基于容积法和水文模型法的海绵设施效能评估研究

为了提升海绵设施布设的科学性和合理性,充分发挥海绵设施的效能,提出了基于容积法和水文模型法的海绵设施效能评估方法.以迁安市某海绵型建筑小区为例,借助容积法量化海绵设计方案,利用水文模型设置海绵设施控制雨水的优选路径,分别选用2、5、10 a的短历时(2 h)设计降雨情景对海绵设施建设效能进行评估,结果表明:1)与排水口演算和不透水区演算模式相比,透水区演算模式更契合海绵城市建设理念;2)在2、5、10 a的短历时(2h)设计降雨情景下,相对于海绵设施布设前,布设后场地雨水径流总量削减率分别为86.9%、82.4%、79.6%,径流峰值流量平均削减为94.57%、87.89%、86.45%,雨水管道中最大充满度80%以上的管道长度分别降低了86.55%、85.27%、64.48%;3)在10 a一遇设计降雨重现期下,溢流节点J31在海绵设施布设后,井内最高水位降低了1.332 m,且其他9个溢流风险节点其水位也明显降低.上述研究表明,在低重现期短历时(2h)设计降雨情景下,海绵设施对场地径流总量、峰值流量有很好的削减作用,对雨水管道排水压力有显著减轻作用,对节点溢流风险有很好的控制效果,为今后开展海绵城市源头减排设施的布设提供了有价值的参考.

页岩气容积法储量计算方法及实例应用

页岩气作为一种重要的非常规天然气资源,近年来受到越来越多的关注,页岩气的成因机理、赋存相态、分布特征等与常规天然气有着明显的区别,其特殊的气体蕴藏方式导致储量计算方法也有别于常规气藏。探讨页岩气藏的特殊性,其主要表现在气体具有双重赋存状态和成藏机理具有混合性等,在此基础上提出了在页岩气藏勘探开发初期计算地质储量的一种有效方法:容积法。页岩气特殊的蕴藏方式有游离气和吸附气两种,游离气储量按照常规天然气的方法来计算,吸附气储量则参考目前已有的相对成熟的煤层气地质储量计算方法。该计算方法在北美页岩气资产地质储量估算中得到成功应用。

容积法储量计算方程合理性分析

准确计算储集岩孔隙中的油气体积(即油气储量)是制订油气藏开发方案的基础,而储量参数确定的合理与否又是评价油气储量的核心。通过对容积法储量计算方程的合理性分析可知,计算油气储量的孔隙度和饱和度必须是匹配的,即地层总孔隙度与原始含油饱和度(或含油饱和度)相对应,地层有效孔隙度与有效含油饱和度(或有效原始含油饱和度)相对应,否则计算的油气体积会与储集岩孔隙中的实际油气体积不统一。在此基础上,建立了新的容积法系列地质储量计算方程,从而使计算的地质储量相对误差由原来的[100(фt-ф)/фt]%或[100(Soe-Soi)/Soe]%降为零。

干热岩流动换热多尺度有限容积法

高效可靠的数值模拟技术对于深入理解干热岩储层的流动与换热过程、制订合理的开发方案至关重要。为了解决传统的高保真有限容积法在求解裂缝型储层复杂流动与换热问题时计算耗时的问题,基于嵌入式离散裂缝模型,提出了流动和换热一体化多尺度有限容积求解方法。其主要过程为:①通过雅克比光顺求得基岩和裂缝粗网格支撑区域上的压力与温度基函数,上述基函数不仅可以反映基岩细尺度区域的非均质性,还能够映射出裂缝分布的特征;②利用压力、温度基函数及预先定义的粗尺度限定算子构建瞬态粗网格离散系统;③采用两步迭代多尺度求解的策略,使得多尺度误差余量能够先后在粗、细尺度上耗散,进而达到所需要的求解精度。借助于2个裂缝型地热藏开采的算例,对所提出的多尺度有限容积法的计算精度和计算效率进行了评价。研究结果表明:①多尺度有限容积法的压力场和温度场求解精度会随着模拟时间的增长而略有降低,增加多尺度循环次数可以提高计算精度,但循环次数过多则会降低多尺度的加速效果;②多尺度循环次数介于50~100时,多尺度解与细尺度解间的二范数相对偏差为10^(-3)~10^(-4)。结论认为,较之于传统的有限容积法,多尺度有限容积法在保证计算精度的同时,计算效率可以提高4~5倍。

