超深层“断裂破碎体”概念和地质模式及其地震表征方法

“断裂破碎体”是塔里木盆地富满油田超深层碳酸盐岩储层的一种重要赋存类型。对于该类储集体,目前尚存在着概念不清晰和地质模式不明确、缺乏适用的地震表征方法等问题。为此,利用野外露头、钻井、地震和生产动态等资料阐述“断裂破碎体”概念的内涵,建立了超深层碳酸盐岩油气藏“断裂破碎体”四种地质发育模式,并形成了超深层碳酸盐岩“断裂破碎体”智能地震内部结构刻画技术。研究结果表明:①“断裂破碎体”具有三个方面的内涵,即发育背景主要为超深碳酸盐岩台内致密灰岩地层;在断裂破碎作用下,内部孔—渗储集性能较好,储集空间类型多样(主要包括断裂破碎角砾间孔、张扭作用形成的空腔以及中、高角度裂缝);油藏的通源、油气运移的输导有利,油藏高度可达千米,是超深层致密灰岩储层油气聚集的极为有利部位。②“断裂破碎体”发育六种断裂构型要素,组成了单一滑动面、压隆核带、张扭空腔、栅状缝网等四类内部结构模式。③采用“有条件的对抗深度学习网络”能够较好地刻画断裂破碎体内部结构,预测结果的地质意义较为明确,并与实际情况吻合。该成果在实际生产中得到了较好的应用,对“断裂破碎体”油藏的高效勘探与开发具有实用和推广价值。

交通工程专业设计类课程高质量教材建设刍议

在新工科建设背景下,交通工程专业设计类课程教材建设面临层级目标的设定、教材内容与标准规范的联系、知识表达形式、教材的修编再版等挑战,围绕“层级目标、专业实战、多元资源”课程教材建设目标,创新性提出了对教材内容进行从基础设计能力到创新设计能力的层级模块化编排和设计类教材核心词汇语言表达方式的教材建设思路,以实战为导向探索设计类教材知识多样化表现手法,并针对设计类课程的特点,提出教材“编写—修订—再版”全过程动态监测评估的建设技术路径。

基于LabVIEW的大型起重机应变监测系统的设计

在使用中的大型起重机的应变值的波动是判断大型起重机是否可靠的重要指标,针对如何监测在用大型起重机危险点的应变值,设计了大型起重机专用应变数据采集系统,给出了系统硬件总体设计方案,软件系统采用广泛应用于虚拟仪器开发的工具LabVIEW,开发出一种应变传感器数据采集系统,能够远程高效采集多个应变传感器传输的数据。该应变数据系统的主要模块包括传感器以及采集系统WiFi通信模块的参数设置、对传感器所传输的采集数据的显示以及对所采集数据的保存和记录等。该数据采集系统可以对多个应变传感器传输的数据同时进行采集和传输,也可应用于不同工况下应变传感器传输的实时数据,该系统具有显示信息多样、数据准确、操作简单便捷等优点。

富满油田原始地层条件原油体积系数预测公式

地层原油体积系数是油气藏储量计算的重要参数。由于直接确定体积系数的压力—体积—温度(Pressure-Volume-Temperature, PVT)实验法易受样品代表性影响、成本高,现场常采用经验公式法预测。富满油田奥陶系碳酸盐岩油藏具有超深、高温、超高压、不同区块间流体类型多样化的特征,现有体积系数计算经验公式误差大。针对这一问题,在对现有体积系数经验公式适用条件分析评价的基础上,建立了富满油田奥陶系碳酸盐岩油藏黑油和挥发原油饱和压力及地层条件下体积系数预测经验公式,经与PVT实验值比较,经验公式计算的饱和压力及地层条件体积系数相对平均误差均小于5%,满足油田开发、生产管理要求。研究结果对塔里木盆地类似高温、超高压地层原油的体积系数有借鉴意义。

水力机械空化实时检测技术研究

本文从空化现象的发生机理出发,开发出通过分析水力机械发生空化时辐射出的空化噪声时频特征的变化,判定水力机械空化发生及表征空化发生程度的实时检测技术。该技术已应用在包括贯流式、轴流式、混流式和水泵水轮机等水力机械型式的多个电站,具有安装便捷、安全可靠的特点,可以应用在水力机械优化运行和智慧机组建设等领域。

