高含水油藏动态局部网格加密技术

高含水期油田剩余油在空间分布上具有高度零散的特点,粗网格计算已无法满足该阶段的模拟精度要求,细网格计算将消耗大量的计算机内存及CPU时间,甚至由于数值弥散导致计算结果失真。为准确确定油水驱替前缘,进一步量化高含水期的剩余油分布,建立了以含水率及含水饱和度为计算标准的动态局部网格加密技术(DLGR)。该技术能实现局部加密区域随时间改变从而更好地追踪油水驱替前缘。通过粗网格、细网格及动态加密网格实例计算对比,动态局部网格加密的模拟结果与细网格的模拟结果接近,而CPU运算时间减少80%。该技术实现了细网格的模拟精度,极大地提高了模拟速度,缩短了模拟周期,节约了计算成本。

用于底水锥进研究的动态和静态局部网格加密算法的开发与应用

在该项研究中,开发出一种三维、三相黑油模拟器,该模拟器将静态和动态局部网格加密程序结合起来研究水锥进问题。对水平和垂直井的情况都进行了研究。如果水锥进明显地牵涉到某一口井而不是出现在整个油藏的现象,则可只在该井眼范围内应用局部网格加密程序,但在该项研究中,局部网格加密并未仅仅局限在井眼附近区域,而是沿整个油藏的油水界面都建立了,另外,由于该锥形油水界面不是静止的,所以对动态局部网格加密的效果进行了试验。对出现大面积含水层的一个毡状砂岩油藏和一个背斜油藏进行了研究。在毡状砂岩油藏中,只在一口井的附近区域进行静态局部网格加密,得到的结果就很准确。但是,在背斜油藏—含水层系统中,只在井眼范围内进行静态局部网格加密是不够的。在两种构造类型中,从动态局部网格加密模型得到的结果都很准确。

基于局部密度和动态生成网格聚类算法

为了解决网格聚类算法中的输入参数和聚类结果不精确问题,提出了基于局部密度的动态生成网格聚类算法(DGLD)。该算法使用动态生成网格技术能大幅度地减少数据空间中生成的网格单元的数量,并简化邻居的搜索过程;采用局部密度思想解决数据空间相邻部分对网格密度的影响,提高了聚类精度。该算法不需要用户输入参数,能识别任意形状的聚类并有效地去除噪声点。实验结果表明该算法是有效的。

数据网格虚拟机动态存储层次的研究

数据网格作为数据密集型计算环境,不仅需要高性能的计算资源,也需要拥有能够及时、高速访问的数据资源.数据网格中存储访问的性能是影响数据网格平台性能的关键因素.本文从网格虚拟机视角研究提高数据网格的存储访问性能,提出了针对数据网格环境的动态存储体系思想,动态K聚类实现网格局部性汇聚,构建数据网格动态存储体系.通过对动态存储体系性能的分析以及测试表明,具有动态存储体系的数据网格平台的任务处理性能得到了明显的改善.

重力坝地震断裂的多边形比例边界有限元模型研究

为研究重力坝的地震断裂破坏机理,基于线弹性断裂力学和多边形比例边界有限元法(Polygon SBFEM)提出一种全自动的重力坝动态断裂分析模型。该模型继承了SBFEM在断裂分析中高精度和高效率的优势,通过建立多边形比例边界有限单元广义动态应力强度因子的时域分析方法实现任意时刻断裂参数的求解,并结合裂缝扩展准则可实时判定裂缝稳定性;对达到临界状态的裂缝采用多边形网格局部重剖分技术,开发了考虑裂缝张开-闭合行为的动态接触模拟算法,进而实现了裂缝动态扩展高效自动化模拟。以Koyna重力坝为研究对象,考虑大坝库水动力相互作用,模拟了地震作用下坝体裂缝扩展过程,获得了断裂路径,验证了模型的正确性。其后,进一步探讨了数值模型中网格密度和裂缝扩展步长等因素的影响,结果显示仅用粗网格即可获得满意的计算结果,且三种裂缝扩展步长模拟的大坝裂缝扩展轨迹接近,但随着裂缝扩展步长增大,大坝更早失效破坏。研究成果可为混凝土坝的地震断裂分析提供有力的技术手段。

点云边界提取及三角网格生成的集成算法研究

研究反求工程中的算法问题,离散点云数据的边界提取以及三角网格生成都是非常重要的处理操作。提出了一种能够生成三角网格并同时提取点云边界的算法,利用区域扩张方法,通过为点和边定义额外属性和数据存储结构,在执行delaunay三角化过程中经区域扩张方式,完成三角网格生成的同时,自动提取点云边界。在KD树、动态圆判定和局部切平面技术的支撑下,生成的三角网格与点云边界质量均比较高,非常适合应用于点云处理管线过程中,以及以不同显示模式渲染点云数据的应用,提高快速性。

