转子流道倾斜式的外驱旋转压能交换器性能研究

为提高外驱式旋转压能交换器性能，设计了转子流道倾斜式的外驱式旋转压能交换器，以能量回收效率和体积混合率为性能指标，利用商业CFD软件Fluent对模型求解计算，并与直流道外驱式旋转压能交换器模拟数据对比分析。结果表明，处理量相等的情况下，能量回收效率和体积混合率均随转子转速的升高而降低；同一转速下，转子倾斜角度改变，能量回收效率变化不超过0.04%，而对体积混合率有明显影响。研究结果对于提高外驱式旋转压能交换器设备性能具有一定指导意义。     

体积压裂套管剪切变形载荷分析及强度设计

页岩气开发过程中井筒穿越天然裂缝/断层,体积压裂时天然裂缝/断层容易被激活,导致套管剪切变形,套管内径缩小,井下工具无法下入。目前对套管剪切变形条件下的受力分析较少,现有研究主要采用套管Mises应力屈服准则判断套管失效,该准则对于套管大剪切变形问题已不适用。为探究天然裂缝/断层滑移导致的套管剪切变形问题,建立套管-水泥环-地层组合体有限元模型,对位移载荷作用下的套管力学行为进行研究。分析了各因素对套管受力及缩径量的影响,并提出套管缩径量与应力相结合的套管外载设计方法。研究结果表明:套管剪应力及Mises应力随地层滑移量增大而增大,在10 mm滑移量作用下,套管Mises应力已超过屈服强度,建议采用剪切载荷进行强度校核;套管缩径量主要集中在距离滑移面1 m范围内,套管局部区域出现膨胀现象;考虑套管变形量的载荷设计可以有效防止体积压裂过程中套管变形导致压裂工具无法下入的问题。     

基于核磁共振技术的黄土内部孔径分布对逾渗特性的影响

黄土的逾渗特性作为黄土渗流中比较特别的性质，它涉及到了黄土渗透性突变的特殊问题，其重要性是毋庸置疑的。研究黄土内部的孔径分布对逾渗特性的影响可以为工程中的某些渗流问题提供理论依据与实践价值，然而前人的研究往往忽视了这部分内容。基于此，本文展开了一组原状黄土和两组重塑黄土的试验研究:采用变水头试验分析黄土渗流过程中的逾渗现象，然后利用核磁共振技术对三组试样进行孔隙分布评价，最终分析孔径分布对于黄土逾渗特性的影响。试验结果表明:（1）原状黄土由于原生结构较好，孔隙大小的分布较重塑黄土更为集中，孔径集中在0.011~ 0.11 μm的中孔隙最多；重塑黄土由于丧失了结构性，部分土颗粒会产生黏聚，从而导致土体内的微孔与大孔的比原状黄土多。（2）由于原状黄土孔隙更为集中，内部孔隙更不容易透水，所以更容易达到临界状态从而使得渗透性发生逾渗，原状黄土的临界水头比相同干密度的重塑黄土更高。而重塑黄土则是干密度越大，孔隙率越低，孔隙越小，临界水头越高。试验利用方便快捷的核磁共振技术，首次分析了黄土内部孔径分布对黄土逾渗特性的影响，富有创新性，试验可靠性高，成果可为黄土重大工程的基础建设中的有关渗流问题提供建议。     

基于深度学习的岩石铸体薄片图像孔隙自动提取

岩石铸体薄片图像中孔隙区域的准确提取是分析评估工作的前提。但目前传统的孔隙提取方法主要是通过颜色特征进行阈值分割，精度较低，需加入大量的人工交互操作才能提高精度。因此提出一种新的基于深度学习的孔隙区域自动提取算法，该算法基于U-net搭建网络基本框架。首先，网络在编码阶段加入残差块来提升网络的深度。其次，针对残差块进行优化并引入空洞卷积，提取更全局、语义层次更深的特征。最后，在解码阶段加入网络模块间的短连接，提出新的融合特征方法，更好地将浅层特征与深层语义特征相结合，得到更加精细的孔隙区域。实验结果表明，该方法优于传统的孔隙提取方法，具有更高的分割精度且无需人工操作，与主流卷积神经网络相比也具有更高的精度和平均交并比。     