基于近端策略优化的IES经济调度方法研究

【目的】综合能源系统(IES)的经济调度是能源技术改革的重要研究内容,其本质是一个复杂的混合整数非线性规划问题。传统的优化调度方法计算复杂度较高,也无法适应IES中耦合了可再生能源的源荷不确定性。利用深度强化学习方法对原始问题进行分解加速,提升IES经济调度模型的求解效率。【方法】提出了一种基于改进近端策略优化(PPO)算法的IES优化调度框架,利用PPO算法拟合原始模型中非线性约束的部分变量,从而将其转换为线性约束以加速求解。【结果】通过算例验证了该方法的有效性,以及相较于其他方法的高效性。可以预见在大规模的IES优化问题上,该方法计算优势将更加明显。

基于PCB线圈的钢丝绳金属横截面积损失检测方法

钢丝绳金属横截面积损失(Loss of Metallic area)直接影响钢丝绳承载强度等特性,因此其检测及定量分析对于设备安全可靠运行具有重要意义。针对目前主磁通检测中存在的线圈绕制困难、参数确定模糊等问题,基于仿真模型提出一种基于印制电路板(Printed Circuit Board)的分体式线圈结构,分析了线圈匝数、线圈层数、线距等参数对检测信号的影响;建立主磁通检测模型,探究损伤宽度对主磁通检测信号的影响规律,并针对损伤宽度变化造成的信号损失设计补偿方法;最后通过钢丝实验验证金属横截面积定量检测效果,表明该方法定量误差在1%以内,能够有效检测钢丝绳的LMA。

基于泵送频率的往复泵活塞故障诊断方法

为了确保往复式钻井泵的高质量运行,实施在线故障监测至关重要。从BW-250型钻井泵液力端的易损件入手,设计了试验探究钻井泵的振动信号的成分;通过对频率成分的分析,揭示了泵送频率幅值与活塞刺漏故障之间的关系,并依据机理提出了以泵送频率幅值作为诊断指标的钻井泵活塞故障检测方法,进一步结合最大相关峭度解卷积滤波及包络谱分析等方法从泵送频率处能量变化的角度,对活塞刺漏这一故障进行了诊断;结合实验室以及钻井现场采集的数据对该方法进行了验证,并将诊断结果同其他振动指标做了对比。结果表明,该方法对于往复泵活塞故障诊断的准确率为91.1%,相较于均方根诊断准确率提升了3.6%、相较于脉冲因子、裕度因子和峭度3种统计指标诊断准确率提升了9%以上。该方法取得了良好的结果,为往复泵活塞组件的故障诊断提出了一种较好的解决思路。

桥式起重机主梁的有限元分析

在力学理论分析的基础上,对桥式起重机主梁进行有限元分析,具体包括危险工况下的静力学分析、简支约束和自重载荷条件下的模态分析与谐响应分析。通过有限元分析,得到桥式起重机主梁可能出现疲劳损伤的失效点,为后续疲劳检测提供依据。

农业废弃物生物处理技术应用

农业废弃物生物处理技术是利用养殖蚯蚓处理玉米秸秆和养殖场粪污的技术模式,为农业废弃物处理提供了一条资源化利用之路。可以减少秸秆焚烧现象,提高空气质量,解决养殖粪污污染,实现资源化利用,促进增加农民收入,为农村经济发展提供一条致富新途径,具有较好的经济效益和社会生态效益,对促进天津市“美丽乡村”建设具有重要意义。通过试验结果分析了该技术的创新点,以及对社会及环境的生态效益。

基于漏磁检测的钢丝绳无损检测实验设计及实践

以科研项目为基础,以实际工程问题为导向,搭建了基于霍尔传感器的钢丝绳无损检测实验平台。该实验平台通过双回路励磁结构磁化钢丝绳,利用霍尔传感器阵列检测并采集磁化后钢丝绳径向的磁场分布,再通过信号处理技术识别出钢丝绳断丝漏磁信号,进而判断钢丝绳的局部损伤。实验过程涉及信号“产生—传感—采集—传输—记录—处理—应用”的全过程,构成知识闭环,有助于学生全方位地理解课程知识体系,激发学生的学习兴趣,培养学生的科研能力和创新能力。