对容积法计算气藏采收率和可采储量的修正

通常在应用容积法计算气藏采收率和可采储量时 ,一方面 ,未考虑到容积法探明地质储量存在一定误差及其没有完全反映气藏中天然气的可流动性 ,误把动态储量采收率当作容积法地质储量采收率 ,导致计算的可采储量偏大 ;另一方面 ,忽视了水驱气藏原始和废弃条件下的含气饱和度的差异。从而导致公式应用的错误和计算结果的失真。文章以理论分析结合实例计算 ,提出了气藏动态储量与动态法采收率才是一一对应的逻辑匹配关系 ,由两者计算的可采储量是合理、正确的 ;而容积法储量采收率应根据动态储量采收率及动态储量与容积法储量之比例来折算。动态储量采收率具备横向可比性 ,容积法储量采收率则不然。同时 ,提出对于水驱气藏应考虑原始与废弃时含气饱和度的差异 。

采用控制容积法数值模拟盐岩蠕变

中原油田盐岩层厚度为50～200m,盐岩层在蠕动、变形过程中,对套管产生非均匀外挤力,造成盐岩层套管损坏。采用控制容积法,通过三维模型模拟实际盐岩地层情况,得出了纵向油藏剖面盐岩层的蠕变速度、位移量、应力场及套管所承受的横向推挤力分布规律。此项研究成果可用于钻遇盐岩层时的钻井参数调整、套管柱的工程设计、套损井防治。

船用大型低速电控柴油机的容积法模型

广泛应用的容积法模型不能直接应用于电控柴油机的仿真。因此,通过改进容积法模型中关于工作过程模块的划分、燃烧放热规律参数和排气阀升程的计算,建立了船用大型低速电控柴油机的动态模型。该模型能够计算柴油机示功图和主要热工参数及其动态变化过程。以7RT-flex60C型电控柴油机为例进行了仿真,结果表明,模型能够较好的预测发动机的稳态性能,具有进行动态仿真的能力,并且计算速度可满足实时仿真的要求。目前此模型已被应用于船舶动力装置的仿真系统中。

采空区气体二维流动的数学模型及其有限容积法

针对实际采空区中的气体流动有相当大的区域偏离了达西定律,而服从非线性渗流定律的情况,根据Bac}IInat提出的非线性渗流方程,建立了二维采空区内混合气体非线性渗流方程和氮气、瓦斯在采空区内弥散方程的数学模型,并给出不同的边界条件。采用有限容积法对其离散,可以得出整个采空区流场的压力、渗流流度及氮气、瓦斯的浓度分布情况,为采空区瓦斯抽放、防灭火工艺参数的优化提供了可靠的依据。

预埋管电缆载流量的有限容积法计算和分析

电力电缆排管敷设时,因预埋管中空气热阻较大,使其载流量比直埋方式的载流量有显著下降。为提高预埋管敷设方式下电缆输送能力,可向管道内填充导热介质以改善管道的散热状况。采用基于坐标组合的有限容积法,编制了电缆排管敷设温度场和载流量通用计算程序。程序计算结果与试验结果吻合。计算结果表明,单回路电缆填充导热介质提高载流量较高,在回路流过等电流时降低缆芯温度降低较明显。多回路电缆由于电缆间的互热效应,填充导热介质对提高载流量的效果显著减小。

