天然气井多相流强化携液理论及排液采气关键技术

天然气田稳产是保障我国能源安全的重大需求,气井积液是制约稳产的瓶颈,排液采气是保障稳产的关键。我国60%气井因积液年均产气量递减23%以上,且积液井数以年均5%的速率快速递增。由于对气井多相流动特性认识不足,传统排液采气技术仅适用于积液轻微的浅直井且排液率较低。研究团队近年来聚焦天然气井排液采气难题,构建了基于气液流动结构调控的强化携液理论,突破了经典临界流速携液理论仅适用于环雾状流的局限;发明了抗油耐矿化度泡沫排液、复杂井筒速度管柱排液、超声速喷嘴雾化排液、气举柱塞接力举升排液等适用气井不同积液状态的高效低成本排液采气系列关键技术。研究成果已推广至长庆气田、中外合作开发区等11个气区,累计应用近12000口气井,占我国积液气井总数的30%以上。

汶川震区山洪灾害场次洪水最大携沙量预测模型

汶川地震后,震区产生了大量松散堆积体,受强降水影响产生了破坏性更强的山洪灾害,加剧了灾害的危险性,增加了灾害防治的困难度,研究震区山洪灾害可为评估灾害的风险性及后续的管理提供依据。本研究以66处历史山洪灾害作为样本数据,进行可量算影响因子的相关性分析,揭示山洪灾害的携沙量影响机制,确定流域面积、主沟长度、相对高差、物源量四个影响因子作为主控因子,基于SPSS进行非线性回归分析,建立了基于场次洪水最大携沙量及最大携沙距离的估算模型,并选取了汶川县和都江堰市的共23处山洪水沙灾害数据进行了模型的验证且与其他模型对比。结果表明,本研究建立的模型可靠性好,精度更高。研究成果有助于预测汶川震区潜在的山洪水沙灾害区域,为山洪水沙灾害的风险评估提供依据。

便携式数字多道脉冲幅度分析器的设计

为便于野外测试,设计了一款便携式的数字多道脉冲幅度分析器。采用ARM+FPGA的设计方案,通过嵌入式Linux系统实现控制和用户交互。脉冲信号经调理电路处理后,由采样电路转为数字信号,并在FPGA中完成滤波成形等数字处理,最终由嵌入式系统处理并显示能谱图。采用银粉样品测试,全能峰处能量分辨率为2.80%,道址漂移在2个道址以内,能够满足设计要求。

基于便携式骨龄检测仪对杭嘉湖地区儿童及青少年骨龄调查研究

目的基于便携式骨龄检测仪对杭嘉湖地区儿童及青少年骨龄情况进行调查研究,为该地区的骨龄评估方法提供参考。方法回顾性收集1054名杭嘉湖地区3~18岁儿童及青少年的X线骨龄图像,并对骨龄图像进行骨龄判读,分析男性、女性的骨龄发育与生活年龄的差异及Greulich-Pyle图谱法(GP)、Tanner Whitehouse Ⅲ(TW3)计分法R系列(TW3-R)和C系列(TW3-C)两种以及《中国人手腕骨发育标准——中华05》法(中华05法)中的中华05-R系列、中华05-C系列5种骨龄评估方法的变化趋势,并对身高、BMI百分位数进行亚组分析。结果男性组≥3~<9岁年龄段及≥13~<18岁年龄段5种评估方法的骨龄结果差异均有统计学意义(均P<0.05)。≥9~<13岁年龄段间不同评估方法结果差异均无统计学意义(均P>0.05)。女性组从≥3~<5岁到≥13~<15岁的年龄段5种测评方法的结果差异均有统计学意义(均P<0.05)。5种骨龄评估方法所测骨龄与生活年龄的差值随年龄变化的趋势并无明显的性别差异。TW3-R系列在所有年龄段骨龄测量结果均比较接近实际生活年龄,中华05-C系列和TW3-C系列在中间层年龄段的骨龄测量结果更为准确。结论基于便携式骨龄检测仪的5种骨龄评价方法具有一定的准确度,但无法精确反映杭嘉湖地区儿童及青少年的骨骼发育实际情况,放射科医师需结合多种评估方式综合分析。

基于DDPG的智能反射面辅助无线携能通信系统性能优化

针对智能反射面(IRS, intelligent reflecting surface)辅助的多输入单输出(MISO, multiple input singleoutput)无线携能通信(SWIPT, simultaneous wireless information and power transfer)系统,考虑基站最大发射功率、IRS反射相移矩阵的单位膜约束和能量接收器的最小能量约束,以最大化信息传输速率为目标,联合优化了基站处的波束成形向量和智能反射面的反射波束成形向量。为解决非凸优化问题,提出了一种基于深度强化学习的深度确定性策略梯度(DDPG, deep deterministic policy gradient)算法。仿真结果表明,DDPG算法的平均奖励与学习率有关,在选取合适的学习率的条件下,DDPG算法能获得与传统优化算法相近的平均互信息,但运行时间明显低于传统的非凸优化算法,即使增加天线数和反射单元数,DDPG算法依然可以在较短的时间内收敛。这说明DDPG算法能有效地提高计算效率,更适合实时性要求较高的通信业务。

