威荣深层页岩储层水力压裂多井压窜现象及机理

威荣深层页岩气田五峰组—龙马溪组储层埋藏深,地质构造复杂,强非均质性天然裂缝发育,地应力高且水平地应力差大,非连续性构造在高临界应力环境下易出现扰动失稳。在储层局部连续裂缝带发育和高应力环境的共同作用下,前期400 m井距条件下出现邻井压窜和多井巷道压窜现象,导致大量生产井产能下降、续建井井壁失稳及套变问题。针对以上问题,文中基于地质-工程一体化思路,考虑了多种复杂天然裂缝分布特征和复杂裂缝扩展应力干扰效应,建立了基于DFN-FEM的井组压裂复杂裂缝扩展模型。研究发现:1)天然裂缝带和大型断裂是多井巷道压窜的主要地质因素;2)天然裂缝面法向刚度越小,压裂应力扰动范围越大,压窜越严重;3)内摩擦角和内聚力越小,岩石越容易破裂并诱发压窜;4)井组压裂顺序对压窜类型和程度均有显著影响,交错压裂最优。该研究结果可为威荣页岩储层水平井井间干扰防治与产能恢复提供依据,进而有效支撑以威荣为代表的深层页岩气田的安全高效开发。

基于稀疏度自适应变步长的离格DOA估计方法

网格划分产生的量化误差是影响信源定位估计性能的一个重要缺陷。针对目前Lp类离格算法计算量大以及需要提前预知稀疏度的问题,提出了一种稀疏度自适应变步长的离格波达方向定位方法。首先根据一阶泰勒展开构建基于角度优化的离格参数模型,以残差能量的变化作为预估稀疏度K的条件。然后利用噪声子空间与信号子空间正交性作为原子误差入选判定依据,利用交替迭代优化方法实现离格模型下的准确求解。所提方法结合了贪婪算法支撑集选取策略与阵列协方差矩阵的有效信息。仿真实验表明,在满足稀疏性条件下,所提方法不仅大大缩短运算时间,而且可以实现空域角度范围内任意角度的精确估计。

基于相位变换和CNN-BiLSTM的自动调制识别算法

针对真实信道使无线通信信号发生相位偏移导致信号识别率下降的问题,提出了相位变换算法。该算法将信号输入神经网络,通过Flatten层和Dense层估计出相位参数,再利用参数变换器完成相位变换,减轻相位偏移对调制识别准确率的影响,提高了调制识别的准确率。同时提出一种卷积双向长短期记忆(Convolutional Neural Network-Bidirectional Long Short-Term Memory,CNN-BiLSTM)网络,其中CNN用于提取信号的高维特征,BiLSTM用于提取信号的双向时间特征。所提出的调制信号分类模型识别率达到96.7%,相较于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)提高了12%。

并网且上网模式下含复合储能CCHP系统能量管理策略优化研究

冷热电联供(combined cooling heating and power,CCHP)系统是工业产业园区、建筑用户能源利用过程实现双碳目标的重要举措。针对CCHP系统产用能不平衡、设备耦合相关、并网且上网模式等影响,本文构建了含电池储能系统和水箱蓄热系统的CCHP系统,并以运行成本和燃料消耗量为目标,建立CCHP系统能量管理策略的多目标优化函数;在此基础上,重点考虑约束条件和拥挤度算子对非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-II,NSGA-II)搜索性能的影响,并利用改进型NSGA-II算法实现CCHP系统能量管理策略的优化求解。结果表明:在并网且上网模式下,含复合储能CCHP系统相比无储能CCHP系统,夏季典型日的日运行成本和燃料消耗分别可节约0.89%和2.11%,冬季典型日可分别节约27.70%和7.30%,年运行成本和年总能量消耗则分别可减少11.11%和6.06%,可知基于改进型NSGA-II算法所获得的含复合储能CCHP系统能量管理策略具有较好的能量调控性能。

Si含量对油茶果壳基SiC陶瓷的结构及性能影响

以油茶果壳、硅粉和酚醛树脂为原料,经热压成型、高温原位反应烧结工艺制备油茶果壳基SiC陶瓷。采用热重-示差扫描量热(thermogravimetric-differential scanning calorimetry, TG-DSC)分析研究油茶果壳粉和酚醛树脂的裂解行为;通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、三点弯曲法和阿基米德排水法表征SiC陶瓷物相组成和微观组织,分析SiC陶瓷的抗压强度和孔隙率,基于表征分析结果探讨Si含量对油茶果壳基SiC陶瓷物相组成、微观结构、抗压强度和孔隙率的影响。结果表明:油茶果壳基SiC陶瓷由主晶相β-SiC和游离的Si组成,孔隙结构发达,孔洞呈蜂窝状,大小均匀,孔隙率高(>50%),抗压强度良好(12~18 MPa),随Si含量的增加,孔隙率与抗压强度先增大后减小。

联合TCT和W-SpSF的气体泄漏定位

为提高基于声学检测压力气体漏源定位方法在强噪声干扰下定位运算收敛速度和定位精度,提出一种基于加权子空间拟合(WSF)准则的宽带测向稀疏表示模型(W-SpSF),将模型与双边相关变换算法(TCT)相结合,通过聚焦运算得到聚焦频率处的协方差矩阵,并作为稀疏恢复的数据,最终实现DOA定位,得到漏源的位置。定位过程中,采用加权子空间拟合降低噪声的敏感程度。分别在仿真和实验室模拟环境中对算法进行测试,经仿真结果表明,在加入强噪声干扰条件下,相比于同类算法的运算速度提升最低50%,定位误差减少20%,在实测环境下,本文搭建了8元声传感器阵列的声源定位系统,针对气瓶模拟泄漏能够实现定位,且漏源定位速度快,证明了算法在实际环境中的可行性。

