高精度油藏数值模拟技术研究进展及应用

受算力和油藏模拟方法的制约,常规油藏数值模拟技术的模拟规模和效率,难以满足中高渗老油田特高含水后期剩余油精准挖潜的需求,人工智能加速油藏模拟技术的应用仍处于初步应用阶段。“十四五”期间,大庆油田在大规模并行模拟技术、页岩油藏模拟技术研究、人工智能方法和油藏模拟技术应用4个方面开展了攻关。通过对分布式黑油油藏模拟网格求解方法和数据传输方式的改进,大规模并行模拟规模突破1亿节点;考虑页岩油藏微孔限域效应特征,研发了页岩油藏数值模拟软件;基于傅里叶神经算子神经网络,实现了油藏数值模拟的加速;应用数值模拟辅助历史拟合技术,结合物理模拟结果,建立聚合物相对渗透率曲线求取方法。分布式并行模拟技术的改进完善、页岩油藏模拟器的建立和人工智能方法的创新应用,为中高渗老油田剩余油挖潜和非常规油藏开发提供了技术保障。

直动式机电运动装置的改进磁路-运动耦合模型及快速仿真

电磁阀、继电器等机电装置的动态性能快速仿真对研发设计非常重要.改进未磁饱和的直动式机电运动装置的磁路模型,并联合机构运动方程实现机电运动装置的快速仿真.与基于理想磁阻假设的常规磁路模型不同,改进磁路模型采用机构运动位移的3次多项式表示非饱和总磁阻,并通过上、下运动极限处静态磁力和电感仿真值标定多项式的4个待定系数,可更加准确地预测磁吸力和电感随运动位移变化.进一步联合改进的磁路方程与机构运动方程,得到改进的磁路-运动耦合模型,在Simulink系统中实现某电磁制动器和电磁阀的快速秒级仿真,可在保证计算精度的同时,大幅减少有限元仿真所需时间.

基于坐标变换辅助势的轴对称电磁场仿真

将轴对称静磁场的坐标变换辅助势法推广应用到包含绞线圈、非线性磁导率铁芯、外电路及运动耦合的轴对称电磁场有限元分析中,并通过国产低频电磁仿真软件INTESIM-Emag编程实现。数值算例表明,基于坐标变换辅助势法的技术方案可获得较高的计算精度。某轴对称电磁阀的动态性能仿真说明该方案对工程问题仿真的适用性和准确性。

风力发电机组性能分析与评价

风力发电机组作为风力发电的核心设备,其性能的好坏直接关系到整个风力发电系统的效率和稳定性。因此,对风力发电机组进行性能分析与评价,对于提高发电效率、降低成本、推动风力发电产业的持续发展具有重要意义。文章从软硬件两个方面对风力发电机组进行性能分析与评价,并提出了风力发电机组性能优化路径,为进一步提升风力发电质量奠定坚实基础。

太赫兹无损检测在文物保护领域的研究进展

为更好地设计基于不同材料、不同制作工艺文物的最佳保护方案,文物保护科技人员首先需要选用最有效的无损检测方法对文物进行全面检测。太赫兹波具有光子能量低、对非金属和非极性物质有较强穿透性、可同时获得脉冲电场振幅和相位信息、较好的抗干扰能力等独特性质,使其在诸多无损检测方法中脱颖而出。本文系统综述了太赫兹技术在文物无损检测应用中的最新研究进展;阐述了不同类型文物材料的太赫兹光谱特征、太赫兹成像检测技术原理和特点;指出了太赫兹无损检测技术对不同类型文物进行无损检测的技术关键点,列举了太赫兹技术在文物科学领域最成功和最具代表性的应用实例。最后展望了太赫兹无损检测技术在文物保护领域的发展趋势。

陆相砂岩油藏特高含水期开发指标变化规律

针对传统线性特征的驱替曲线都不再适用于特高含水期油藏的情况,提出了一种综合含水率和采出程度之间的非线性关系方程式,可直接描述特高含水期油藏宏观开发指标变化规律或驱替特征。结果表明:不管油藏曾经历的开采历史是否存在水驱井网加密、聚合物驱等重大调整措施,只要油藏在特高含水期处于相对平稳的开发状态,采出程度与综合含水率呈非线性关系。所提非线性关系得到了水驱油藏概念模型模拟结果的验证,已用于含聚驱历史真实油藏开发后期的指标分析。对于陆相大型油田的部分开采单元及其整体,该关系在特高含水期大部分呈现出90%以上的符合率,由此得到了值得油田中长期规划参考的含水上升率、递减率、采收率等开发指标预测结果。