预测磨玻璃结节侵袭性风险的Nomogram模型构建与验证

目的探讨基于生物标志物和CT征象构建的Nomogram模型对磨玻璃结节侵袭性风险的预测价值。方法回顾性分析322例磨玻璃结节患者资料,其中模型组患者240例,验证组患者82例。经Logistic单因素及多因素分析后筛选出磨玻璃结节侵袭性风险的独立危险因素,使用R软件构建出列线图模型,同时绘制临床决策曲线(DCA)、ROC曲线、校准曲线对模型进行内外部验证。结果本研究中磨玻璃结节侵袭性风险的5个独立危险因素分别为系统免疫炎症指数(SII)、CYFRA21-1、边缘、血管集束征和结节实性成分占比(CTR)。由此构建的列线图模型ROC曲线下面积为0.946,外部验证组ROC曲线下面积为0.932,提示该模型具有良好的预测磨玻璃结节侵袭性风险能力。通过Bootstrap 1000次自动抽样绘制校准曲线对模型进行内部验证,结果示模型曲线与实际曲线一致性指数为0.955,绝对误差较小,拟合度良好。DCA曲线显示出较好的临床实用性。同时结节边缘、血管集束征和CTR与浸润性腺癌病理亚型相关。结论基于生物标志物和CT征象构建的Nomogram模型对磨玻璃结节侵袭性风险具有较好的预测价值和临床实用性。

基于振动分析的液驱往复式氢气压缩机压缩周期参数非直接测量方法

针对氢气压缩机的振动信号成分相对复杂、易受噪声干扰以及压缩周期难以自动提取的问题,本文提出了基于变分时域分解、Hilbert变换和自相关函数相结合的液驱往复式氢气压缩机的压缩周期参数非直接测量方法。首先建立了液驱往复式压缩机活塞冲击仿真信号的数学模型,模拟活塞撞击气缸左、右极限位置时的振动信号,利用变分时域分解算法将模拟的活塞冲击信号从整个仿真信号中分离出来,然后利用Hilbert变换对分离的活塞冲击仿真信号进行包络解调并绘制包络谱,对包络谱的幅值序列进行自相关运算,最后自动检索自相关函数曲线最大峰值对应的延迟点数,计算压缩周期参数值。仿真信号分析结果表明:该方法可以自动提取获得正确的压缩周期参数值,当冲击信号受噪声影响时仍然具有高鲁棒性,其对9种不同信噪比仿真信号的提取成功率为88.89%。最后,将该方法应用到真实的液驱往复式氢气压缩机上,分别采集了不同电机转频、进气压力和二级排气压力共12种稳态运行工况下的排气阀振动信号。实验台数据分析结果表明,该方法提取的成功率为100%,与频谱、倒频谱、包络谱以及自相关函数的结果对比表明,该方法在所有5种方法中的提取成功率最高,进而验证了本文所提方法的有效性和优越性,为氢气压缩机状态监测、故障诊断与寿命预测提供了基础运行工况参数。

天津市集约化育苗增温技术及装备——以天津兴有农业科技有限公司应用为例

天津市集约化育苗过程中存在技术水平与设备不够成熟完善的问题,其中冬季低温是培育壮苗最大的阻力因素,过低的温度会导致僵苗或者死苗情况的发生。介绍了4种可应用于集约化育苗的增温技术及装备,并在天津兴有农业科技有限公司设施园区内进行试验,从能耗、温度、增温效果、使用成本等方面进行分析对比。结果表明,智能温控电采暖设备增温效果最好,地能水空调设备使用成本最低。用户需根据实际情况因地制宜选择合适的增温设备。

设施蔬菜根区土壤分层施肥机设计与应用

在农业生产中,化肥有不可替代的作用,过量施用是造成农业面源污染问题不断加剧的重要原因之一。为满足温室狭小空间作业条件,研制了一种设施蔬菜根区分层施肥机。其中,Y字型旋耕刀可以更好地破碎土壤,旋耕深度可达20cm以上;分层施肥机构可以在土壤耕层3~18cm形成圆柱状肥区,有效减少设施蔬菜种植中化肥的施用量,避免由于侧边施肥和作物根部趋肥性对蔬菜根系生长带来的影响,同时保证肥料持续就近供应植株,提高肥效,达到减施增效的目的。该机械在青萝卜种植中进行了试验示范,施肥效率比传统人工作业提升54.3%,化肥施用量减少37.8%,青萝卜产量和营养物质含量略有增加。

