基于CTRW的聚驱后示踪剂产出特征分析

应用传统的对流扩散方程模拟聚驱后示踪剂产出曲线存在不适应性,将产生质量不守恒或模拟不出实际产出曲线问题.根据连续时间随机游走( CTRW)理论,利用CTRW模型对含聚合物的示踪剂测试实验的产出曲线进行模拟.结果表明:CTRW模型模拟的示踪剂产出曲线克服了基于传统的对流扩散方程模拟示踪剂产出曲线时所遇到的问题;CTRW模...     

高密度电阻率法监测纳米胶体在多孔介质中运移的实验

利用高密度电阻率法监测纳米胶体在饱和多孔介质中的运移过程.对纳米胶体和保守性示踪剂在末端的电导率穿透曲线进行了比较.结果表明,纳米胶体与保守性示踪剂在多孔介质中的运移过程非常相似,均可用一维对流弥散方程进行拟合.通过对不同截面、不同电极间距、竖直方向的电阻穿透曲线的比较,说明利用高密度电阻率仪监测纳米胶体在多孔介质中的运移是可行的.无论是传统示踪剂还是纳米胶体,在同一截面上不同电极间距几个测点的穿透曲线非常相似,沿着水流向前推进的溶液锋面到达同一电极截面的时间非常接近,说明多孔介质是非常均质的.同时高密度电阻率法可以动态反映砂柱中纳米胶体运移的时空变化特征.     

稠油油藏火烧—蒸汽复合驱开发效果实验

稠油油藏单一方式火烧开采后期存在易气窜、燃烧不充分、波及效果差等问题.以辽河油田G3块火驱试验区天然岩心为研究对象,进行稠油油藏一维火烧物理模拟实验,结合产出流体、储层矿物特征,分析火烧蒸汽复合驱热采技术优势,应用数值模拟进行特征验证和生产预测.结果 表明:火烧蒸汽复合驱比单一方式火烧的火线最高温度提高150℃以上、高...     

LNAPL在二维含水介质中运移规律的研究

为研究LNAPL （轻质非水相液体）污染物在均匀含水介质中的运移规律,本文建立微元模型推导出LNAPL在均匀含水介质中的对流--弥散方程。针对不同的介质模型,对二维对流--弥散方程运用差分法进行数值模拟,求其数值解。分析LNAPL污染物的运移特征,得出在均匀介质和非均匀层状介质中运移规律： LNAPL污染物在含水介质中的运移规律遵循对流--弥散方程,介质的弥散系数是影响LNAPL污染物运移的主要因素。     

一种自适应时间步长的场地地表污染扩散元胞自动机仿真模型

针对传统扩散模型难以动态模拟地表污染物时空不均匀扩散过程的问题,本文提出一种基于元胞自动机模型的污染物地表扩散仿真模型,在综合考虑地表高差及粗糙度对污染物扩散过程影响的基础上,确定了不规则污染场地的元胞边界条件、划分了元胞空间、提出了一种降雨和非降雨条件下污染物扩散流速计算方法,基于分子扩散建立了地表污染扩散模型演变规则。为更好模拟地表污染物扩散情况,本文提出了一种污染物随坡度和质量衰减的元胞自适应时间步长调整算法,该算法能够动态调整元胞自动机的时间步长,防止固定时间步长在污染物快速扩散时错过细节,而缓慢扩散时消耗计算资源。实验设计了降雨和非降雨两种情形对污染物随时间扩散的过程进行仿真与分析。实验结果表明,不同下垫面对污染物扩散速度有很大的影响,污染物在糙率为0.012的水泥地表上的扩散速度约为其在糙率为0.035的一般性土壤地表上的2.7倍;降雨强度和时长能够加快污染物的扩散,且扩散速度随着降雨曲线变化而改变,并在雨强峰值附近达到最大;污染物扩散服从坡度分布特征,且随着时间变化,高污染区域范围和污染物浓度差异渐渐变小,并在一段时间后,浓度变化渐渐趋于平稳;自适应时间步长演变算法能够较好地体现一次演变过程中污染物扩散在不同邻域元胞方向上的细微时间差异,提高污染物时空分布的计算精度。     

亲水多孔介质柱状剩余油的微观运移机理

为分析剩余油微观分布特征,以毛细管束渗流模型为基础,建立柱状残余油微观渗流模型,推导毛细管中油水微观运动方程,进而导出基于微观渗流模型条件下油水相对渗透率表达式,分析毛细管半径、毛管力和原油黏度对油、水相对渗透率的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向右平移;当驱替压力较高时,毛管力的影响可忽略不计;水湿条件下,驱替压力较低时,随着毛管力的增大,油的相对渗透率增大;随着原油黏度的增大,油相相对渗透率曲线下降.该结果为分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供指导.     

岩石部分润湿对水驱油藏微观相态分布的影响

根据渗流力学和传热学原理,建立水驱油多孔介质流固耦合换热控制方程.考虑热水驱过程中原油密度、黏度随温度的变化关系,对微尺度模型水驱油过程进行数值计算,分析不同模型内岩石部分润湿对水驱油微观相态分布的影响.结果表明:在水驱过程中注人水一侧岩石润湿性对含油饱和度起着决定性影响;驱替过程结束后,随着停驱时间的延长,剩余油、水...     