内燃机进排气管有限容积法一维非定常流模拟

应用有限容积法对发动机排气管系中的气体流动作模拟计算．该方法是以往一维非定常流动计算方法的进一步发展．与特征线法相比，具有计算稳定、质量流量误差小等优点．文中对该方法的模型作了简述，并以８Ｌ２４０Ｚ四冲程柴油机为例，进行了模拟计算，包括：发动机的性能参数、排气管系的压力波动情况、质量流量误差等．计算结果表明。

二维热传导方程有限容积法的MATLAB实现

通过偏微分方程描述了二维无扩散热传导现象。基于有限容积法推导了该方程的离散代数方程组,针对恒定热流强度、恒定温度、对流换热和绝热这四种不同边界条件,分别讨论了热传导代数方程的离散系数和源项。通过MATLAB编程,分析了一维具有均匀厚度无限大板和二维矩形区域的瞬态传热现象。采用图形显示方式使得偏微分方程求解更为直观和容易理解,计算结果证明了有限容积求解方法是可行、稳定的。

基于修正容积法计算页岩气井改造区原始天然气地质储量

采用容积法计算页岩气井原始天然气地质储量(OGIP)需要分别考虑吸附气含量、游离气含量、溶解气含量及有效页岩体积等4个方面的因素。为了提高页岩气单井OGIP的计算准确度和可信度,修正了计算吸附气含量、游离气含量的校正公式;分析溶解气取舍的条件,得出了地层水中和页岩油中溶解气含量的计算公式;并在页岩气井有效页岩体积计算方法比对的基础上,应用修正后的公式对四川盆地某页岩气井的地质储量进行了计算和评价。结果表明:(1)页岩气井有效页岩体积采用改造储层体积(SRV)能够在很大程度上提高单井储量计算的可信度;(2)计算吸附气含量时,应基于温度、压力、总有机碳含量对兰格缪尔吸附能力及压力进行校正;(3)计算游离气含量时,真实孔隙体积等于绝对孔隙体积减去油、水、吸附相体积;(4)溶解气含量的取舍应视地质储量级别而定,若其级别低,溶解气含量可以忽略,反之则应考虑溶解气含量。结论认为:(1)修正后的吸附气含量、游离气含量校正公式更加合理;(2)分层计算气体含量、采用SRV作为有效页岩体积,使得最终计算的单井OGIP可信度显著提高;(3)与动态储量对比,单井OGIP能预判该井是否出现生产问题,并据此指导气井日常工作制度调整。

求解任意形状厚板自由振动的微分容积法

用一种新型的数值方法———微分容积法求解具有任意形状的厚板自由振动问题。该方法的基本思想是将任意一个线性微分算子对函数的作用值如一个连续函数或其任意阶偏导数、或其线性组合在某点处的值表示为域内各点函数值的线性加权组合 ,如此可将问题的控制方程和边界条件离散成为一组线性齐次代数方程。这是一典型的特征值问题 ,其特征值可用子空间迭代法求解。文中给出了详细的计算公式 ,用一些数值算例说明了该方法求解中厚板自由振动问题的可行性、有效性和通用性 。

基于有限容积法的小口径速射火炮身管传热仿真研究

针对小口径高射速火炮的特点,将传热学理论应用于身管传热计算及温度场分析,采用有限容积法对身管温度场分布情况进行了数值模拟。以某型小口径高射速火炮为研究对象,建立了身管传热的物理模型,用有限容积法将导热方程离散化,然后用Gauss-Seidel迭代方法求解代数方程组,并且编制了实用直观的仿真软件,对身管温度场的变化规律做出预测。

非均质气藏容积法储量计算方法

储量是勘探的综合成果,是开发的物质基础,现行容积法储量计算方法对于非均质气藏存在诸多不适应性问题。本文旨在探索,以工作站为平台,以多学科工作组为组织方式,充分利用地震-测井反演技术描述非均质性,并采用克里金网格化处理技术进行非均质气藏储量计算。