SPBC型永磁板式磁选机的研制与应用

为了实现对弱磁性和微细粒矿物的高效分选与回收,针对当前市场上电磁磁选机普遍存在结构复杂、成本高昂、能耗大及除铁效果不佳等问题,研发了一种创新的永磁高梯度磁分离技术,并设计开发了SPBC型永磁高梯度板式磁选机,该机充分利用永磁材料产生的高磁场强度提供充足磁力,并通过优化磁路结构,实现了设备的高磁化。试验研究表明:该设备在处理石榴子石时,1次粗选除铁率高达95.53%,显著提升了矿物的纯度;在处理石英砂样品时,1次粗选除铁率为46.6%,有效去除了细粒级中的铁杂质;在钛铁矿样品的分选中,1次粗选钛回收率达74.45%,显著提升了钛精矿的品质。SPBC型永磁板式磁选机结构简洁、便于安装与维护,且具有低能耗与低成本优势,它不仅适用于非金属矿物的除铁提纯,还可应用于弱磁性金属矿物的分选及尾矿中弱磁性有价金属的回收,为矿物分选领域提供了一种高效、经济的新型解决方案,具有广泛的推广应用价值。

SGTF粉末干式永磁磁选机的研制及应用

为解决干旱缺水地区石英砂开发利用难、湿式磁选投资大、生产成本高的问题,提出采用COMSOL MULTIPHYSIC多物理场仿真软件对磁系排列、磁场梯度等磁系特征进行模拟仿真的方法设计新的磁系,并通过选用耐高温型稀土材料磁钢解决了筒体发热和磁块性能之间的矛盾,研制出的SGTF粉末干式永磁磁选机的磁场强度可达597 kA/m,最大处理量为250 t/h。河南某选矿厂的工业应用中,石英砂经SGTF粉末干式永磁磁选机1次分选,铁含量可降低至0.06%,达到了作为生产玻璃原材料的使用标准。研究结果表明:新式粉末干式永磁磁选机的磁场强度及处理能力得到了提升,提高了在非金属除铁中的应用,缩减了生产工艺流程,降低了选矿成本,可为干旱缺水和北方寒冷地区石英砂矿的经济开发提供新的解决方案。

黄河流域甘肃段县域“三生”功能空间时空格局及影响因素识别

通过构建“三生”功能综合评价指标体系,集成运用熵权法、层次分析法和地理探测器等方法,结合GIS空间分析,对2006—2018年黄河流域甘肃段57个县域“三生”功能进行综合评估,揭示其时空演化和分异特征,并定量识别其影响因素。结果表明:黄河流域甘肃段县域“三生”功能指数总体呈增强趋势,但空间差异较为显著,总体上沿黄河干流“玛曲-靖远”轴线较高而两侧相对较低;“三生”功能具有明显的空间正相关性,其中,生态功能集聚特征最为显著;“三生”功能均随时间变化,正相关类型集聚明显,呈“组团”式分布,负相关类型集聚性低,呈“零星”状的规律;城乡一体化水平是影响研究区“三生”功能空间分异的主导因素,且要素交互作用增强了“三生”功能的空间分异。

缝洞型碳酸盐岩油气藏关键开发指标预测方法及应用

针对缝洞型碳酸盐岩油气藏关键开发指标预测难度大的问题,运用物质平衡理论、井控动态储量评价及已投产储集体动态、静态参数回归分析等方法,建立了由孤立缝洞型油气藏到区块整体的关键开发指标预测方法,可相对准确地预测单井及区块的可动用储量、可采储量、采收率及气举措施增产油气量等关键开发指标。研究方法应用于中古Ⅰ区块,结果表明:该区块天然能量情况下油、气可采储量分别为85.8×10^(4)、26.6×10^(8)m^(3),油、气采收率分别为27.8%、59.2%,区块内未投产储集体可动用储量规模为36.4×10^(8)m^(3),气举措施后油、气采收率分别为32.6%、68.4%,气平均举措施油、气采收率增幅分别为4.8、9.2个百分点。该方法可以有效预测此类油气藏单井储集体及区块的关键开发指标,为开发方案编制及技术政策制订提供依据。

利用单井动态判识缝洞型碳酸盐岩油藏多缝洞体——以哈拉哈塘油田哈6井区为例

以塔里木盆地哈拉哈塘地区哈6井区为例,在研究区储集层分布特点和油水空间关系的研究基础上,分析生产井的开发特征,建立了单井上可以判识的3种基本的多缝洞体油水分布样式:隔油底(边)水连通式、隔水底(边)水连通式和复合裂缝连通式,并相应指出了其成因和生产特征。提出了多缝洞体单井判识的3种动态分析方法,即试采数据分析法、水驱特征曲线分析法和弹性产率分析法,并提出了不同多缝洞体适用的识别方法。结合缝洞体平面范围确定原则,识别出研究区3类多缝洞体。