油藏流场定量表征方法及应用

复杂断块油藏经过长期注水开发,导致油藏流场分布愈加复杂,逐渐形成优势流场和弱势流场。优势流场区无效注水循环严重,弱势流场区注水却难以波及,油藏开发效果差,开发调整困难。为此,以黄骅拗陷南部的沧东凹陷枣南孔一段枣Z断块为例,基于真实油藏建立概念模型,开展了复杂断块高含水油藏流场定量化研究。根据油藏静、动态参数对油藏流场的影响程度,优选出渗透率、地层压力梯度、含油饱和度、面通量4个参数作为油藏流场的主要表征参数。在此基础上,基于模糊数学理论建立油藏流场强度计算模型,从而确定了目标油藏的不同类型流场强度划分界限,并针对不同流场类型制定了流场调整技术对策。目标油藏的流场调整实践结果表明,应用油藏流场定量表征方法能有效描述高含水期油藏流场特征,有利于指导油藏层系组合调整、注采井网重构,进而改善油藏注水开发效果。     

水驱优势通道下微观潜力分布及改变流线挖潜

根据中高渗油藏优势通道孔喉分布特征,建立了具有不同优势通道发育规模的二维刻蚀模型,对优势通道下剩余油微观分布及演变特征进行了研究;通过分析不同改变流线动用方法适应性,初步揭示了优势通道下剩余油改变流线动用机制;结合油藏数值模拟,量化了改变流线动用策略。结果表明,提高驱替速度可使弱优势通道下剩余油大幅降低,而强优势通道变化较小;根据优势通道下剩余油赋存形态、形成机制,将其分成了4类,即死角式、并联式、包围式、绕流式,其中前两类受优势通道规模、驱替速度影响极小,而后两类仅在优势通道规模较小时,才会随驱替速度增加而大幅减小。应以利用与克服优势通道的角度去设计流线动用改变方式,在流线动用方式合理改变时,强优势通道注采比应适当降低,而弱优势通道相反。     

基于BP神经网络的优势通道定量计算方法

目前优势通道参数的定量计算方法非常少.为此,借助典型井的优势通道参数定量解释结果,提出了一种利用BP神经网络模型定量计算优势通道参数的方法.从优势通道形成诱因及优势通道形成后的动态响应特征出发,选取优势通道控制因素作为BP神经网络的输入层,典型井的优势通道参数的定量解释结果作为BP神经网络的输出层,通过训练学习建立优势通道参数与控制因素相关的定量计算方法.结果表明,训练后的BP神经网络模型能准确计算优势通道的参数,计算结果与实际监测值误差不到10%,可以为调剖堵水等措施的实施提供技术支持,具有一定的矿场应用价值.     

高层建筑火灾时前室门的流场分析

高层建筑防烟设计的目的是为了防止烟害并对烟气扩散进行控制,高效防烟装置应具有绝对隔烟、自由出入隔烟场所、不影响视野等功能。该文通过对烟气流动的机理分析,讨论了前室门的流场特性,用理论的方法建立了前室门处的流场。根据流线流量原理,提出在火灾时用防烟空气幕控制烟气的扩散。在前人试验研究的基础上,导出防烟空气幕的计算方法。     

用PDE方法生成船体周围流场网格

在船体表面精确表达的基础上，采用船体表面的贴体坐标，求解Ｐｏｉｓｓｏｎ－ｔｙｐｅ ＰＤＥ方程得到船体周围三维流场网格，通过改变控制函数，能可视化地，交互地产生不同疏密和走向的网络。这种方法较适合于具有任意曲面内外边界条件下的三维流场网格生成。     

功效系数法在确定岩体优势面中的应用

根据岩石优势结构面确定的特点,提出了一种既可以考虑结构面数量优势又可以考虑结构面质量优势的确定岩体优势面的新方法:改进功效系数法.总结出了结构面评价的6组重要优势指标,并对改进功效系数法中的各个指标评价档次的选择进行了讨论.实例验证结果表明,新方法是合理有效的.     

