油气二次运移和聚集实验模拟研究现状与发展

实验模拟是油气二次运程和聚集研究的重要手段和方法，几十年来，许多学者进行了大量的模拟实验研究，确定了油气二次运移和聚集的一些机理，深化了油气成藏和分布的认识，目前实验模型主要有一维模型、二维模型、三维模型和微观模型，油气二次运移和聚集实验模拟的发展趋势主要表现在：（1）研究内容不断深入，由单纯的机理研究向为数值模拟提供参数以及实际油气藏成藏动力学模拟发展；（2）研究方法不断改进，实现宏观与微观实验模拟以及实验模拟与数值模拟的结合；（3）实验设备更趋于先进，实验模型向大型化、多功能化和自动化方向发展，观测手段也日趋现代化。     

油气二次运移和聚集实验模拟研究现状与发展

实验模拟是油气二次运移和聚集研究的重要手段和方法。几十年来，许多学者进行了大量的模拟实验研究，确定了油气二次运移和聚集的一些机理，深化了油气成藏和分布和认识。目前实验模型主要有一维模型，二维模型，三维模型和微观模型。油气二次运移和聚集实验模拟的发展趋势主要表现在：（１）研究内容不断深入，由单纯的机理研究向为数值模拟提供参数以及实际油气藏成藏动力学模拟发展；（２）研究方法不断改进，实现宏观与微观实验     

磁防垢机理研究现状与进展

磁防垢技术已在工农业生产中得到了广泛的应用，取得了显著的经济效益。但是，对磁防垢的机理迄今没有得到充分的研究，影响着该技术的推广应用和快速发展。今后磁防垢机理研究中应解决几个问题：①磁场影响胶粒表面的吸附过程；②磁场对离子水化、离子活度系数的作用机理；③电解质溶液体系的计算机模拟方法；④磁场对多组分电解质溶液热力学参数的作用模型     

岩石三维网络模型构建的实验和模拟研究

岩石网络模型的构建是实现微观渗流实验和模拟研究有机结合的关键技术之一．提出了基于CT扫描图像的三维网络模型的构建方法．借助工业用微焦点CT系统,获取一系列的能够真实描述岩石的微观孔隙结构和流体分布的CT切片图像．在提取孔隙空间骨架、喉道信息以及孔隙信息的基础上建立相应的网络模型,实现CT三维图像信息向孔隙／喉道大小分布以及拓扑信息的转化．这种方法的特点在于能够在保持几何学特征和流动特征不变的情况下用简单的几何形状的孔隙和喉道来表征岩石内复杂的孔隙空间．将水驱和聚合物驱CT实验与网络模拟结果对比,所建三维网络模型计算参数与室内实验获得的孔隙度、绝对渗透率、相渗曲线和微观剩余油分布等结果吻合较好,表明该网络模型能很好地表征岩石微观的孔喉尺寸和拓扑性质．     

MATLAB在大学物理实验教学中的应用

物理学是一门以实验为基础的学科．在进行演示实验时，实验条件苛刻、设施复杂等条件的限制，往往很难实现；进行实验数据处理和分析时，由于计算量大且复杂，从而影响教学效果．而使用计算机模拟，这些问题往往迎刃而解．本文通过几个实例来阐明MATLAB在大学物理实验教学中的应用，以期对今后的物理实验教学具有促进作用．     

煤颗粒热解过程中孔隙分形维数变化的数值模拟

为研究煤粉热解过程中孔隙分形维数的变化规律,更好地预测煤焦的燃烧行为,建立了基于颗粒分形孔隙的热解模型,对煤颗粒热解过程中孔隙分形维数的变化进行数值模拟.模型生成的颗粒在孔隙分形维数、孔隙率和颗粒密度方面与真实的煤粉颗粒相同.模型中采用官能团的裂解来描述热解中的化学反应,颗粒的膨胀由气体压力造成,热解模拟条件与沉降炉的实验条件相同.与实验结果相比,数值模拟能够定性地反映煤粉热解过程分形维数的变化规律.     

室内实验规模的出砂数学模拟

为了研究疏松砂岩的出砂特征，根据连续性孔隙介质渗流、微粒释放和微粒运移理论，建立了室内实验规模的出砂数学模型，并采用有限差分法对该模型进行了求解。结果表明，实验条件下数学模拟与物理实验模拟的结果吻合较好。用理论出砂模型模拟了胶体力、水动力导致的出砂和砂粒运移过程中滞留引起的渗透率变化。模拟结果表明，渗流速度高于临界流速才引起冲刷出砂；胶体力和冲刷力是出砂的诱发因素，砂微粒在运移过程中在孔隙表面再沉积和孔喉处被捕集将降低出砂程度；渗透率比值与注水孔隙体积倍数或渗流速度的关系曲线均呈“S”形；在运移过程中，砂微粒滞留导致渗透率比值随岩心长度的变化呈线性降低趋势。     

