热连轧凸度反馈控制策略

针对凸度反馈控制策略选择较难的问题,结合济钢1700ASP控制项目,从理论上推导出机架出口凸度可调范围计算的方法,由此实现了凸度反馈控制策略的选择,得出机架组合参与控制的策略,并推导出凸度偏差分配计算的公式.在此基础上,建立了热连轧凸度反馈控制模型,完成了在线编程、调试和投入工作.至今凸度反馈控制系统已经稳定运行两个多月,生产数据统计表明,投入凸度反馈控制以后,凸度控制精度得到很大提高.     

一类具有物质循环和状态反馈控制的营养-浮游植物模型研究

基于控制水体水质的实践,以恒化器模型为基础,构建了一类具有物质循环和状态反馈控制的营养-浮游植物模型.首先研究了连续模型的定性与稳定性性质,给出了平衡点存在性及稳定性的条件;然后利用半连续动力系统的理论及后继函数等方法,证明了在一定条件下状态反馈控制模型存在唯一轨道渐近稳定的周期解.数值模拟验证了理论结果.这些数学结果表明:在状态反馈控制下藻类等浮游植物可以被控制在给定阈值以下.     

线性随机系统基于观测器的反馈镇定

针对控制系统测量输出产生的乘性噪声问题,提出基于观测器的反馈控制设计算法.首先,引入状态误差变量,导出反馈控制下It8型随机微分方程描述的闭环系统.其次,运用复合Lyapunov函数方法并结合随机分析技术,分析闭环系统的均方指数稳定性和几乎必然稳定性,并建立输出反馈控制器存在的充分条件.基于此条件给出了控制增益矩阵和观测器增益矩阵的参数化设计算法.最后,通过倒立摆模型的数值仿真,验证所提出控制策略的有效性.     

引导混沌轨道的最优反馈控制

为改善最优引导控制的抗噪声能力,提出一种可用来引导混沌轨道的最优反馈控制模型,该模型考虑了引导控制速度、精度等综合指标.从非线性系统全局反馈控制的角度来看,这种方法提供了一种用最优控制方法来选择反馈控制有关参数的新思路.文中使用十进制编码的遗传算法进行最优控制问题的求解.大量以Hénon映射为引导对象的数值实验表明,最优反馈引导控制在抗噪声能力、问题求解难度方面都比传统开环模型具有更好的性能     

基于数值模拟的延长气田开发指标优化研究

延长气田是典型的致密非均质气藏,开发难度较大。为了使气藏具有较长稳产期且有较高采收率,本研究基于气藏数值模型,结合历史生产数据,对采气速度和合理井距两项指标开展模拟预测和优化。结果表明,当采气速度提高至3%时,可实现气田经济高效开发;目前平均井距储量控制程度低,当降低井距至700 m时,累计产气量最高,后期可在储层不连片、动用程度较低的区域部署完善加密井,以提高储量控制程度和气田最终采收率。     

基于格子流体力学模型的交通拥堵反馈控制方法比较

【目的】寻找抑制拥堵、控制交通排放的可行方案。【方法】在交通流格子流体力学模型的基础上,考虑道路上所有车流对当前车流的作用,构造平均场反馈控制方法;考虑最近邻单元车流量差的正弦变化,提出非线性正弦反馈控制方法,并通过线性分析得出其稳定性条件。最后通过数值模拟验证,对比这两种反馈控制方法,以及考虑最近邻单元流量差的Ge反馈控制方法和考虑下游车流流量差的Redhu和Gupta延时反馈控制方法对抑制交通拥堵的作用。【结果】4种控制方法都能抑制交通拥堵。从数值模拟结果看,控制效果较好为平均场反馈控制方法、非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法;从实际应用的角度来看,非线性正弦反馈控制方法、Ge反馈控制方法及Redhu和Gupta延时反馈控制方法比较容易实现。【结论】控制效果较好且较容易实现的方法为非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法。     