Mix-A小分子胺在甘蔗制糖锅炉的应用分析

红河制糖有限公司130 t/h锅炉炉水原采用磷酸盐处理,此方法存在pH值波动大,锅炉排污次数多,排污量大,锅炉相关管路积垢多,传热效率低,蒸汽带盐多对汽轮机叶片损伤大等问题。2022/23年榨季将炉水处理改进为Mix-A小分子胺与磷酸盐协调控制后,实际运行结果表明:炉水pH值控制达标且稳定、锅炉排污率降低,同时小分子胺能够剥离和分散水冷壁管表面垢层,降低管壁沉积物的生成量,提高炉管换热效率,达到节能减排的效果,还能降低蒸汽带盐多对汽轮机叶片的损伤。本方案的成功实施可为甘蔗制糖企业中压锅炉炉水处理提供一个新的方法与思路。

基于NSGA-Ⅱ算法的分布式冷热电联产系统低碳经济运行策略

分布式冷热电联产(combined cooling,heating and power,CCHP)系统是综合能源系统实现“双碳”目标的有效途径,合理的运行策略是提高CCHP系统一次能源利用效率、降低碳排放与运行成本的关键。针对含燃气机组、可再生能源系统和外购能源的电气综合CCHP系统,研究并网且上网模式下的优化运行策略,提出考虑售电价格的规则控制策略以及基于非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)的智能控制策略;在此基础上,进一步研究融合拥挤度算子和初始约束条件的改进型NAGA-Ⅱ算法。算例对比结果表明:相比于规则控制策略,采用改进型NSGA-Ⅱ控制策略的CCHP系统能源消耗量减少30%以上,运行成本降低6%以上,有效实现了系统的低碳经济运行;同时算法具有较好的收敛性,可推广应用至实际CCHP系统中。

基于大数据的电池特征参数提取和SOC估算方法

运维系统是保障电池储能电站安全、高效运行的重要支撑工具,电池荷电状态(state of charge,SOC)的精确估算是运维工具依赖的关键技术之一。针对储能电站应用领域的电池特性参数和电池SOC获取问题,使用基于大数据的电池特征参数提取方法,利用电池历史数据提取SOC、电压、电流等参数的对应关系,可对“开路电压法+安时积分法”估算方法的初始荷电状态SOC_(0)和实际可用容量Q_(a)进行修正。该方法可以有效提高运维工具对储能电站等应用领域中电池SOC的实时估算精度。

复合储能对提升太阳能利用率的仿真研究

针对太阳能分布式微网输出功率间歇性及不可控性的应用瓶颈,提出了将多种储能形式(储电、储冷、储热等)高效集成应用的多能态复合储能技术,以实现可再生能源供给和用户多样化能源消费需求之间的高效调控。为了确定复合储能系统的容量和功率等级,利用MATLAB等软件建立了太阳能分布式微网系统的数学模型。该模型可通过输入地区和日期对太阳能逐时辐射强度、光伏发电和光热产热的能量进行仿真计算。以广州某宾馆为例,计算了夏季太阳能分布式微网的输出,并与用户多种能源负荷进行了对比分析,为多能态复合储能系统应用提供了数据基础。建立了节能与经济2方面的评价指标,对太阳能分布式微网进行了优化分析,结果表明,利用复合储能在综合提高微网系统节能率的同时,减少了系统的投资回收期。为可再生能源的应用发展提供了有益探索和尝试。

地铁制动能量回收的混合储能系统及其参数设计

混合储能技术兼具能量型器件和功率型器件的优势,适用于地铁制动能量的回收利用。介绍了基于地面储能方式和双DC/DC架构的混合储能系统。研究了双向DC/DC变换器、锂电池组和超级电容组的参数设计方法,并采用MATLAB软件搭建仿真模型,与单一储能系统进行了控制效果、经济性的对比分析。结果表明:所设计的混合储能系统使牵引网电压在整个制动过程中均处于安全范围,系统投资成本和体积质量较小,性价比优势突出,同时实现了应急工况下备用电源的作用,验证了混合储能系统及其参数设计的合理性。

An Electro-thermal Model and Its Application on SOE Estimation for LiFePO_(4)/C Battery

The state of energy(SOE)is an important state parameter and evaluation index to indicate the residual energy for LiFeP0_(4)/C battery.In order to improve the estimation accuracy of SOE,the influence of the thermal energy inside the battery is researched by the electro-thermal energy model and an enhanced algorithm considering electrical energy and thermal energy is proposed to realize the accurate estimation of SOE.The novel estimation model is verified by lots of experiments that it's highly similar to the situation of actual energy consumption and has a high accuracy of SOE estimation.

国外建筑业碳排放权发展态势的可视化研究——基于CiteSpace软件的计量分析

碳排放权是具有价值的资产,是碳交易的具体交易对象。目前,国内学者对于建筑业碳排放权的研究较少,对国外建筑业碳排放权的研究趋势分析就更少了。应用可视化软件CiteSpace,对2000-2021年Web of Science数据库中与碳排放权相关的513条文献,进行共被引网络、关键词共现网络及突现词等三个方面分析,得出当前国外建筑业碳排放权研究趋势。通过图谱分析,得出结论:量化工具在建筑业碳排放权中的使用,仍是今后的研究热点;建筑业碳排放权的研究范围包含了成本、绩效和减排效率,将来研究范围会越来越广;从近20年的国外建筑业碳排放权研究可见,建筑业碳排放权的研究深度更加深入,碳排放权的量化研究方法不断丰富。研究成果将为我国学者建筑业碳排放权研究提供一定的参考,有利于更好地促进我国建筑业低碳发展和碳中和目标的早日实现。