SARS患者出院康复后1年胸部CT动态变化

目的 长期随访SARS后遗症-肺纤维化的变化,观察预后。方法 分别于SARS患者发病后6、9、12个月,采用螺旋CT行胸部扫描随访检查SARS康复人员肺纤维化变化。结果 6个月:5 6例患者中2 2例胸部CT显示局部磨玻璃和(或)网格状影,肺纤维化发生率39.2 9%。9个月:6 3例患者中2 2例胸部CT显示局部磨玻璃样或(和)网格状影,肺纤维化发生率34.92 %。12个月:74例患者中2 8例胸部CT显示局部磨玻璃样或(和)网格状影,肺纤维化发生率37.84 %。3组间比较无显著性差异( χ2 =0 .6 88,P >0 0 5 )。比较不同时间CT检查所见的侵及肺叶数目,随时间延长逐渐减少,3组之间差异显著( χ2 =5 .898,P <0 0 5 )。结论 1年随访结果表明SARS后遗症-肺纤维化病情稳定。

使用动态松弛因子的并行区域分解法

结合边界元法和无网格局部Petrov-Galerkin法提出了一种非重叠的并行区域分解法,并用来求解了不连续介质问题.静态的松弛因子被使用来加速收敛,其收敛范围和最优值被给出,然而数值结果显示对不同问题最优的静态因子是不同的.因此,一个动态因子被提出,所有算例的数值结果均显示,使用动态因子时的迭代次数小于使用静态因子时的迭代次数.

基于梯度准则的动态局部自适应网格在浅水水流水质耦合模型求解中的应用

构建了动态局部自适应网格系统,采用自然邻居插值确定同等级别的相邻单元信息,在此基础上建立了有限体积Godunov格式下的高性能自适应水流水质耦合模型。采用和谐浅水方程结合非负水深黎曼重构,同时给出非均匀结构网格下的源项离散格式,保证了模型的和谐性和稳定性;利用集成对流扩散通量的HLLC(Harten,Lax, van Leer and Contact)近似黎曼算子计算界面通量,配合不同等级单元间的通量交换公式,确保了模型的守恒性;根据梯度准则实现动态局部自适应网格,提出了满足守恒性的网格等级调整水流要素再分配方法。数值结果表明,相对于传统结构均匀网格模型,该模型兼顾精度与效率,能够高分辨率拟合复杂边界和捕捉计算敏感区域,准确反映复杂流态和物质的迁移扩散。

生产测井资料在低渗透裂缝性油藏精细数值模拟中的应用

针对低渗透裂缝性油藏纵向及平面渗透率变化大、非均质性强的特点,常规的油藏数值模拟方法模拟准确率低、效果差。以长庆油田BYS区C4+52油藏为例,研究了低渗透裂缝性油藏的特点,从动态开发资料、生产测井资料综合分析入手,与油藏数值模拟相结合,在裂缝发育处利用生产测井资料修正、配合局部网格加密技术进行模拟。通过新方法对模拟技术改进后,历史拟合准确率提高15%,模拟结果与暴性水淹现象一致,能够准确反映井间的裂缝发育情况,低渗透裂缝性油藏数值模拟结果的准确率得到明显提高。

地球系统模式新型高分辨率网格系统研制与应用

气候模式是全球变化研究的基本工具之一,网格系统是模式空间离散化的平台,其直接决定着模式的空间解析度,并与模式框架的数值算法紧密互动、影响其精度和计算效率。随着对分辨率和模拟精度需求的不断提升,传统的大气和海洋模式网格分别面临着提高稳定性、计算精度以及计算时效性等诸多挑战。基于国内外现状和前沿,针对下一代地球系统模式和气候系统模式的发展需求,设定了研制具有自主知识产权的新型网格系统的研究目标。针对大气模式高分辨率准均匀网格、嵌套网格和相关数值算法的设计,以解决传统经纬度网格的计算效率和稳定性问题为主要目标,通过高精度算法降低准均匀网格及加密网格的印记误差。针对海洋环流模式设计新型正交网格,利用共形映射构造理论这一数学领域的最新进展,缓解传统网格中计算负载不均衡、海洋陆缘区域分辨率受限等问题。进一步针对关键海气耦合区域开展大气海洋网格协同设计,并开展高分辨率下的高效并行化、支持动态负载均衡和网格加密等功能。开展新型网格在我国自主研发模式和国际典型主流模式中的模式集成和评估。通过算法开源和支撑性数据集的开放使用,以及典型分辨率下的样例网格,为高分辨率模式的构建提供有效支撑。