块石定向性特征对土-石混合体强度影响的数值模拟

为了探讨土-石混合体的力学强度受块石定向性特征的影响,开发了二维椭圆块石集合体随机模型(2D Elliptic Block Collection Stochastic Model,简称EBCS2D),并在此基础上进行了双轴压缩数值模拟。模拟结果显示土-石混合体的强度受块石定向性特征的影响,该影响规律与含石量显著关联。通过对各向异性屈服面曲线方程和数值模拟结果的拟合分析,验证了该屈服面曲线方程在表达土-石混合体强度方面的适应性。通过引入土-石相互作用单元的概念,阐明了在低、中、高3种含石量下,块石孤立作用和团簇作用交替主导,造成了块石定向性特征对土-石混合体力学强度的不同规律的影响。      

亲水多孔介质残余油滴的微观运移机理

为分析高含水期剩余油微观分布特征,以毛细束渗流模型为基础,建立油滴状残余油微观渗流模型,推导毛细管中油、水微观运动方程,进而导出基于微观渗流模型条件下油、水相对渗透率表达式;分析毛细管半径、驱替压力梯度、油滴与水滴的长度比、油滴半径和原油黏度对油、水相对渗透率的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向右平移;随着驱替压力梯度增大,油、水两相相对渗透率增加;随着油滴与水滴长度比的减小,水相相对渗透率曲线陡峭上升;随着油滴半径减小,油相相对渗透率提高;原油黏度越大,油相相对渗透率下降越快.该结果为分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供指导.     

基于立体网格的放射性污染物扩散过程模拟与表达

针对放射性污染物的扩散过程表达问题,设计了适用于该方法的状态建模与面向对象建模混合的数据模型,该模型支持真三维的网格化表达与元胞机推演,可以将传统放射性污染物的计算与表达结合在一起,数据不需要多次转换与重采样,降低了精度和效率的损失。通过两个实验,分别针对单源和多源放射性污染物的大气扩散过程进行了模拟,扩散模拟的结果符合放射性污染物扩散的客观规律,整个扩散表达过程中任意一个时刻、截面或者空间的污染物浓度都可以动态地计算和表达,过程具有非常好的直观性和可分析性。     

Two-dimensional numerical model for debris flows in the Jiangjia Gully, Yunnan Province

Debris flows are recurrent natural hazards in many mountainous regions.This paper presents a numerical study on the propagation of debris flows in natural erodible open channels,in which the bed erosion and sedimentation processes are important.Based on the Bingham fluid theory,a mathematical model of the two-dimensional non-constant debris flow is developed.The governing equations include the continuity and momentum conservation equations of debris flow,the sediment convection-diffusion equation,the bed erosion-deposition equation and the bed-sediment size gradation adjustment equation.The yield stress and shear stress components are included to describe the dynamic rheological properties.The upwind control-volume Finite Volume Method (FVM) is applied to discretize the convection terms.The improved SIMPLE algorithm with velocity-free-surface coupled correction is developed to solve the equations on non-orthogonal,quadrilateral grids.The model is applied to simulate a debris flow event in Jiangjia Gully,Yunnan Province and to predict the flow pattern and bed erosion-deposition processes.The results show the effectiveness of the proposed numercial model in debris flow simulation and potential hazard analysis.     

In- Depth Colloidal Dispersion Gels Improve Oil Recovery Efficiency

Daqing Oilfield has carried out the production of polymer flooding was promoted since in 1996.Presently, polymer flooding is very successful in several production plants of Daqing Oilfield, and getting into industrialisation production. It has played a very important role in maintaining the oilfield stable production of over 50 million tons of oil.But the high permeability variation is serious, resulting in polymer production in some production wells recylingly and production concentration increasing slowly, which adversely affects polymer flooding efficiency.Colloid dispersion gels (CDG) is a unique in- depth permeability modification process. It can reduce in- depth reservoir permeability variation by moving into highly permeable, water saturated zones and providing high resistance to subsequent water injection in those zones, so that oil can be produced from tighter rock. So CDG can enlarge volumetric sweep, and improve oil recovery efficiency.We had a CDG pilot programme in Daqing Oil Field in 1999, now this pilot has been entering into effective period with produing more oil and less water.Introduction     

In - Depth Colloidal Dispersion Gels Improve Oil Recovery Efficiency

Princinple of colloidal dispersion gels technologyColloidal dispersion gels are made of low concentrations of POlymer and crosslinker. Polymer concentrations normally range from 100 to 1200 ppm.In this concentration range, there is not enoughpolymer to fo…     

聚合物驱后凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油效果

针对大庆油田N5区西部P1试验区块聚合物驱后含水率上升速度加快,产油量降低,且尚存大量剩余油的现状,提出进一步提高聚合物驱后剩余油的凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油技术,通过实验分析铬离子凝胶体系黏度的影响因素,研究聚合物驱后凝胶体系与二元复合体系(相对分子质量为2 500万的聚合物和RMA-1型表面活性剂)段塞式交替注入驱油的效果;通过数值模拟分析聚合物驱后凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油的可行性.结果表明:凝胶与二元体系段塞式交替注入驱油阶段采收率在聚合物驱基础上提高10%以上,说明该技术可以作为聚合物驱后进一步提高原油采收率的技术储备.     