一类产出系统的延迟反馈控制

将两种延迟反馈控制方法应用到具有不同预期决策规则的双寡头垄断生产模型,一种形式的延迟反馈控制法是对系统变量进行延迟控制;另一种是对系统参数进行延迟控制.其控制目标都是通过对系统变量和参数的延迟使系统稳定到不稳定不动点或均衡点.理论推导和数值模拟证明了此方法的有效性,并解析地给出了收敛条件和控制增益所在的范围.实施控制后的生产模型能快速地达到Nash均衡点,这为现实中的企业提供了理论参考及生产依据.     

微分对策方法在多家企业定产量中的应用

针对生产同一产品的多家企业定产量的问题,建立一个微分对策模型.利用开环控制策略和反馈控制策略对微分对策模型进行分析,给出两种策略下的定产量,并就两种策略进行对比,通过比较得出,当价格改变速度趋于无穷大时,在开环控制策略下,均衡价格收敛于静态价格,而在反馈控制策略下,均衡价格收敛于一个较低的价格.企业利用反馈控制策略能生产多于开环控制策略所得的产量.     

液压混动系统泵排量控制研究

针对闭式液压回路中变量泵排量控制方法精度较低的问题展开研究,基于泵控系统中伺服阀的脉宽调制(PWM)控制,推导出占空比信号与变量泵排量的线性关系,在AMESim软件平台上搭建了泵控系统仿真模型,并基于试验测试数据对模型进行校核,基于泵控系统模型提出了PID反馈控制、前馈+反馈控制和三步法控制的泵排量控制方法,并进行测试对比分析.仿真结果表明,三步法控制在动态响应及快速稳定方面优于PID反馈控制,相比于前馈+反馈控制,采用三步法控制的泵排量动态响应误差减少了35.5%.     

多因素影响下煤层气井生产初期合理排水量确定

生产初期排水量合理与否影响煤层气井整个生产过程中的排水采气效果,无因次含气率为0.25时,认为排水初期阶段结束。为确定新投产煤层气井生产初期合理排水量,建立考虑压敏效应、基质收缩和煤粉剥离、堵塞效应对煤储层物性的影响模型,研究生产初期不同排水量对煤储层物性的影响;并编制了新投产煤层气井合理排水量确定软件。研究结果表明:生产初期结束时的煤储层孔隙度和渗透率随着排水量的加大先增大后减小,峰值处对应的排水量确定为合理排水量。利用该软件确定了某煤层气井排采初期的合理排水量,结合数值模拟结果分析在该排水量控制下该煤层气井的排采效果较好,该模型对新投产井生产初期合理排水量的确定提供理论依据。     

特高含水期多层合采油藏油井液量调配优化方法

水驱油藏进入特高含水期,井网相对固定,受储层非均质性的影响,油井含水差异大,油井液量调配是改善油井开发效果差异的经济有效的主要措施.为建立油井液量调配的优化方法,以多层合采油藏中一注多采井组为例,考虑特高含水期储层物性参数和剩余油分布的非均质特征,将一注多采井组等效为多个一注一采井组;综合考虑渗透率和原油黏度的时变特征以及注水启动压力,建立了一注一采多层合采剖面模型开发指标的计算方法,以油井液量调配后各油井含水率趋于一致为目标,采用迭代法计算得到油井调配所需液量.经过数值模拟验证表明,采用建立的油井液量调配优化方法得到的液量进行生产,在给定的调配时间内油井能够达到相近的含水率,有效改善了水驱开发效果.     