通井规携屑性能研究结构及参数优化

针对一体化井筒准备作业中岩屑通过通井规效果差,导致通井规携屑能力低的问题,以携屑能力为性能指标,采用正交试验法对通井规进行结构优化设计,得到了最优结构参数:过流道深度6 mm、过流道螺旋角度80°、过流道宽度40 mm、扶正套锥角11°;同时以最优结构参数对通井规作业参数进行优选,优选出最佳作业参数:循环排量1.1 m^(3)/min、转速60 r/min。研究结果表明,对通井规结构参数优化和作业参数优选,提高了通井规携屑能力,为通井规结构参数和工况参数的优化研究提供了参考,具有指导和借鉴意义。

基于SWIPT的能量收集WSN吞吐量性能分析及优化

针对能量收集无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中的两跳多中继传输问题,构建无线射频能量站(power beacon,PB)辅助的能量收集无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)中继模型.在中继节点具有捕获源节点、环路自干扰和PB信号能量的特性下,推导目的节点采用选择式合并(selection combining,SC)、最大比合并(maximal ratio combining,MRC) 2种不同接收策略下的中断概率和吞吐量,继而在保障通信服务质量(quality of service,QoS)、PB发射功率、能量转化效率等多约束条件下,提出一种以吞吐量最大化为目标的联合优化时隙切换因子与功率分配因子的中继选择算法.仿真和数值结果显示:PB发射功率、时隙切换因子、天线数目、功率分配因子等参数对系统中断概率和吞吐量性能影响显著;当给定PB发射功率为6 dBW,天线数目为3根时,与随机中继选择算法和最大最小中继选择算法相比,本文算法在SC策略下的系统吞吐量增益分别为0.29、0.15 bit/(s·Hz),MRC策略下的吞吐量增益分别为0.32、0.16 bit/(s·Hz).

甜菜碱/AOS/Gemini季铵盐三元复合型泡排剂的研制与性能评价

泡沫排液技术是保障气井产量的重要手段,研发高性能的泡排剂极其关键。为适应高矿化度、高凝析油含量及高温等苛刻气井环境,以椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱(CHSB)作为主剂,α-烯基磺酸钠(AOS)和合成的Gemini阳离子表面活性剂CAGB作为辅剂制备了一种高效环保的三元泡排体系。结果表明,三元复配体系AOS/CAGB/CHSB在摩尔比为12∶3∶35、总量为20 mmol/L时性能最优,泡沫体积和半衰期分别达到360 mL和30.27 min;在含有30%甲醇的泡排剂溶液中,测得的携液率最高可达31%,发泡率为95%;在含有0%~50%凝析油的泡排剂溶液中,三元泡沫体系表现出良好的性能,其中在凝析油含量为20%时,测得的携液率最高可达38%,发泡率为95%;优选的三元复配体系AOS/CAGB/CHSB对盐离子耐受性较差,加入螯合剂(氨三乙酸三钠(NTA))后,三元复配体系在矿化度为150 g/L的溶液中仍能稳定发泡和携液;温度大于50℃时,泡沫的携液率也逐渐增加,温度在90℃时,携液率在95%以上。此外,通过表面张力测试、泡沫微观结构观察也证实了该泡排剂体系存在的协同效应使其起泡、稳泡和泡沫携液能力得到有效提升。

基于SWIPT的无小区大规模MIMO-NOMA系统能量效率研究

无小区大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)与非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)都是未来6G的使能技术。无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术在进行信息解码的同时收集能量,与无小区大规模MIMO-NOMA优势互补。文中基于SWIPT研究无小区大规模MIMO-NOMA系统中的能量效率问题,通过联合优化功率分配系数和SWIPT的时隙切换(Time Switching,TS)系数,提高系统的能量效率。为了最大化能量效率,采用布谷鸟算法设计功率分配系数。考虑一种特殊情况,将所有终端的TS系数设置相同,进而推导了最佳TS系数的封闭表达式。仿真结果表明,相较于几种已有方案,文中提出的优化方案可以显著提升系统的能量效率。

