设备的合理选择也是深水钻井
作业成功的重要因素。另外,强有力的后勤支持和
科学的作业组织管理是钻井高效和安全的重要保
障。
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