一种新型饱和型煤层气藏物质平衡方程

对于临界解吸压力与原始地层压力相等的饱和型煤层气藏,King提出的经典物质平衡方程在实际应用中还存在一些不足,其未考虑吸附相所占据的孔隙空间。Ambrose修正了自由气体孔隙体积,建立了一种新的物质平衡方程,在实际中得到了有效应用。在King和Ambrose的基础上,文中首次同时考虑了吸附相视孔隙度、吸附相体积随压力变化及吸附相密度等因素,为饱和型煤层气藏储量计算提供了一种新方法。实例分析表明,考虑吸附相视孔隙度后,吸附气储量的计算值增加了59.92%,游离气储量减少了82.33%,计算得到的总储量增加了31.08%,新方程计算所得的总储量更接近容积法计算的储量。

基于量测和热平衡方程的输电线路温度分段实时估计

输电线路温度是评价线路输送能力的重要指标,可作为线路动态增容的依据,指导电网的实时调度决策。基于量测量和热平衡方程,文中提出一种输电线路温度实时估计模型,将线路温度作为状态量,引入线路动态热平衡方程作为伪量测量。将热平衡方程离散化处理,进而利用交替解法和联立解法求解微分-代数方程组。考虑到长输电线路沿线气象条件的复杂性,将线路分段后引入虚拟节点,利用二端口网络方程计算虚拟节点的量测量,提出一种更为精细化的线路温度分段估计方法。采用改进的IEEE 5节点、IEEE 39节点算例以及实际线路验证了所提算法的有效性。结果表明,所提算法能够适应多种运行场景,实现线路温度的快速准确估计;考虑线路分段后,所提算法能够准确估计各段线路的实时温度轨迹,实用性强。

基于水热耦合平衡方程的永定河天然径流变化归因分析

为对永定河天然径流变化进行归因分析,提出一种基于水热耦合平衡方程的方法,量化气候变化和人类活动对天然径流变化的贡献率。结果表明:永定河干支流天然径流呈显著且持续下降趋势,天然径流在1983年左右发生变异;气候变化对流域代表性水文站天然径流减少的贡献率介于17.2%~19.1%,人类活动对天然径流减少的贡献率介于80.9%~82.8%,因此,人类活动是造成永定河天然径流减少的主要原因。研究结果可为永定河流域水资源管理提供参考。

一类2+1维群体平衡方程的尺度变换群分析及自相似解

该文研究一类2+1维既有聚合又有破损过程的群体平衡方程.用尺度变换群方法获得了方程接受的尺度变换群、自相似解、精确解和约化方程.研究结果表明尺度变换群方法不但可用于群体平衡方程,而且不需要很困难地求解决定方程.

全概率规则下状态平衡方程的建立

状态平衡方程是排队论的理论基础,也是求解排队系统运行参数指标的重要依据,大多数状态平衡方程的构建方法都预先假定系统到达平稳状态再求分布.采用微分的思想,使用全概率公式构建状态转移方程,用极限手段实现状态平衡,进而得到排队系统的状态平衡方程.用到的建模思想对实际问题的研究具有指导意义.

一类积分-偏微分群体平衡方程的非完全不变群及显式精确解

文章研究一类积分-偏微分群体平衡方程的非完全不变群、群不变解和显式精确解及解的动力学行为和特征:首先,利用尺度变换群法探索群体平衡方程的不变群;其次,将积分-偏微分方程转化成纯偏微分方程,采用经典李群分析方法探究纯偏微分方程的完全不变群,应用改进的李群分析方法验证原群体平衡方程的非完全不变群;最后,给出了原群体平衡方程的非完全不变群、群不变解、约化积分-常微分方程及显式精确解,研究了部分解蕴藏的动力学性态及特征。

质子平衡方程的建立——分步添加法

质子平衡方程是酸碱反应的三大平衡方程之一,在酸碱滴定的相关计算中发挥着重要作用。本文介绍了一种新的建立质子平衡方程的方法——分步添加法,运用分步添加法能够高效正确地建立各类酸碱溶液体系的质子平衡方程,特别是缓冲溶液体系和复杂溶液体系。

基于位移输入模式时程分析的动力平衡方程求解及工程实例

首先对时域分析中位移输入模式的必要性和研究现状进行了概要展开,然后对于基于位移输入模式时程分析动力平衡方程的求解进行了推导,对其在实际工程应用中不可回避的位移地震动时程记录的获得和处理等技术问题进行了研究并提供了两条位移地震动处理实例,最后对某超高层实际工程案例分别采用位移地震动输入模式和加速度地震动输入模型进行了弹性时程分析,为保证结果的可靠性,地震动分别采用单向输入和双向输入两种方式并对其整体地震响应进行了对比分析,结果表明:基于加速度时程记录进行积分且经过合理处理的位移地震动采用位移输入模式进行弹性时程分析时,无论采用地震动单向输入方式还是双向输入方式,其地震响应与采用与其同源的加速度地震动采用加速度输入模式的结果几乎一致,误差很小,完全可满足实际工程设计与分析之精度要求。