通道压裂支撑剂缝内分布规律研究

通道压裂是低渗透致密油气藏高效、低成本开发的关键技术,通过采用非连续簇团铺砂的方式,使裂缝中形成具有高导流能力的通道,但目前关于通道压裂的理论研究仍然处于起步阶段.因此,基于计算流体力学建立欧拉-欧拉固液两相流模型,对通道压裂过程中支撑剂的分布状态进行模拟,通过与实验结果进行对比,证明了所建立模型的有效性,并系统研究了不同中顶压裂液(纯压裂液脉冲段)黏度、支撑剂密度、泵注排量对通道压裂通道率的影响.结果表明,中顶压裂液的黏度从1 mPa·s增加到20 mPa·s,通道内平均通道率增加5%;支撑剂密度从1400 kg/m^(3)增加到2000 kg/m^(3)时,缝内通道率减小了7%;排量由3 m^(3)/min增加到7 m^(3)/min时,通道率由28%增加到33.5%后减小到31%.现场应用过程中应使用较高黏度中顶压裂液、较低密度支撑剂和合理的泵注排量以保证裂缝中形成有效支撑通道.

高气液比水平井临界携液流量预测新模型

明确气井积液机理和携液规律对于掌握井下流体的流动状态至关重要。目前现场应用的临界携液流量模型较多,但是不同模型计算结果差异较大,Turner等模型计算的长北区块气井携液流量偏大,不利于指导生产。通过开展水平井流动模拟正交实验,捕捉典型流态,发现管斜角在45°~60°出现过渡流,通过编制流态识别程序进一步确定管斜角为46°时开始出现过渡流,此时携液最困难。基于液滴理论,引入井斜修正系数,建立了新的临界携液流量模型,新模型在长北区块气井中具有良好的适用性。新模型敏感性分析结果表明,由强到弱影响气井携液能力的因素依次为油管内径、井底流压、井斜角、井底温度。绘制的临界携液流量图版为后期开展停喷井治理措施的时机提供了依据。

具有无线携能技术的MIMO-NOMA系统

用户干扰降低了毫米波大规模多输入多输出(MIMO)非正交多址接入(NOMA)系统的频谱效率和能量效率,针对这一问题,提出将无线携能技术(SWIPT)引入基于混合预编码(HP)的MIMO-NOMA系统,并设计了用户分组、混合预编码以及功率分配方案。首先,提出了簇头选择算法,以设计模拟预编码,基于等效信道相关性进行用户分组,并最大化等效信道增益设计数字预编码;其次,为追求用户间的公平性,提出一种基于二分的功率分配方案,以实现最小可达速率最大化。理论分析和仿真结果表明,信噪比(SNR)为5dB时,相较于现有的具有无限携能的正交多址方案,所提方案在全连接架构下频谱效率提升约24.8%,在子连接架构下能量效率提升约24.6%。

IRS辅助的异构SWIPT-NOMA系统资源分配方案

考虑到未来大型物联网中待服务用户的异构性(接收机产自不同制造商,且具有不同结构、不同功能)和服务需求的多样性,针对功率分割(PS)用户和时间切换(TS)用户共存的异构场景,提出一种IRS辅助的无线携能通信(SWIPT)非正交多址接入(NOMA)通信系统模型。在满足两类用户服务质量的条件下,通过联合优化基站的有源波束成形、IRS的无源相移矩阵、PS用户的功率分割系数、TS用户时间切换系数以及两类用户的串行干扰消除解码顺序来最小化基站的发射功率。为解决该非凸问题,采用基于连续凸逼近的交替迭代方法将问题拆分成多个子问题。针对IRS相移的无源波束成形优化子问题,采用连续秩一约束松弛方法求解。仿真结果表明,IRS辅助的通信系统基站发射功率明显低于无IRS方案;IRS辅助的NOMA通信系统基站发射功率低于IRS辅助的正交多址接入通信系统;IRS辅助的PS-SWIPT系统基站发射功率低于IRS辅助的TS-SWIPT系统。

适度出砂携砂采油技术探析

砂岩油藏中出砂是不可避免的,出砂携砂采油可防粗砂出细砂,本文论述了出砂携砂采油生产方式的优点,调研了砂粒在井筒中的运移规律,给出颗粒在井筒中沉降速度的理论计算式,阐述了砂粒沉降速度与携砂最小速度之间的关系,得出了井筒最小携砂速度的确定需要借助室内实验对经验公式进行验证的结论。

基于CFD-DEM算法的复杂裂缝支撑剂运移模拟分析

为了研究裂缝内支撑剂的运移特性,应用计算流体力学-离散元(CFD-DEM)耦合模拟技术来模拟复杂裂缝中的支撑剂运移情况。通过控制单一变量法,研究了流速、支撑剂体积分数及压裂液黏度3个参数对于支撑剂运移的影响。结果表明:适当提高支撑剂体积分数有助于提高其携液能力进而提高压裂效果;较高的注入速度会使支撑剂在入口较远处沉降,因此适当提高注入速度会促进裂缝的扩展和延伸;较高的黏度会使支撑剂在出口流出,选取适当的黏度有利于提高油气的渗透性和采收率。