碳酸盐岩储层复杂孔隙结构研究现状及进展

碳酸盐岩储层由于受沉积环境和成岩作用的影响,其往往表现出强烈的非均质性,传统储层“四性”评价已无法满足碳酸盐岩储层表征的要求,要想明确储层本质特征,微观孔隙结构评价成为必然选择。为了了解目前碳酸盐岩储层孔隙结构研究现状,在参阅大量文献的基础上,将目前碳酸盐岩储层孔隙结构评价方法系统分为五大类：实验分析法、核磁共振测井评价法、基于分形特征的定量表征法、成像测井孔隙度谱分析法和孔隙结构指数表征法。这些评价方法的使用均存在使用局限性,要想建立连续、方便及可靠的孔隙结构评价方法,今后还需从岩石导电机理方面深入研究,其中基于岩石物理实验分析及模拟的复杂孔隙导电规律是重要研究方向。     

碳酸盐岩双孔隙网络模型的构建方法和微观渗流模拟研究

碳酸盐岩油藏作为全球的主力油气储集层,在微观尺度上分布有大量发育的大孔隙和微孔隙,研究不同孔隙对其微观渗流特征的影响具有重要意义．本文基于碳酸盐岩中分别描述大孔隙和微孔隙特征的单一尺度孔隙网络模型,利用整合法构建出能够同时描述大孔隙和微孔隙特征的双孔隙网络模型,最后模拟各网络模型的渗流过程,计算相应的渗流特征参数并同岩心实验室渗透率进行了对比．结果表明,基于整合法构建的双孔隙网络模型可根据区间域随机产生任意大小的网络尺寸,不仅同时包含大孔隙和微孔隙的几何拓扑结构信息,而且可同时描述大孔隙和微孔隙的渗流特征,能够较好描述真实碳酸盐岩油藏中多尺度孔隙特征．双孔隙网络模型的绝对渗透率和实验室岩心结果基本一致,水湿油藏条件下对比各网络模型的相对渗透率曲线发现,双孔隙网络模型的等渗点含水饱和度均大于大孔隙和微孔隙网络,其残余油饱和度明显减少,这是由于大孔隙和微孔隙的整合极大地提高了双孔隙网络的连通性,进而大幅度提高网络的渗流能力,本研究为碳酸盐岩微观渗流研究提供了重要的理论基础．     

磁防垢机理研究现状与进展

磁防垢技术已在工农业生产中得到了广泛的应用，取得了显著的经济效益。但是，对磁防垢的机理迄今没有得到充分的研究。影响着该技术的推广应用和快速发展。今后磁防垢机理研究中应解决几个问题：（１）磁场影响胶粒表面的吸附过程；（２）磁场对离子水化，离子活度系数的作用机理；（３）电解质溶液体系的计算机模拟方法；（４）磁场对多组分电解质溶液热力学参数的作用模型。     

多孔材料表征方法的可靠性研究

从理论和实验两个方面讨论了物理吸附法和压汞法的理论依据、适用范围和影响因素．结果表明，N2吸附法操作简单，样品可回收，通过不同的数学模型处理可以获得微孔（D〈2nm）和中孔数据．对于BJH法，最适宜的测量孔径D=2～100nm，D〉100nm的孔径数据由于误差较大而可信度较低．适宜的脱气温度和脱气时间直接影响测量结果．压汞法最大的优势是用于大孔测量，最适宜的D=50～5000nm，超过这一范围，则由于进汞压力测量误差增大而使孔径数据不可靠．压汞法的缺点是样品不能回收，操作时必须特别小心谨慎，防止汞中毒．     

润滑脂壁滑移管流测试系统的设计

由于壁滑移的影响,在不同管径中测得的流变模型不重合,若求任一管径的流变模型就必须进行对应的实验,不方便工程应用,实质上不论用何种流变装置测得同一润滑脂试样的真实流变模型都应相同,润滑脂为高粘度半固态的非牛顿流体,第一法向应力差、触变性等因素也使得流变模型不相同.设计研制无孔穴误差的低压力波动润滑脂泵、精确测压接头、测试数据自动采集装置等,组成高精度壁滑移管流测试系统,并制定了合理的测试步骤和方法,达到尽量消除壁滑移以外因素的影响,分离壁滑移流动.测试润滑脂在不同管径中的流动,得出壁滑移速度,验证扣除壁滑移后的真实流变模型不随管径变化和壁滑移减阻效果.     

基于大孔隙下渗理论的产流模型及其应用

闸述了大孔隙下渗机理和大孔隙流产生的条件,并结合土壤基质下渗以及大孔隙和土壤基质水分交换过程,建立了超渗产流模型．将该模型应用于滦河水系的柳河流域,估算了流域的产流量,推求了流域的径流过程．在模型的率定期和检验期,径流总量相对误差大部分在20％以内,Nash效率系数大部分超过70％,说明该模型可以用于以超渗产流模式为主要产流方式的流域径流模拟．     

交通流的季节ARIMA模型与预报

使用季节ARIMA模型对交通流进行建模及预报为高速公路交通状况分析、道路设施建设、公路效益评价及控制策略设计等提供了一种可靠的方法和途径。介绍了具有周期的季节ARIMA模型的一般表达方式，并提供了使用这一模型进行建模和预报的一般过程。最后以某高速公路的实测数据为例，进行实证分析，得到了72步的长期预报结果，其相对误差为0．13。     