SEC标准确定容积法储量计算参数

在美国上市的石油公司必须遵循SEC标准进行储量评估及披露,因此正确理解SEC证实储量的定义是确定评估方法及评估参数的依据。容积法是油田开发初期最佳的储量评估方法,也是符合SEC标准的储量评估方法之一。通过对SEC储量标准的理解,分析确定了符合SEC标准的各个容积法储量计算参数,其中重点描述与SEC证实储量范围定义密切相关的含油面积和有效厚度2个参数。SEC证实储量范围要求必须是钻井钻遇而圈定的面积或有充分证据证明与证实范围连通的未钻区域;有效厚度的确定符合下限标准;其他参数的确定均遵循SEC储量评估的保守原则,并体现了SEC储量评估中最重要的特点:"合理的确定性"。

三维超声容积法判定下肢动脉狭窄程度的价值

目的：探讨利用三维超声容积法评价下肢动脉硬化闭塞症（ASO）动脉狭窄程度的价值。方法：已确诊下肢ASO患者30例,患肢47条,病变节段230段,以二维超声直径法确定狭窄程度（分别选出轻度狭窄30段,中度狭窄30段,重度狭窄30段）,每段病变节段长度设定为5 cm;对同一病变节段分别采用二维超声面积法和三维超声容积法计算动脉狭窄程度。结果：二维超声面积法与二维超声直径法比较,轻度狭窄组、重度狭窄组差异无统计学意义（P〉0.05）,中度狭窄组差异有统计学意义（P〈0.05）;三维超声容积法与二维超声直径法比较,3组狭窄动脉差异均无统计学意义（P〉0.05）。三维超声容积法、二维超声面积法与二维超声直径法结果的一致性系数（Kappa值）分别为0.942和0.860。二维超声面积法、三维超声容积法与二维超声直径法测量结果的符合率范围为80%~100%。二维超声面积法和三维超声容积法测量3组狭窄动脉时,有18段较二维超声直径法诊断动脉狭窄程度偏高;二维超声面积法测量3组狭窄动脉时,有1段较二维超声直径法诊断动脉狭窄程度偏低。结论：三维超声容积法能够评价下肢ASO动脉狭窄程度,其与二维超声直径法结合,相互补充,作为一种评价动脉狭窄程度的新方法,能够更准确地判定动脉狭窄程度。

修正容积法确定稠油蒸汽吞吐开发的合理井距

应用计算油气地质储量计算方法——容积法，对实际采油量及最终采出油量进行脱气原油体积收缩量校正。目的确定和评价蒸汽吞吐开发的合理井距。结果该方法综合考虑了蒸汽吞吐降压开采过程中溶解气油比和原油体积系数的变化，可确定不同蒸汽吞吐开发阶段的合理井距。结论修正容积法确定稠油蒸汽吞吐开发的合理井距具有参数取值简便，计算简单的特点，与井距研究的其它方法相比，该方法具有可靠性及有效性。

热传导方程有限容积法的MATLAB实现

基于有限容积法的核心思想,推出第二类边界条件下的热传导方程统一离散格式,利用MATLAB编程实现均匀厚度的无限大板瞬态传热分析,将方程的解用图形直观表示出来,解的数值和图形表明了方法的可行性和稳定性.

“数值传热学”中贴体网格与非结构化网格上的有限容积法对比教学

提出了一套贴体网格和非结构化网格有限容积法的对比教学方法。该方法基于典型案例引入以及对照式、综合式辨析策略,给出了对不规则区域有限容积法涉及贴体网格和非结构化网格内涵的差异,两者对有限容积法实施过程差异,控制方程的异同,控制方程变换的实质以及物理问题适应性5个重要内容进行综合辨析教学的要点及实施过程。该对比教学方法可为“数值传热学”或“计算流体力学”的教学或自学提供参考。