基于Micro-PIV的不同截面形状微柱群内部流场特性研究

采用显微粒子测速技术（Micro-PIV）对圆形、椭圆形及菱形等不同截面形状错排微柱群绕流流动进行研究,得到了不同雷诺数（Re）下微柱群内部的速度场、流线等绕流流场信息,分析了Re与截面形状对绕流流场结构的影响规律。研究结果表明,微柱体绕流过程中漩涡脱落相对于常规尺度具有一定的滞后性;圆形微柱体背风区最早发生流动分离,菱形、椭圆形次之;随着Re的增大,微柱体尾流区出现涡结构,回流长度逐渐增大,在三种截面形状微柱群绕流流动中圆形截面微柱群的回流长度和回流区域最大。     

多层复杂断块油藏剩余油表征方法研究

深层多层复杂断块油藏因其地质、油藏的复杂性以及开发过程中长期多层合采合注的生产特点,开发后期剩余油分布极其复杂。本文以高深油藏为例,在油藏数值模拟的基础上,综合运用剩余油饱和度、储量丰度、水淹级别等指标表征了其剩余油潜力分布;同时,对各小层剩余油指标进行叠加得到砂组、油组及整体的潜力区分布,并绘制了各种指标的过井剖面。通过以上方法,从平面和纵向上精细描述了剩余油的分布,确定了油藏局部及整体剩余油潜力,为该油藏开发后期调整方案的设计奠定了基础,并为同类型油藏的剩余油分布研究提供借鉴。     

快速流场求解的参数多项式方法

研究了进行流场求解的超快速方法——参数多项式方法的原理。从分析参数多项式方法和加权残值法的联系出发 ,证明得到若取足够多的控制点数 ,无论是控制点数大于基函数个数 ,还是控制点数等于基函数个数 ,或者选取有限个控制点 ,在相应的条件下 ,都可以得出这样的结论 :参数多项式方法的求解结果实质上可等同于加权残值法的求解结果。通过研究 ,进一步认识了参数多项式法原理的完备性 ,为其工程应用提供了理论基础     

下游部件对压气机性能影响的分析

采用流线曲率法对一台三级轴流压气机在三种不同出口流道情况下的流场进行了分析，在变工况计算中还以设计点数据为依据应用了“流场诊断”技术。分析表明，压气机的外特性——压比和效率随流量的变化关系及喘振边界——受到了下游部件结构比较严重的影响，内部流场所受的影响在末级叶片上特别显著。这可归结为出口流场径向畸变的影响。从本质上看，它比入口流场畸变问题更难解决。     

基于HSV颜色模型的二维流场可视化

为解决流场图像流速大小和流动方向的显示问题,在线积分卷积(LIC)算法的基础上,结合HSV颜色模型,提出一种新的二维流场可视化方法.该方法将流场速度方向映射为色度,将流速大小映射为饱和度,将LIC值与亮度关联起来,从而合成新的流场可视化图像.新的流场图像不仅保留了LIC图像高分辨率的流线纹理特征,而且还展现了流速大小和流动方向.目前该方法已经成功应用于二维爆炸流场的可视化.实验结果表明,该方法可以有效改善流场的可视化效果.     

车辆外部流场的数值模拟研究

将车辆外部流场视为三维定常可压缩气体的紊流流动来进行数值模拟,求出了车辆外部三维的压力、流速分布情况,获得了车辆外形与气动阻力系数等车辆空气动力学特性的定量关系;探讨了数值模拟的数学模型与计算方法和提高计算精度与加速收敛的措施,并用测试结果验证了计算结果的正确性     

射流角度对流体控制矢量喷管的影响

采用基于雷诺平均的三维N-S方程和RNGk-ε湍流模型对某型喷管射流注入时的全流场进行了数值模拟,计算结果和试验数据符合良好。为研究射流注入角度对喷管流场的影响,数值模拟了9组射流角下的喷管流场,计算结果表明:射流垂直壁面注入时产生的推力矢量角最大,逆流注入气流对喷管流场的改变要明显大于顺流注入气流的影响,但产生的损失也较大。     