种群平衡方程在颗粒粒径分布中的应用

种群平衡方程应用领域十分广泛,可以应用于追踪系统中固体颗粒、液滴、细胞等粒度分布情况,同时在结晶与气溶胶科学方面更有着重要的应用。深入分析种群平衡方程的条件与作用对于探讨种群数量变动的规律和影响数量变动的因素具有突出的参考意义。本文以四种类型的种群平衡方程为基础,结合正态分布、伽马分布等分布函数着重探析不同条件下方程在颗粒粒径中的应用情况。

基于螺旋度的中尺度平衡方程及非平衡流诊断方法

在回顾大尺度准地转平衡理论、各种平衡方程、平衡模式及非平衡流诊断工具的基础上,对平衡方程、非平衡方程给出了具体的定义。并在此基础上,进一步考虑中尺度强对流天气系统的特征,指出中尺度也有平衡运动的存在。但是由于中尺度对流系统中强烈的辐散风效应以及不可忽略的垂直运动的作用,以散度方程为基础的各种近似平衡方程不足以描述中尺度强对流天气系统的平衡运动,进而提出了从能够同时考虑旋转、辐散及垂直运动作用的螺旋度方程出发,寻找中尺度的平衡方程。在所得的平衡方程基础上,给出了相应的平衡模式和非平衡方程。并进一步将非平衡方程分解,用来诊断非平衡过程的平衡破坏和平衡恢复两个阶段,同时将它们与水平螺旋度和垂直螺旋度联系起来。

凝析气藏物质平衡方程计算新方法

在气藏储量计算中,物质平衡方法是用得最多、计算较为准确的一类方法,而凝析气藏是一种复杂的特殊油气藏,其物质平衡方程与常规气藏相比有较大差别。为此,文章从油气藏物质平衡基本原理出发,建立凝析气藏物质平衡方程,与常规油、气藏物质平衡计算方法相比,该新方法考虑了储层流体组分及相态变化特征,并引入凝析油体积系数概念,同时考虑干气与凝析油两相因素。而且采用了相关曲线法求解,从而大大提高了凝析气藏储量计算精度。以大港千米桥板深8井为例,利用其相态数据对该新方法进行验证,计算结果表明,利用物质平衡方程计算新方法可以准确计算凝析气藏天然气和凝析油储量。

基于等值回路平衡方程的变压器保护原理

利用在正常运行及励磁涌流状态下,由原副边绕组回路方程得到的回路平衡方程值为零,而在内部故障状态下回路平衡方程值不再为零这一特征,构成了基于回路方程的变压器保护原理,并推导出应用于单相变压器、三相Y/Y、 Y/△接法变压器的保护动作方程。由于变压器绕组漏感参数难以求取,且在运行过程中绕组变形将会导致漏感参数发生变化,文中采用最小二乘算法对变压器漏感参数进行实时在线估算,以提高算法灵敏度。动模试验表明:该算法原理清晰,能够不受励磁涌流的影响,快速可靠地识别变压器各种故障,且特征明显,其动作门坎有较大的裕度。

异常高压有水气藏物质平衡方程推导及应用

提出了一种计算异常高压有水气藏地质储量的新方法。此方法是在广义物质平衡原理的基础上,根据岩石覆压试验的数据处理结果,计算出气藏各个压降阶段对应的气藏岩石骨架体积膨胀量。根据气藏各个压降阶段气藏束缚水体积膨胀方程和不稳定水侵方程,推导出考虑岩石变形及自然水侵的异常高压有水气藏物质平衡方程,并通过试算法给出了方程的解。通过实例分析与对比论证了此方法的可靠性、有效性。

裂缝气藏物质平衡方程

在均质气藏物质平衡方程的推导过程中,假设之一是气藏的储层物性和流体物性是均匀分布的,对于基质和裂缝具有相似的储集能力的裂缝气藏,这个假设不再成立,由于裂缝的压缩性比基质要高,裂缝和基质的孔隙度值随压力的变化不相同,裂缝和基质中的束缚水饱和度也不相同,所以在裂缝气藏的物质平衡方程的建立过程中,必须考虑双孔隙系统,分别考虑裂缝和基质的储层物性和流体物性。据此推导了一种新的裂缝性气藏物质平衡方程,实例计算表明,采用该方程可有效计算气田储量,方法简单易行。

异常高压凝析气藏物质平衡方程推导

物质平衡方程可在早期计算气藏的储量以及预测气藏的生产动态,而异常高压凝析气藏则是一种极其特殊的气藏类型,在其气体开采过程中,随着地层压力的不断下降,地层中会发生反凝析现象,形成气、液两相,而且储层孔隙及地层水的压缩系数随压力的改变变化也很大。因此异常高压凝析气藏的物质平衡方程与常规气藏的物质平衡方程存在着较大的差异。为此,基于摩尔量守恒的原理,推导了异常高压凝析气藏的物质平衡方程通式,描述了气藏弹性能的释放过程、岩石颗粒的弹性膨胀作用以及地层束缚水的弹性膨胀作用,并将该方法运用于某实际异常高压凝析气藏中,从储量计算的结果来看,与实际情况较为吻合,从而验证了该方法的准确性。

