改进天鹰优化器优化Elman神经网络模型预测管道蜡沉积速率

管道结蜡一直是困扰含蜡原油输送的棘手问题,建立准确的蜡沉积速率预测模型对于保障管道的安全运行具有重要的实际意义。考虑到Elman神经网络(Elman neural network,ENN)模型的不足(易陷入极小点、泛化能力弱),基于蜡沉积速率的主要影响因素,提出了一种基于改进天鹰优化器(引入鲸鱼优化算法的狩猎策略对天鹰优化器的局部搜索能力进行改进)的ENN模型,并基于两组室内实验数据对比分析了所建新模型和其他模型预测精度的差异。结果表明,改进新模型的平均绝对百分比误差分别为0.7603%、1.2452%,其预测精度明显高于传统ENN模型;采用改进天鹰优化器建立的ENN模型可对初始权值和阈值进行寻优处理,极大提高了泛化能力,因此具有预测精度高的优点。

酸性天然气集输管道腐蚀预测与防护

针对某酸性天然气田,进行了气质、水质及腐蚀产物分析。结果表明,该气田集输管道的腐蚀主要为CO2腐蚀。通过分析其腐蚀机理,在Shell 95模型的基础上,研究了温度、pH对腐蚀速率的影响,建立了CO2腐蚀预测模型,并进行挂片法验证了模型的可靠性。通过对气田常用的两种缓蚀剂ZD1-1和HJF-B进行常压和高压试验,评价了二者的缓蚀效果,为类似酸性湿天然气集输管道防腐蚀提供了一定的依据。

基于文丘里管的蒸汽干度预测方法研究

油田热采中所用蒸汽的干度无法直接测量,但它的精确测量直接关系油田产量和经济效益。本文在均相流模型的基础上,考虑滑速比对干度的影响,并利用文丘里管的两相流测量原理,建立蒸汽干度的预测模型。经实验验证,该模型可以预测流经文丘里管的蒸汽干度,误差在8%以内,满足工程上的精度要求。

高含水采出液T形管分离器的流场数值模拟

传统的油田集输工艺损耗能量大,运行成本高。鉴于此,基于Fluent数值模拟软件,采用RNG k-ε湍流模型和欧拉多相流模型对T形管分离器的流场特性以及油水分离过程展开研究。研究结果表明:油水两相速度分布规律基本相同,在主管中沿流动方向速度逐渐降低,分支管中速度最大,水相在主管顶部区域速度较小,在汇管中上述分布趋势更加明显;湍流在分支管和主管连接处、分支管和汇管连接处以及汇管上游较为剧烈,油水发生强烈掺混;入口流速对油水分离过程的影响较大,流速越大,流体的停留时间越短,分流扰动后恢复为分层流更加困难;流速越大,油水剪切作用增强,油滴更均匀分散在水中,混合层携带更多的油相,故操作中需要确定最佳流速;随着含油体积分数增大,混合层厚度增加,最终分离效率呈现先缓慢增加,后逐渐下降的趋势;分流比较低时,汇管主要流出底层水,分离效率较低;随着分流比增大,汇管的流量增大,油水间扰动增强,流体流经汇管携带了部分混合层流体,分离效果明显提升;但分流比继续增大,混合层全部流入汇管后,油层开始流入汇管,此时分离效率随着分流比的增大呈线性降低。基于研究结果,最优操作参数为:入口流速0.10~0.30 m/s,入口含油体积分数5%~9%,分流比0.5~0.7。研究结果为油水分离提供了新思路,可为探究高效分离效果的设备结构设计和优化提供参考。

七里村油田一层多缝压裂工艺设计

通过对七里村油田4口压裂井微地震检测分析,确定该油田水力压裂裂缝为水平缝,适合一层多缝压裂.通过对已压裂的一层一缝、一层两缝和一层三缝的压裂井产量统计分析,结合当前压裂施工工艺,利用以前压裂施工统计数据并配合软件模拟,对一层两缝压裂工艺的裂缝长、施工排量和加砂规模等压裂参数进行优选,最终确定七里村油田最优压裂参数为:裂缝长度35～42 m,加砂规模19.23～27.69 m3,施工排量1.8～2.2 m3/min,携砂液量64.10～92.30 m3等.通过对一层两缝试验井与一层一缝压裂以及优化前的一层两缝压裂井产量比较,结果表明参数优化后一层两缝压裂可以大幅提高油井产量和稳产产量,更适合于七里村油田.