泡沫排液采气井筒多相流机理模型

基于基本物理原理建立了适用于多种流型的泡排井多相流机理模型。首先,基于Mitchell 和Taitel 的实验成
果,将泡排井流型分为泡状流、段塞流、均质泡沫流和雾状流,建立了流型转换机理模型;随后,建立了各流型的压降
计算方法,其中泡状流、段塞流采用漂移模型描述,将均质泡沫流视为幂律流体处理,而雾状流简化为无滑脱模型处
理。和川南、鄂尔多斯39 口包含多种流型的泡排井测压数据对比,模型的相对误差仅为–0.55%。敏感性分析表明,低
气液比泡排井可能呈现泡状流或段塞流,适度注气可实现流型向泡沫流的转变,提高举升效率。     

Evidence of power-law flow in the Mojave desert mantle

Studies of the Earth's response to large earthquakes can be viewed as large rock deformation experiments in which sudden stress changes induce viscous flow in the lower crust and upper mantle that lead to observable postseismic surface deformation. Laboratory experiments suggest that viscous flow of deforming hot lithospheric rocks is characterized by a power law in which strain rate is proportional to stress raised to a power, n (refs 2, 3). Most geodynamic models of flow in the lower crust and upper mantle, however, resort to newtonian (linear) stress-strain rate relations. Here we show that a power-law model of viscous flow in the mantle with n = 3.5 successfully explains the spatial and temporal evolution of transient surface deformation following the 1992 Landers and 1999 Hector Mine earthquakes in southern California. A power-law rheology implies that viscosity varies spatially with stress causing localization of strain, and varies temporally as stress evolves, rendering newtonian models untenable. Our findings are consistent with laboratory-derived flow law parameters for hot and wet olivine--the most abundant mineral in the upper mantle--and support the contention that, at least beneath the Mojave desert, the upper mantle is weaker than the lower crust.     

面向隐写分析的图像富模型特征的改进

针对内容自适应隐写的最佳检测器是经载体图像集与相应隐写图像集训练的集成分类器,训练图像由基于残留噪声的富模型(一族特征)表示。最近研究显示,通过在富模型特征中融入对载体像素的嵌入修改概率,这种内容自适应要素可以提高检测准确度。由于每个残噪样值依赖其周边一整块像素,因此应把对残噪本身而不是对决定残噪的像素的嵌入影响融入富模型特征之中。基于这种认识,提出用残留噪声L1失真的期望值取代像素的嵌入修改率以提高检测准确度。针对当前三种先进的内容自适应隐写算法进行实验,这种新的改进思想得到了实验结果的支持。     

3D Visual Plant Models in Computational Fluid Dynamics Simulation of Ambient Wind Flow around an Isolated Tree

Plants can reduce the velocity of wind and wind erosion and prevent the movement of sand.But it may be extremely difficult to measure directly the aerodynamic characteristics of the airflow near the real vegetation in field experiments on account of restriction by many objective factors.Therefore,numerous investigations have been carried out to study the efficiency of windbreaks by conducting wind tunnel experiments on simulated models or using computational fluid dynamics(CFD) simulation instead of field measurements.Plant models are simplified at some level to be used for numerical simulation in existing literatures.It is a little distortion of leaves in details if the tree canopy is regarded as a whole region which can have a certain influence on the CFD simulation.Hence,one modeling approach that combines Visual Basic for applications(VBA) and computer aided design(CAD) technology is proposed to design 3D virtual plant models.The tree models used for numerical simulation of wind flow around trees are more lifelike.In addition,this method can be applied for creating a 3D virtual vegetation library.It is also more convenient to get the diversified biological indicators by digital plants in computer.     

四气门柴油机进气道流通特性的研究

每缸采用四气门的发动机能进一步降低排放,提高发动机的动力性和经济性本文介绍了直喷式柴油机的四气门进气系统,分析了该系统在充气效率和燃烧方面的特点文中作者进行了螺旋气道与不同流通面积的切向气道的组合试验讨论了四气门进气系统进气道的流通特性及进气道不同进口流通面积对进气流量和涡流动量的影响研究结果表明采用四气门进气系统,进气流通面积增加３９％;另外,切向气道和螺旋气道的进气流量直接影响着缸内涡流的形成,最佳的涡流效果和切向气道与螺旋气道的流量之比密切相关本文为四气门高速直喷式柴油机的进气系统设计提供了依据     

带有旋流的RH精炼系统循环流动的实验研究

探讨RH真空脱气装置水模型上升管中施加旋流以提高系统精炼效率的可能性,分别采用平直叶片叶轮和轴流式叶轮产生旋流,通过水模型实验,比较有旋流和无旋流上升管中气液两相流体流动现象的差别.利用超声波流量计测量系统的循环流量,利用摄像机记录气液两相流动状态.水模型实验结果表明,与无旋流情况相比,施加旋流后循环流量显著增大.由于向心力作用,气泡向管道中心区域积聚,从而使气泡与杂质物碰撞合并的机会大大增加;同时还能够避免气泡吸附在管壁上,提高RH真空精炼装置的寿命.