致密气藏多级压裂水平井生产动态机理分析

为准确预测致密气藏多级压裂水平井在非线性渗流和复杂裂缝下的生产动态特征，通过双重连续介质-离散裂缝耦合模型对原始致密储层和水力压裂裂缝系统流动特征进行刻画并构建综合渗流数学模型，采用非结构三维四面体网格和控制体积-有限元方法建立全隐式数值模型，并通过修正Peaceman方法建立复杂压裂水平井数值井模型，从而获得准确的数值解。开展含水饱和度、应力敏感系数、压裂裂缝压开程度和空间非对称分布等关键参数对X致密气藏某区块压裂水平井生产动态的影响因素分析。研究表明，该模拟方法能准确预测致密气藏压裂水平井生产动态特征，为致密气藏的高效开发提供理论支撑和计算工具。     

转子流道倾斜式的外驱旋转压能交换器性能研究

为提高外驱式旋转压能交换器性能，设计了转子流道倾斜式的外驱式旋转压能交换器，以能量回收效率和体积混合率为性能指标，利用商业CFD软件Fluent对模型求解计算，并与直流道外驱式旋转压能交换器模拟数据对比分析。结果表明，处理量相等的情况下，能量回收效率和体积混合率均随转子转速的升高而降低；同一转速下，转子倾斜角度改变，能量回收效率变化不超过0.04%，而对体积混合率有明显影响。研究结果对于提高外驱式旋转压能交换器设备性能具有一定指导意义。     

Geochemistry of Clayey Aquitard Pore Water as Archive of Paleo-Environment,Western Bohai Bay

The record of paleo-environment in clayey aquitard pore water is much more effective relative to aquifer groundwater owing to the low permeability of clayey aquitard. Oxygen-18 (18O), deuterium (D), an...     

基于Lobatto-Gauss结构的一维四次有限体积元法

构造基于Lobatto-Gauss结构的一维四次有限体积元法,并对这种方法进行稳定性和收敛性分析,进一步探讨对偶单元节点上导数的超收敛性.数值实验验证了所给方法的超收敛性.     

基于最小体积封闭椭球算法的多段水力压裂压裂改造体积估算

压裂改造体积(Stimulated Reservoir Volume, SRV)是页岩油气开发的重要参数之一。在多段水力压裂作业过程中，会存在不同压裂井段间压裂改造体积彼此重叠和单段压裂可能会形成复杂裂缝网络的问题。针对这两种情况，本文以微震事件的展布特征为基础，首先使用DBSCAN(Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法消除微震事件的异常定位结果和将复杂微震事件展布进行分组处理，转化为多组分布特征相对简单的微震事件，然后使用最小体积封闭椭球算法(Minimum volume enclosing ellipsoid, MVEE)估算单段压裂改造体积，最后基于椭球体参数，利用仿射变换消除多段压裂改造体积的重叠区域和单段压裂的不同分组间的重叠区域，并最终估算出整体压裂改造体积。使用两组实测水力压裂微震监测数据对本文方法进行了验证，并证明了该方法的有效性。     

吉木萨尔致密储层压裂多缝干扰产能分析

针对吉木萨尔区块致密油薄互层储层的细分切割多簇压裂改造工艺措施，使用斯伦贝谢地质工程一体化软件Mangrove进行了缝间干扰压裂模拟，探究了在两种不同工况条件下簇间距、单段射孔簇数及加砂强度对裂缝发育形态、储层改造效率、裂缝规模和施工压力的影响，并对各种施工方式的经济性进行了对比评价。研究发现，簇间距是影响缝间干扰的主要因素，单段射孔簇数的影响较弱。缝间干扰越严重，裂缝形态越复杂，施工压力越高，储层整体改造效果越好，但也有出现裂缝无法起裂的情况，具体施工设计要依据现场实际情况调整。