基于LSTM的缝洞型油藏水淹异常模式识别及预警

大缝大洞的存在和频繁的工作制度导致缝洞型油藏含水率变化特征多样,暴性水淹预警难度大。针对传统预警方法存在的时滞性问题,采用K线理论刻画含水率生产指标变化趋势,总结出充沛型、突破型、反转型等水淹前异常模式;由于循环神经网络能够刻画生产数据间的长程相关性,采用基于循环神经网络的长短期记忆网络（LSTM）自动识别水淹异常模式特征实现暴性水淹预警。仿真实验表明基于LSTM的水淹异常模式识别模型通过变换数据尺度,较好地捕获暴性水淹前数据的整体变化趋势,识别精度明显优于支持向量机、朴素贝叶斯等模型。K线理论刻画的各类异常模式有效解决了传统预测的时滞难题,提前1~3周实现水淹预警,可以为缝洞型油藏水淹预警研究提供新的研究思路。      

Characteristics of Channeling Flow in Cultivated Horizon of Saline Rice Soil

1 Introduction The preferential flow tends to result in the loss of irriga- tion water and nutrients. The formation of the preferen- tial flow was caused by various factors, such as soil structure, tillage, worm cavity and root channeling rup- ture (Pot et al., 2005). Besides, frozen rupture can not be ignored in the northeastern China where the lowest tem- perature reaches -40℃ (Wang et al., 1993). There are several types of preferential flow, such as bypass flow, channeling flow and macro…     

聚合物溶液在渗流过程中机械降解数学模型

针对在渗流过程中聚合物溶液机械降解问题,提出计算聚驱过程中聚合物相对分子质量模型,引入降解因子概念,给出计算渗流过程中聚合物相对分子质量数学模型及其模型验证.结果表明,新模型的计算结果与实验数据的计算结果吻合程度很高;共选取9组实验数据进行对比计算,其中7组实验数据所计算的结果与用新模型计算的结果之间的误差小于5%.聚合物分子的降解程度与降解因子之间有密切联系,即随降解因子的增加,聚合物分子降解程度也不断增加;降解程度呈现先迅速增加后趋于平缓的现象,渗流过程中相对分子质量呈现前期迅速下降后期趋于稳定的规律.新模型可准确描述渗流过程中聚合物相对分子质量变化过程.     

疏水性交联聚合物微球与AP-P4的复合性能

考虑海上稠油油藏严重非均质性和海上平台寿命短、大井距开采的情况,也为解决疏水缔合聚合物在长时间高温、高盐度和高剪切条件下分子间疏水缔合比例降低问题,选择疏水性交联聚合物微球与疏水缔合聚合物进行复合.通过黏浓性质、抗剪切性能、填砂管封堵实验和人造岩心驱油实验,发现复合体系中微球能够与聚合物发生疏水缔合作用,改善聚合物在高温下的流变性能和抗剪切性能;且复合体系兼具交联聚合物微球的深部调剖和聚合物的增黏驱油性能,封堵性能和驱油效果均优于单纯聚合物驱.由于微球和AP-P4之间的疏水缔合作用使两者具有较好的复合效果,为改善聚合物驱提供新方法,为研究微观机理和指导聚合物驱奠定基础.     

渤海油田深部调驱体系研制及调驱参数优化

为了改善海上油田深部调驱效果,研制一种易于配制、施工简便的由聚合物FP、交联剂和助剂组成的冻胶体系.基于合适的成冻时间和成冻强度,优选适合该油藏条件的冻胶调驱体系配方,即聚合物FP(1 500～2 000mg.L-1)+交联剂(750～1 250mg.L-1)+助剂(1 000～1 500mg.L-1).利用三层非均质岩心进行调驱体系用量和调驱时机对调驱效果影响的评价,优化调驱体系的注入用量和注入时机参数.结果表明:当水驱至目标油藏含水率70%时,随着注入调驱体系用量的增加,采收率增加值越高;基于采出程度和经济效益双重考虑,优选调驱体系的用量为0.2PV;当注入用量为0.2PV调驱体系,油藏综合含水率低于50%条件下,早期注入调驱体系进行深部调驱,采收率增加值高,能够达到很好的调驱效果.     

空间复杂性与地理元胞自动机模拟研究

面对具有非线性、非平衡、自相似、自组织等复杂性特征的空间复杂现象,基于传统的牛顿力学和微分方程数学的地理模型显得力不从心,非线性科学作为解决地理复杂现象的有效工具成为地理学研究的前沿.基于对地理复杂性的分析、作者提出了一种基于元胞自动机(Cellular Automata)的地理模型框架,并在地理信息系统集成的基础上,对美国安阿伯波市的城市增长与扩散进行了生动地模拟和预测.