高含水期水平井提高水驱采收率机制

以孤岛油田地质及开发动态特征为基础,应用水驱油相似原理,建立三维大型物理胶结正韵律多层模型。当井组物理模型生产至高含水阶段,应用水平井以及直井在剩余油富集区进行挖潜,并结合数值模拟方法,研究不同储层参数以及工作制度条件下,水平井相对于直井扩大波及系数与提高驱油效率对提高采收率的贡献程度。结果表明:应用水平井进行高含水期剩余油挖潜,相对直井有着较大的优势;水平井相对于直井主要是通过扩大波及系数来提高水驱采收率,并且储层条件以及工作制度对波及系数与驱油效率的贡献率差异程度有着较大影响;随着含水率的上升,波及系数与驱油效率贡献率差异程度逐渐减小,但二者贡献率比值始终大于1。     

裂缝-孔隙型双重介质气藏开发影响分析

为了研究裂缝孔隙型双重介质气藏开发特征,建立了考虑应力敏感、气体滑脱效应和高速非达西流的裂缝孔隙型双重介质气藏渗流模型,通过数值模拟分析了不同渗流效应对气井生产的影响。结果表明,当窜流系数大于等于10^-6时,双重介质气藏与等效均质气藏的生产特征基本一致,此时可以运用分析均质气藏的方法和理论来研究双重介质气藏。气井生产早期,应力敏感对井底压降和稳产期的变化规律影响不大;气井生产中后期,应力敏感作用增强;窜流系数越小,应力敏感对井底压降的影响越早表现出来,对稳产期的影响也就越大。气井生产初期,高速非达西渗流对井底压降影响很小,气井生产中后期,高速非达西渗流对井底压降的影响增大;窜流系数越小,高速非达西渗流效应影响越早显现出来,对井底压降和稳产期的影响也就越大。裂缝孔隙型双重介质气藏虽然存在气体滑脱效应,但由于储层及井底压力相对较高,气体滑脱效应对裂缝孔隙型双重介质气藏气井生产的影响很小。     

任11碳酸盐岩油藏注CO2提高采收率研究

许多碳酸盐岩油藏进入高含水开发期,如何挖潜,进一步提高采收率是目前的主要工作方向。目前任11碳酸盐岩油藏存在单井产油量低,注入水利用系数低,水驱效率越来越差的问题。因此需要探索新途径,以便进一步发挥油藏生产潜力。分析了任11油藏注CO2提高采收率的机理,开展了任11油藏注CO2提高采收率的数值模拟研究。针对研究区块的地质及开发特点,建立了相应的三维数值模型,在水驱历史拟合的基础上,应用数值模拟技术从注气强度、注气方式、注气部位,生产气油比控制等方面进行了优化研究。油藏注CO2方案模拟计算20年,产油量显著上升,采用注CO2可比目前开发方式提高采收率3.5%左右。     

应力敏感对致密气藏压裂水平井产量的影响

为研究致密砂岩气藏储层应力敏感现象对不同井控面积下压裂水平井产量的影响,利用数值模拟软件建立单井机理模型,引入孔隙压缩系数以及孔渗幂指数分别研究在不同井控面积情况下孔隙体积变化以及孔隙裂缝特征对压裂水平井产量的影响。研究结果表明:孔渗幂指数越大,在相同的孔隙压缩系数的前提下渗透率应力敏感性越强,对产量影响越大。对于井控面积大的压裂水平井,裂缝系统渗透率为影响产量主要因素,孔隙压缩系数大导致裂缝导流能力下降快,影响产量;对井控面积小的压裂水平井,生产初期渗透率为影响产量主要因素,孔隙压缩系数大对产量影响大;生产后期,地层压力为影响产量主要因素,由于压实作用气井可保持较高的生产能力。     

裂缝性气水两相地层井筒组合数值模拟

气水井试井对天然气开发具有重大意义。借助数值模拟方法了解地下气流和水流的变化,对于提高采收率是极为重要的。通常的数值模拟中仅考虑了储层的渗流动态,而把井筒视为线汇处理,这不能准确的反映出井筒和储层之间的相互影响。建立了气水两相组合模型,借助有限体积法导出了组合模型的离散方程,并讨论了求解的边界条件。实算表明了这种方法能更有效地反映出试井过程中的各种现象。     