天然气旋流除砂器大颗粒的带出机理

从气井出来的天然气携带有很多的泥砂,砂砾粒径范围很宽,从几微米到十几毫米不等,这些大颗粒若不除去,会对仪表和设备带来严重的损坏。在除砂器内部大颗粒与排气管底端的距离满足Δl>w p t2,气固两相会出现二次分离现象,位于排气管底端的大颗粒就会被甩出。通过大颗粒带出基本理论分析,证实了不仅大颗粒的撞壁回弹和锥部停留有回转灰带为大颗粒带出的主要原因,叶片的出口角和出口面积的大小也是其中重要的影响因素。在进行大颗粒分离时,要采用公称直径、出口角和叶片出口面积较大的分离器,并采用较低的气体流速。

高含水旋转湍流场中油滴分散特性的数值模拟

旋转湍流场中液滴的分散特性是流体机械设计优化过程中的难题。采用新型同心旋转圆筒装置获得了均匀分布的旋转湍流场,在Hinze模型的基础上考虑了分散相黏度对油滴分散特性的影响,对旋转湍流场和油滴分散特性的关系进行了初步探讨,获得了雷诺数为5.5×104~2.4×105,相对离心力为21.9~643.3时,流场特性与油滴分散特性的经验关系式,完善了旋转湍流场内油水分散特性的研究,为旋转湍流场内液⁃液分散特性提供新的研究思路。

姬塬油田元214区块长6_1油层沉积相分析

通过对姬塬油田元214区块长61油层岩心观察,结合岩石类型、沉积构造、测井相等相标志对该区进行了沉积相特征研究,指出元214区长61油层沉积相大致呈北东-南西向展布,沉积相类型主要为三角洲沉积相三角洲前缘亚相,主要发育水下分流河道微相,分流间湾微相,偶有河口坝微相发育。其中水下分流河道砂体是长61储集层的骨架砂体,并确定了长61油层沉积微相的平面展布,为储层有利区块预测奠定了基础。

多裂缝压裂设计及其实施效果分析

水力压裂是当前油气开采工程中最重要的增产技术之一。从水力裂缝的几何形态上区分,水力压裂作业可能形成垂直裂缝或水平裂缝。而水平裂缝是石油工程在较浅地层中进行水力压裂作业时常见的裂缝形态,但是相对垂直裂缝所作的研究工作较少,由于缺乏水平裂缝压裂理论方面的研究,实际工程在压裂水平裂缝时受到很大困扰。本文则针对这一问题对水力压裂水平缝问题进行了系统的研究,并且得出一层多缝提高了储层动用程度,扩大了泄油范围,进而提高了采收率。

基于物质平衡法的注采比预测

注采比是反映采液量、注入量和地层压力之间关系的一个重要指标,合理注采比的确定在注水油田开发中非常重要。本文应用物质平衡方法对注采比进行预测和分析。

基于响应面法的旋流器直径与处理量关系研究

在液固旋流器设计过程中,尺寸设计仍按经验方法,具有较强的主观性和随机性,且筒体尺寸与操作参数的内在联系仍不明确。为此,采用数值模拟和响应面分析的方法,对筒体直径与处理量之间的关系进行定性分析,建立了筒体直径与处理量的定量关系模型,并通过室内试验验证了模型的准确性。研究结果表明:旋流器处理量与筒体直径的平方和实际最大压降的0.5次幂成正比,与含砂质量分数成反比;影响旋流器分离效率的一次项因素中,筒体直径的影响最显著,其次为处理量,而含砂质量分数的影响最小;影响旋流器分离效率的二次项中,含砂质量分数的影响最显著,其次为处理量和筒体直径;建立的旋流器处理量、筒体直径和含砂质量分数与分离效率之间关系的经验公式,在低处理量条件下,公式计算结果与试验结果的相对误差在18%以内,满足工程要求。研究结果可为回灌流体除砂处理提供参考。

基于天鹰优化器(AO)算法的气田管网布局优化

在进行天然气田地面集输系统建设时,气田管网是其重要的组成部分,为减少地面管网集输系统建设成本、节约管网建设资源,使用天鹰优化器(AO)算法结合气田建设工程约束实际条件,对集输管网进行布局优化,以达到最小管网投资的目的。通过MATLAB软件对天鹰优化器算法进行编码实现,对所建立的气田管网数学模型分别进行分层规划以及整体规划。结果表明:整体规划所建立的气田管网优于分层规划所建立的气田管网。通过与标准粒子群、改进粒子群算法进行比较,验证了天鹰优化器算法的有效性以及稳定性。