带油环的凝析气藏物质平衡方程

凝析气藏是一种特殊的油气藏类型 ,其物质平衡方程式与常规气藏物质平衡方程式应存在较大的差异。文章从物质平衡原理出发 ,建立起了注气开采、有天然水驱、带油环的凝析气藏物质平衡方程通式。该凝析气藏物质平衡方程通式既能描述气藏弹性能的释放过程 ,又能描述气藏反凝析引起的物质平衡现象 ,并可简化为几种特例下凝析气藏的物质平衡方程 。

改进的页岩气藏物质平衡方程及储量计算方法

页岩气主要以吸附状态和游离状态两种形式赋存于发育大量天然微裂缝的页岩中。为此,分别考虑裂缝系统和基质系统的流体性质和储层性质,建立了考虑吸附相体积随地层压力变化的裂缝性页岩气藏物质平衡方程。实例计算结果表明:较之于改进后的物质平衡方程,King提出的物质平衡方程由于未考虑裂缝体系和吸附相体积,储量计算结果偏小;Williams提出的物质平衡方程未考虑裂缝体系,储量计算结果偏大;刘铁成提出的物质平衡方程未考虑吸附相体积,裂缝系统储量偏小;改进的物质平衡方程同时考虑了裂缝体系和吸附相体积两因素,当吸附相密度增大时,页岩气藏吸附气储量就增大,而总地质储量略有减小,而储层温度、压力、孔隙半径与吸附相密度的关系及最终对储量计算的影响还有待进一步研究。结论认为,考虑裂缝体系和吸附相体积对于页岩气藏物质平衡方程的建立和应用十分必要。

修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程及储量计算

由于页岩气藏孔隙度变化与常规气藏孔隙度变化不一样,受有效应力和基质收缩的耦合作用,前者使孔隙度减小,后者使孔隙度增加,因此建立页岩气藏物质平衡方程时必须考虑二者的综合作用。从物质平衡原理出发,运用Bangham固体变形理论、Langmuir等温吸附模型,推导出了修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程,并对方程线性化,得到只含有原始游离气和原始吸附气的直线方程。代入实际生产数据,求得关于线性方程的数据点,并对数据点线性拟合,其拟合方程的斜率是原始游离气的含量,截距是原始吸附气的含量,两者相加求得页岩气藏的原始地质储量。实例分析表明,考虑基质收缩效应,使得页岩压缩系数前期不断减小,后期趋于稳定;由于压缩系数的改变,使得页岩气藏储层孔隙度的变化比常规气藏缓慢;通过对页岩气藏岩石压缩系数的修正以及实际生产数据点的线性拟合,求得页岩气藏中吸附气的含量增加,游离气的含量减少,页岩气藏总地质储量增大,且与实际储量更加接近。

基于修正后的物质平衡方程预测储气库库存量

针对应用传统物质平衡方程进行储气库库存量预测时误差较大的问题,开展储气库气水互驱模拟实验并分析渗流机理,建立考虑含气孔隙体积损失和储集层非均质性的物质平衡方程,并通过实例分析进行了验证。模拟实验结果表明:束缚水饱和度和残余气饱和度不应简单选取气藏开发数据,应开展气水多次互驱模拟实验来获取;水侵储集层改建储气库后用于储存气体的孔隙体积减小,且渗透率越低因水侵损失的孔隙体积越大。将原始含气储集层简化为水淹区、过渡带和纯气区,考虑各区域损失的原始含气孔隙体积及岩石、束缚水变形体积,定义物性分区参数描述储集层非均质性,对传统物质平衡方程进行修正。实例分析表明,储气库实际运行库存量与传统物质平衡方程预测结果差别较大,与修正后物质平衡方程预测结果基本一致。

基于简化热平衡方程的再热蒸汽流量实时软测量

再热蒸汽流量的软测量方法通常精确度不高或实时性不好。针对这个问题,该文研究了一种提高再热蒸汽流量测量实时性和准确性的方法。首先获得了基于简化热平衡方程的再热蒸汽流量稳态计算公式。该公式不包含待定参数,不需要用实验等手段来校正公式中的参数,且其计算精度相对其他公式来说也较高,然而该公式只适用于稳态工况。为此,又从精度不高的弗留格尔公式中提取了可以快速反映再热蒸汽流量变化的动态信息结构,并利用稳态计算公式在不同稳态工况下的计算值对其进行了参数标定,得到了动态计算公式。最后文章有效利用了稳态计算公式和动态计算公式的信息互补性,应用互补滤波器方法将上述2个公式在频域内进行了融合。经频域融合后得到的再热蒸汽流量不仅在机组稳态时准确度高还可以快速地反映再热蒸汽流量的变化。