不同氮源和酸醇因子下巴氏醋酸杆菌的生理响应

该研究以大红浙醋中分离出的巴氏醋酸杆菌(Acetobacter pasteurianus)为研究对象,探究不同氮源及酸醇因子对其生长和产酸量的影响,并通过扫描电镜观察、细胞膜流动性、乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶活性测定分析该菌在不同氮源及酸醇因子下的生理响应。结果表明,相比于动物蛋白胨,酵母抽提物更易促进该菌的产酸代谢,酵母抽提物为氮源时产酸量为34.5 g/L,动物蛋白胨为氮源时产酸量仅为8.8 g/L。在耐受范围内,较高体积分数的乙醇易使该菌产酸,且初始发酵时添加0.01 mL/mL乙酸也能提高总酸含量,总酸产量最高提升79.6%。此外,酸醇因子体积分数低或以酵母抽提物为氮源时,菌体细胞易衰老变形;酸醇因子体积分数高或以动物蛋白胨为氮源时,菌体细胞易胁迫变形。同时,发酵初始添加0.01 mL/mL乙酸会提高细胞膜流动性、乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶活性。

醋渣生物炭对土壤铬修复及苋菜萌发的影响

为了缓解重金属铬(Cr)给农田和作物带来的负面影响,将2%醋渣生物炭、2%市售土壤调理剂、基肥(由硫酸钾、磷酸二氢铵和尿素构成,施用量分别为0.05%、0.08%和0.08%)、2%醋渣生物炭+基肥施用于Cr污染的土壤中,对比各处理组对土壤修复及苋菜萌发的作用.结果表明:与对照组(5.12%)相比,醋渣生物炭可降低土壤弱酸可提取态Cr的相对含量(4.19%),但其他处理组会不同程度提升土壤中弱酸可提取态Cr的含量,土壤中弱酸可提取态Cr含量与pH(r=0.74)、脲酶活性(r=0.81)呈正相关,与过氧化氢酶活性呈负相关(r=-0.55).醋渣生物炭可减轻弱酸可提取态Cr对苋菜幼苗的胁迫作用,使苋菜幼苗长势最佳(其干质量是对照组的3.5倍),作用效果优于市售土壤调理剂.该结果为耕地重金属钝化和作物生长研究提供了技术支持.

边界优先的Delaunay-层推进曲面四边形网格生成

为了提高复杂组合曲面四边形网格生成的鲁棒性和边界单元质量,提出一种边界优先的Delaunay-层推进网格生成方法.首先在剖分域内粗的约束Delaunay背景网格的辅助下,以物理域的位置偏差为引导,在参数域中迭代计算边界点的法矢量;然后结合层推进策略,在几何特征附近生成各向异性或各向同性正交网格;最后使用Coring技术加速内部网格的生成并进行单元合并,得到四边形为主的网格.若干复杂平面区域和组合曲面模型的剖分结果表明,所提方法可生成等角扭曲度和纵横比优于主流商业软件的网格;在12个线程的PC平台上,使用OpenMP并行剖分包含21772张曲面的引擎模型只用了38.68 s.

两性霉素B菌种选育及发酵工艺研究

为了提高两性霉素B(amphotericin B,AmB)的产量,降低生产成本,满足市场需求,采用紫外诱变和常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变的复合诱变方法进行菌株选育。首先,对结节链霉菌出发菌株A318-10进行复合诱变;然后,筛选高产菌株,并利用软件Design-Expert 12对显著效应因子进行Box-Behnken Design试验设计,得到最优发酵配方;最后,在1 L摇瓶及50 L发酵罐中进行发酵优化配方验证。结果表明,在紫外诱变60 s并ARTP诱变35 s后,筛选得到了高产菌株20-2-15,其最优发酵配方为葡萄糖94.6 g/L、中温豆粉27.7 g/L、淀粉24.1 g/L;在最优配方下,结节链霉菌1 L摇瓶和50 L发酵罐的发酵最高水平分别为18968μg/mL和21257μg/mL,比原始配方分别提高了32.6%和29.4%。研究结果应用于规模化生产后,有利于降低成本、提高企业竞争力。

大庆油田水驱油藏模拟特色技术

针对大庆长垣高含水后期剩余油精细描述对油藏模拟的技术需求,建立了主从方式并行架构、雅可比矩阵区域分解算法、线性系统两步预处理解法,形成了超大规模分布式并行油藏模拟技术;针对大庆外围特低渗油藏的模拟问题,建立了统一的非线性渗流模型和考虑拟启动压力梯度的井—网格方程,开发了适合裂缝、压敏和非达西的油藏模拟技术;针对大庆油田长期、大量实施分层注水措施的开发特点,建立了考虑嘴损机理的井底流动分段控制方程,形成了分层注水工艺的准确模拟技术;针对特高含水期低效、无效循环识别问题,建立了描述每口注水井注入水的浓度方程及其并行求解方法,开发了无井数限制的注水跟踪模拟技术。这些被广泛应用的特色技术,持续支撑了大庆已开发油田精细油藏描述工作的全面覆盖和质量提升,对水驱剩余油高效挖潜起到了良好作用。