电场强化旋流分离装置的内部流场分析

提出一种运用高压电场强化提高旋流分离效率的装置,实现工业废油资源化工艺环节中的高效破乳脱水处理;强化装置内部的流场分布情况直接影响了装置的分离效率,但比较复杂,目前尚不明确;通过建立电场强化旋流分离装置模型,联合电场控制方程和乳化油液滴粒径控制方程,分别对5种不同强化电压条件下的装置内部流场进行了数值模拟;计算结果表明,当强化电压为11 kV时,装置内部混合流体切向速度的最大增幅为15%,轴向速度最大降幅为20%,底流管段的压力梯度得到明显增大,有效提高了装置分离效率,试验结果表明:建立的装置数值模型,能够合理揭示电场强化旋流离心分离装置内部复杂流场的分布规律。     

二维孔口紊动射流流场特性的实验研究

对一定水深下的孔口射流流场进行了一系列测试，研究了轴对称流动下轴心流速衰减和横断面上流速分布等特性，并总结归纳出其变化规律。     

转子式机油泵内流场CFD分析及实验研究

采用CAE软件对转子式机油泵内流场进行了几何建模.对模型应用非结构化网格生成技术划分网格并进行了有限元前处理.在采用k-ω湍流模型的基础上,考虑了卸荷槽的影响,应用计算流体力学软件模拟稳定工况下机油泵出口部分的三维湍流流动.得到了详尽的分析结果,包括压力等高线云图、速度矢量等高线云图等.分析并证明了卸荷槽具有缓解压力负荷的作用.完成了对机油泵的台架实验,将数值模拟得到的机油泵性能特性曲线与实验特性曲线进行比较,发现仿真结果与实验结果基本吻合.证明仿真模拟结果能够反映机油泵的流动性能和特殊流动现象;利用数值仿真可以得到具有参考意义的机油泵流量特性曲线,为机油泵开发提供了新的研究方法和技术支持.     

浸没循环撞击流反应器的流场数值模拟

利用通用有限元分析软件ANSYS中的计算流体动力学模块(FLOTRANCFD),对浸没循环撞击流反应器(简称SCISR)的流场进行了模拟和分析·计算结果表明,SCISR流场中各参数关于撞击面完全对称;导流筒上下两侧及撞击区内仍然有死区存在,可以通过增加雷诺数来减小·在撞击区内速度等值线比较密集,即这个区速度梯度比较大,这对于促进湍动混合非常有利·最后,应用计算机压力采集装置对流场进行了压力测试,并与模拟结果进行了比较·     

平展流燃烧湍流场的数值模拟

将旋转离心力的作用引入Ｋ－湍流双方程模型中,在平展流内的强旋有回流区采用轴对称的圆柱坐标,其他区域采用直角坐标的组合坐标系统,有效地解决了对平展流燃烧流场的数值模拟数值模拟结果得出,旋流数愈大愈有利于稳定平展流的形成,而消耗的动力愈大;喇叭口曲率半径的增大亦有利于稳定平展流的形成,但燃烧器烧嘴砖厚度亦增大,提出在设计平展流燃烧器时,旋流强度取１．２～２．０,扩散喷口曲率半径取（０．８～１．５）Ｄ。     

一种改进的开槽结构对叶栅性能影响的数值研究

基于利用小槽出口射流控制叶片吸力面分离气流的思想,为获得更好的叶栅流场特性,在两段式平行直线转折槽结构的基础上,提出一种改进的开槽结构,用CFD方法对2种结构开槽前后的叶栅流场进行数值模拟分析对比。为进一步研究改进结构的槽道出气角对叶栅性能的影响,另设计了多种出气角度。计算结果表明,改进的槽道能够更好地改善叶栅性能,获得更高的气流转折角和静压升,以及更低的总压损失。槽道出气角对叶栅性能也有较大的影响。