油田开发后期试井技术应用

为解决油田开发后期试井技术所面临的问题,对非均质油藏多相流试井技术进行了研究,建立了一套利用试井及其他动静态资料,确定油藏非均质性质的流线数值试井解释方法,该方法首先根据油藏描述成果,建立预研究区域的地质模型和生产阶段的数学模型,用流线方法求解模型并进行生产指标拟合,得到测试时刻的压力分布、饱和度分布和流线分布等。再沿流线建立测试阶段的数学模型,求解后得到理论压力响应,对实测资料和理论压力响应进行多参数自动拟合解释,得到井和地层参数,包括渗透率分布、含油饱和度分布、井筒储存系数、表皮系数等。该技术已在胜坨、孤东、孤岛等油田进行了广泛的应用,并取得了较好的应用效果。     

X气藏气井的合理配产分析

x气藏处于开发初期阶段,但由于气藏的开发过程,任何气井的生产,都是在一段时期的稳产之后进入递减生产阶段.因此,我们为了获取最大的经济利益就需要最大限度维持气井稳产的时期.这就需要根据气藏的地质条件和气井前期的生产资料,对气井进行合理配产.本文结合X油藏气井的生产资料,分经验法、节点法和采气曲线法分析了X气藏气井的合理配产产量,主要分析了采气曲线法,最后综合三种方法,确定了X气藏前期布置的气井合理配产产量.     

深海浊积砂岩油田高效注水策略及实践

以尼日尔三角洲盆地典型的深海浊积砂岩油田AKPO为研究目标,剖析了浊积水道和朵叶的储层特征,以注采井组间砂体连通方式为基础,结合生产动态特征评价了注采井组间的连通性,确定油田在无水采油期的注水策略。基于时移地震揭示了不同储层类型的水驱波及特征,形成了油田注水突破后的注水以及控堵水策略,建立了适宜油田不同开发阶段的高效注水策略。在无水采油期阶段,基于注采井组间砂体的连通方式应用以“控制压力”为重点的注水强度优化策略,实现不同井组的分级配产配注;在中低含水阶段,基于储层沉积类型应用以“提高波及”为重点的注水强度优化方法,即依靠水动力学方法来改善水驱波及系数,水道储层注采井组采用周期注水提高“纵向”波及系数;朵叶储层注采井组采用改变液流方向提高“平面”波及系数;在高含水阶段,应用适宜深海油田的“低成本”分段控堵水方法,实现深海油田经济有效的控堵水。上述深海浊积砂岩油田高效注水策略经AKPO油田实践,实现AKPO油田高峰采油速度达到5.5%,连续7 a实现稳产,预测油田采收率达到53%。系统形成深海浊积砂岩油田在不同开发阶段的高效注水策略,该策略简单易行、经济有效,可以指导同类深海油田的注水优化。     

页岩气藏分段多簇压裂水平井产能模型及影响因素分析

根据页岩气藏储集特征和分段多簇压裂水平井的开发方式,基于双重介质模型建立了考虑吸附气和游离气共存以及气体滑脱效应的页岩气藏不稳定渗流数学模型。利用Laplace变换、镜像映射和叠加原理,得到了定井底流压生产时分段多簇压裂水平井的产能解析解;结合Stehfest数值反演计算并绘制了产能曲线。研究结果表明:发生窜流后,随着压力下降,基质系统的吸附气解吸向裂缝系统供气,压裂水平井的产能增加;分段多簇压裂水平井的端部外侧裂缝对产量贡献最大,对裂缝半长非常敏感,同一段内中间裂缝对产量贡献最小,受簇间距离影响较大;水力裂缝的分布方式对分段多簇压裂水平井的产能影响较大,裂缝段簇比越大,累积产气量越高;气藏压力越低,滑脱效应对页岩气井产能的影响越大。