低渗透油田注水开发外流水量评估方法

低渗透油田注水开发过程中,普遍具有注采比较高、地层压力保持水平较低的现象,这与物质平衡原理相悖。从水相、油相物质平衡方程和饱和度约束关系出发,重新推导了水驱油藏高于饱和压力条件下油水两相物质平衡方程;以该方程为基础,考虑地层压力不可能超过破裂压力的事实,得到了累计外流量与累计产液量地下体积之比Rep的最小值Repmin的计算公式。针对低、特低渗透油藏测压资料特点,给出了利用低渗透油藏单井地层压力计算公式及体积加权法计算油藏平均地层压力的方法,由此可算出Rep值。依据得到的Repmin和Rep可快速评估低渗透油田注水开发过程中是否存在外流水量。

松辽盆地古龙页岩油人工油藏的动态模拟及预测

古龙页岩油为陆相原生原储型油气藏,发育微米孔、纳米孔和页理缝,大规模改造后形成了流体传输机制复杂的"人工油藏"。页岩油储层孔渗极低,常规实验方法很难获得准确的孔隙度、渗透率、饱和度、相渗曲线、压裂缝网参数等数据,目前,基于前期探评工作对储层性质和改造效果的认识,可把这种油藏看成一个灰箱系统,为精细描述各压裂段内流体输运机制,运用CMG软件建立了井A1的"一簇一网格"的单井地质模型,通过拟合稳定生产气油比的复配流体PVT实验数据,建立了体相流体组分模型。运用LS-LGR-DK裂缝刻画技术实现了人工主缝及改造次缝的刻画,探索了压实作用、气相非达西效应、纳米孔隙流体相态对产能的影响,在实现压裂液注入模拟的基础上,通过对典型井返排和生产历史的模拟拟合,反演了储渗性质、输运机制及参数,分析油气产量特征及影响因素,认识开发早期规律,预测了EUR(估算最终可采储量)。初步探索出了页岩油数值模拟方法和流程,研究成果为古龙页岩油开发设计优化提供了一定的支持。

一种米曲霉耐盐蛋白酶的纯化及酶学性质分析

采用硫酸铵沉淀、Q-HP阴离子交换柱和Superdux 75凝胶柱等技术,从酱油大曲中纯化得到一种耐盐蛋白酶,经飞行时间质谱鉴定为钙蛋白酶RIM13,属于一种半胱氨酸蛋白酶。该蛋白酶的最适温度为50℃;最适pH值为6.5;稳定温度为40℃;稳定pH值为7.0;Mn^(2+)促进蛋白酶活力,Fe^(3+)、Fe^(2+)、Cu^(2+)、Ca^(2+)、K^+、Na^+抑制蛋白酶活力,以上金属离子对蛋白酶二级结构也产生不同程度的影响;米氏常数K_m为2.43 g/L,最大反应速率V_m为103.09 mg/(L·min)。在5、10 g/100 mL和15 g/100 mL的NaCl质量浓度条件下,蛋白酶保留的酶活力分别为77.22%、54.39%以及41.15%。该蛋白酶在高盐度环境下保持较高的酶活力,因此具有潜在的工业应用价值。

两相低速非达西渗流模型及相对渗透率曲线求取方法

流体在特低渗透-致密油藏中的渗流规律不符合达西定律,传统计算两相相对渗透率曲线的JBN方法并不适用。为了解决此类低速非达西渗流实验数据的处理问题,得到更为准确的相对渗透率曲线,在考虑两相渗流拟启动压力梯度的基础上,统计得到经验关系式,可计算不同空气渗透率岩样任意含水率下的拟启动压力梯度。依据低渗透岩样两相稳定流实验结果,提出两相流过程中不同相的拟启动压力梯度相等的假设,建立两相低速非达西渗流模型,基于该模型得出求取两相非达西渗流相对渗透率曲线的方法。应用大庆油田岩样实验数据,对比JBN方法和所提出的新方法,结果表明考虑两相渗流拟启动压力梯度的影响后,油相和水相相对渗透率都有明显变化。