径向井引导水力压裂裂缝定向扩展技术

目前,利用径向井压裂改造技术开发低渗透油层、薄油层、裂缝性油气层、注水后"死油区"等受到越来越多地关注;但国内外尚未对此进行系统的研究。受地应力控制和储层非均质性影响,水力压裂裂缝很可能无法顺利沿径向井方向延伸沟通目标区域,导致储层增产效果不理想。基于多径向孔压裂裂缝起裂压力分析和塑性区理论,推导出多口径向井在地应力条件下引导压裂裂缝定向扩展准则。满足该条件时,多径向井会在储层中产生连续塑性区,裂缝在塑性区内扩展不受地应力影响而保持定向扩展,保证了压裂施工时各径向井间裂缝相互贯通,形成沿径向井轴心面方向的主裂缝。兼顾经济性优化出了径向井间的最大间距,为径向井水力压裂技术的有效实施提供了可靠的科学依据。

两种导叶设计方法对液-液旋流器的流场影响的数值模拟

为了高效低阻地处理油水分离后产生的含油污水,采用两种不同方法(气动法和几何法)设计了液-液旋流器的导叶结构。并利用Fluent软件对两种结构的旋流器内流场进行模拟,着重分析了旋流器内速度场、压力场以及剪切强弱。结果表明气动法导叶的旋流器相较于几何法导叶的旋流器具有以下特点:切向速度和轴向上行速度峰值较大,导叶对流体的控制性好,无脱流现象产生;静压的径向压力梯度较大,但总压的轴向压降较低,即能耗较低;湍流强度较低,剪切应力峰值略高。因此气动法导叶的加速和控制流体转向能力较好,可以产生较大的离心力,同时产生的湍流场各向异性较弱,有利于降低液滴破碎的可能性,提高分离效率,具有较好的应用前景。

电脑偏瘫康复治疗仪对卒中后偏瘫患者肢体功能及肌力的影响

目的探讨电脑偏瘫康复治疗仪对卒中后偏瘫患者肢体功能及肌力的影响。方法选择2017年5月至2019年3月医院收治的86例卒中后偏瘫患者作为研究对象,采用随机数字表法分为对照组与观察组,各43例。对照组采用常规康复护理,观察组在对照组基础上采用电脑偏瘫康复治疗仪,比较两组干预前后肢体功能及肌力。结果干预前,两组Fuel-Meycr运动功能量表(FMA)上肢功能、下肢功能评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05);干预后,观察组FMA上肢功能、下肢功能评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);干预前,两组肌力分级比较,差异无统计学意义(P>0.05);干预后,观察组肌力分级优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论电脑偏瘫康复治疗仪可改善卒中后偏瘫患者的肢体功能及肌力。

一种应用于双锥型液-液旋流器的导叶设计新方法

针对双锥型液-液旋流器导叶的设计问题,提出了一种新的基于空气动力学翼型的参数化造型设计方法 ,该新方法根据进口角、出口角等参数直接确定导叶关键点处位置,再通过Bezier曲线将关键点连接起来,形成叶型曲线。详述了新方法的导叶设计流程,推导了叶片型线方程,建立了导叶型线的参数化模型,并结合实例进行模拟验证。结果表明,新方法导叶具有以下优势:在几何特性方面,导叶型线光滑性好,具有良好的形状控制能力,且叶片型线方程中各个参数含义明确,便于有针对性地快速修改设计参数并再生模型;在流场特性方面,导叶产生流场具有更高的切向速度,并且导叶对流体的控制性好,更利于液-液分离。该新方法为轴流式液-液旋流器导叶设计与造型提供新的思路,可供工程设计使用。

稠油在柱状旋流分离器中分离特性的数值模拟

针对特高含水时期中国油田在稠油集输方面面临的挑战,构建了低剪切强度的旋流场,利用柱状旋流分离器进行油水预分离,同时采用数值模拟的方法进行研究。选择混合模型与RNG k-ε模型对稠油的旋流分离特性进行数值模拟,分析稠油的分散相粒径、油品黏度、密度、底流比及入口流速等参数对柱状旋流分离器底流口含油率和压降的影响。结果表明:稠油在柱状旋流器内的分离特性与其他油品不同,其分散相粒径对底流口含油率影响显著,但对压降影响不大;油品密度、黏度对底流口含油率存在不同影响,并在所选黏度的研究范围内存在最佳分离黏度区(750~830 mPa·s);入口流速增大,底流口含油率降低;底流比对压降的影响并不显著,模拟结果与已有实验结果具有一致性。