基于感性工学的便携式制氧机造型设计

通过分析消费者对便携制氧机造型设计的情感偏好和精神需求,运用感性工学的相关方法构建模型,完成便携制氧机的造型设计。利用形态分析法提取制氧机造型特征;应用数量化理论I完成目标的造型特征集与用户感性意象相关度计算,从而构建出意象语意与造型特征的数学模型;最后对模型进行求解,完成制氧机造型设计。此设计路径指向性强,便捷高效,有助于优化户外便携式制氧机产品设计流程。

用于薄层油气藏的聚丙烯酰胺全悬浮压裂液

基于薄层油气资源开发中控制缝高和低排量的需求,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、2-丙烯酰胺基乙基溴化铵(DAMAB)、烷基酚聚氧乙烯醚(NP-10)等为原料,通过水溶液自由基胶束聚合法合成聚丙烯酰胺嵌段共聚物(PMASD)。采用荧光分光光度计、流变仪和扫描电子显微镜研究了PMASD的临界缔合浓度、黏弹性和微观结构;同时,研究了PMASD压裂液的静态、动态携砂性能,并与聚丙烯酰胺滑溜水进行对比;最后,将PMASD压裂液进行了现场应用。结果表明,PMASD压裂液存在胶束结构,临界缔合浓度为0.127%。PMASD压裂液体系表现出较好的黏弹性,线性黏弹区范围为0.01~1.00 Pa,疏水缔合后强度大,抗剪切能力强。在低排量(20 L/min)的注入过程中,PMASD压裂液形成的网络结构呈无规则分布,具有很高的结构强度,可以有效携带支撑剂。PMASD压裂液的静态和动态携砂性能均较好。在砂液体积比为12%的实验条件下,PMASD质量分数≥0.25%(黏度为147 m Pa·s)时,在常温及80℃下均表现出较好的悬浮及携砂能力。相较于聚丙烯酰胺滑溜水,PMASD压裂液的携砂效果同比提高160%。在江苏油田X5-X井现场应用中,以2 m3/min的排量泵入PMASD压裂液,日产液由1.4 t增至6.5 t,日产油由0.6 t增至4.2 t,增产效果明显。全悬浮压裂液PMASD体系能满足薄层油气资源在低施工排量下有效携砂的压裂改造需求。

“免签朋友圈”再扩容,入境、出境游需求潜力释放

随着全球旅游市场的逐步复苏,中国再次以其深厚的文化底蕴和独特的旅游资源,吸引了国际游客的目光。4月10日,中国与格鲁吉亚签署了互免持普通护照人员签证协定,中国公民说走就走的境外目的地又增加一国。截至目前,中国已与157个国家缔结了涵盖不同护照的互免签证协定,同包括泰国、新加坡、马尔代夫、阿联酋在内的24个国家实现全面互免签证。随着“五一”假期的来临,我国出境游也将迎来小高峰。来自携程的数据显示,截至4月18日,日本、泰国、韩国、马来西亚、新加坡、美国、印度尼西亚、澳大利亚、法国、越南是该平台上的热门出境国家;沙特、卡塔尔、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦等共建“一带一路”国家订单同比增速较高;“五一”上海、厦门出发的国际邮轮船票已基本售罄,订单GMV(商品交易总额)达2019年同期的1.5倍以上。

数据可携权的实现路径:基于开放银行的分析

开放银行的核心是数据共享,数据在客户、银行与第三方机构之间移转所产生的权利、义务是开放银行模式下法律关系的主要内容。作为数据移转中客户个人数据控制和保护的方案,数据可携权契合开放银行的应用场景,促进平衡各方利益。《个人信息保护法》相关条文仅确立了数据可携权的大致框架,有待结合开放银行的具体场景明确适用规则。这需要在对权利客体标识化后进行类别判断,厘清数据可携权的权利内容和行使边界,再根据责任性质划分数据控制者应承担的各类责任,基于新业态实现个人数据保护的新诠释。

新型多功能便携式鼻饲装置的研制与应用

鼻饲法是指将胃管经一侧鼻腔插入胃内,从管内注入流质食物、营养液、水分和药物的方法,可以为不能经口进食、不能张口以及拒绝进食的患者提供营养支持,以保证患者的营养和治疗[1]。近年来,随着我国人口老龄化的加剧,老年鼻饲患者日趋增多,加之因疾病、事故等导致口腔疾患人数的增多,我国适用鼻饲的人群逐年增加。目前,在临床上广泛使用的鼻饲器具主要是胃管和一次性注射器,在鼻饲过程中,由于反复分离胃管和注射器容易造成胃内容物以及鼻饲液的污染。