CysC水平与T2DM患者心室重构及预后关系探讨

目的探讨血清胱抑素C(CysC)水平与2型糖尿病(T2DM)患者心室重构及预后关系。方法选择2013年1月~2016年6月于四川省科学城医院心内科就诊的T2DM患者106例作为研究组,选择同期在我院体检的健康者90例作为对照组,检测两组纳入者CysC水平、体质指数(BMI)、血压。根据研究组患者CysC水平将其分为升高组(CysC>1.09 mg/L)和正常组(CysC≤1.09 mg/L),采用全自动血液生化分析仪检测研究组患者的空腹血糖(FPG)、三酰甘油(TG)、肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)、高密度脂蛋白(HDL-C)、胰岛素抵抗水平(HOMA-IR)、糖化血红蛋白(HbA1C);超声心动图检查:测量患者左心室后壁厚度(LVPW)、左心室舒张末期内径(LVDD)、室间隔厚度(IVS),计算左心室质量(LVM)、左心室质量指数(LVMI),并对患者6个月内发生心血管不良事件进行随访。结果研究组患者的高CysC检出率显著较对照组高,差异有统计学意义(P<0.05),CysC升高组和CysC正常组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),CysC升高组的LVPW、LVM、LVMI显著高于CysC正常组,差异均有统计学意义(P<0.05),CysC升高组出现1例心力衰竭、3例心律失常、1例心肌梗死、3例心绞痛、1例死亡,心血管不良事件发生率显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),Pearson相关性分析结果显示,CysC水平与LVPW、LVM、LVMI、心血管不良事件呈正相关,与LVD、IVS无相关性。结论 CysC水平与T2DM患者心室重构和心血管不良事件具有正相关,CysC水平较高导致患者心室重构,且患者易发生心血管不良事件,预后较差。

食品微生物学实验为基础的卓越人才培养模式改革初探

随着社会发展对高素质人才能力需求的改变,国内各大高等院校课程教学模式的变革势在必行。该文旨在以食品微生物学实验课程的改革为基础,进行卓越人才培养模式改革的初步探索。以中国传统发酵食品的制作为研究基础,充分调动学生学习的主观能动性,并从研究方法、目标、项目特色、创新点等角度,阐明了此变革模式的可行性。

蘑菇酱油的细菌群落及挥发性风味特征

为了探究细菌发酵对蘑菇酱油挥发性风味的贡献,采用高通量测序技术和GC-MS对其细菌群落和风味组成进行了研究。与传统大豆酱油相比,猴头菇和草菇酱油的细菌多样性和丰富度明显降低,特别是Stenotrophomonas丰度被显著下调,这促使酯、醇、醛、酮和芳香杂环类风味组分趋于多样化。杏鲍菇、双孢菇、滑子菇酱油的细菌组成与大豆酱油相似,均以Roseburia和Sphingomonas为核心发酵菌。杏鲍菇和双孢菇酱油形成了以亚麻酸乙酯和十六碳酸乙酯主导的特征酯香,丰富的2,3-丁二醇为滑子菇酱油提供了浓郁的醇香。姬松茸、茶树菇、香菇、鸡腿菇酱油中细菌趋于共生,并且风味贡献菌群由Faecalibacterium、Vibrio和Psychrilyobacter主导。亚油酸乙酯和乙醇分别是茶树菇和香菇酱油的特征香气成分。发酵细菌的系统发育型和共发生特点决定了蘑菇酱油的风味品质,这些研究为蘑菇酱油的改良和发展奠定了基础。

益生菌对高血压影响的研究进展

肠道菌群在代谢综合征、心血管疾病和结直肠癌等疾病中的研究已经成为焦点,但是肠道微生物与这些疾病的因果关系以及相应的致病机制尚不清楚。通过分析肠道菌群结构、组成以及代谢活动的变化对高血压的影响,能够揭示肠道以及肠道微生物的活动与高血压之间的相关性。益生菌是对机体健康产生有益作用的活的微生物,可以调节肠道微生态的平衡以及肠道微生物的代谢活动,从而对高血压的调节产生影响,进而为以肠道微生物为靶点干预治疗高血压疾病提供理论参考,同时也为疾病的干预治疗提供新的途径和方法。

松辽盆地古龙页岩油储层孔隙结构对外来流体的敏感性

古龙页岩油储层压裂过程中将注入大规模外来流体,不同类型外来流体对页岩储层孔隙造成的伤害或改善需要定量评价。针对以上问题,基于二维核磁测试技术实现了页岩不同尺寸孔隙内的流体精确识别;建立了页岩不同尺寸孔隙对外来流体敏感性的定量评价方法;开展了古龙页岩岩心饱和不同类型外来流体前后的孔隙结构测试,定量评价了古龙页岩不同尺寸孔隙对外来流体的敏感性。结果表明:酸液对古龙页岩总孔隙度具有弱改善作用,其中对微孔有强改善,对小孔造成弱伤害;碱液对古龙页岩总孔隙度造成弱伤害,且随碱液强度的增加伤害程度先升高后降低,碱液对微孔弱改善,对小孔造成弱伤害;古龙页岩与中性滑溜水作用后微孔、小孔、中孔、大孔的孔隙度基本不变,孔隙结构对中性流体不敏感。研究成果对古龙页岩油储层压裂液体系配方设计具有重要指导意义。