有限流沿燃烧室内喷雾撞壁过程的数值研究

作者应用STAR -CD软件对有限流沿燃烧室内喷雾撞壁过程进行了数值研究 ,发现在活塞接近上止点时 ,因为缸内温度较高 ,所以在喷雾到达燃烧室壁面时 ,大部分液滴已经蒸发 ,这样基本上没有液滴与壁面的相互作用 ,所以撞壁模型的选取对计算结果的影响不大。

基于功率流有限元法的涡旋压缩机振动特性研究

针对涡旋压缩机内部振动传递路径复杂,采用传统的传递函数法往往不能真实地描述振动产生与传递的本质问题,引入功率流有限元法从能量角度分析振动传递特性,进行涡旋压缩机内部振动产生、传递与空间分布的可视化研究。在分析涡旋压缩机的动力拓扑关系基础上建立激励源,提取与振动响应模型并进行仿真分析;利用实体试验和响应分析结果对比进行模型有效性分析;在验证后的模型上定义8个能量输出面,分析谐波与激励作用下上支撑和下支撑的振动能量传递特性,并且计算节点的功率流矢量确定振源的空间分布。结果表明,涡旋压缩机曲轴在运转到280°时,振动频率在1 000 Hz与1 890 Hz时振动能量传递率较高,上支撑能量分布均匀并集于自身,下支撑能量集中于支脚并向外传递。研究方法和研究成果对于涡旋压缩机振动分布及传递、振动控制和优化设计等方面具有一定借鉴意义。

安培环路定理 在一段有限长载流导线磁场中的应用

安培环路定理是电磁场需要遵循的基本定理.以一段有限长电流为例,仅从物理实际和概念出发,避免假设和复杂的数学推导,解释了常常有学生认为安培环路定理在某些磁场中不成立的错误认识,指出在考虑了包含位移电流在内的全电流时,安培环路定理总是成立的,并推导出了一段电流磁场的位移电流.

有限导流垂直裂缝井稳态渗流解析解及产能分析

现有有限导流垂直裂缝井理论及稳态渗流解析方程计算精度不高,不能完全满足油井生产的需要。在现有理论基础上,通过引入缝面表皮系数,给出了更为准确的圆形封闭油藏有限导流垂直裂缝井压力解析解,可以计算垂直裂缝井稳态产能,并且分析了壁面污染对稳态产能和裂缝压力降落的影响。通过实践检验,证明了本文解析模型计算结果的准确性。

煤层气有限导流压裂井的压力动态分析

针对煤层气产出过程中的降压、解吸、扩散、渗流等特点 ,应用非稳态解吸模型 ;研究了煤层气在基质和割理中的单相流动 ;建立了新的有限导流压裂井评价模型 ;讨论了裂缝壁面表皮系数、吸附系数、裂缝储容系数和窜流系数对压力动态的影响 ;分析了煤层气压裂井的压降典型曲线特征和参数估计方法 ,从而为煤层气藏开发提供了可靠的数据。

有限导流压裂水平气井拟稳态产能计算及优化

在拟稳态流动阶段,边界封闭效应会对气井产能计算及优化产生很大影响。以单条人工裂缝为研究单元,在推导有限导流因子基础上,利用积分变换、渐近分析等方法获得单裂缝拟稳态压力基本解,基于势叠加原理、物质平衡方程建立矩形地层有限导流压裂水平井产能计算模型并迭代求解,同时回归产能关于压裂参数的导数极大值获得最优参数的函数关系线。结果表明:气井产能受裂缝条数、长度、间距、导流能力、相对位置及气藏几何形状等因素影响,增大裂缝与地层接触面积、减小缝间干扰、降低边界封闭效应、平衡裂缝与地层流入流出关系能有效提高气井产能;当裂缝系统均分气藏泄流面积时裂缝布局最优,而对应的裂缝最优导流能力关系线则随气藏矩形长宽比、裂缝条数的变化而变化;在最优参数作用下气井能较为显著地达到较高的产能水平,实际使用时应选取最优参数线附近区域作为优化压裂参数的参考范围。

双重介质中有限导流垂直裂缝井试井模型求解的新方法

在T.A.Blasingame等人提出的均质油藏中有限导流垂直裂缝试井模型(TPR)的基础上采用Laplace变换与反演技术,完成了双重孔隙介质中有限导流垂直裂缝井试井模型的求解新算法。讨论了介质间窜流、弹性储容比、裂缝导流能力及外边界条件对压力动态的影响,结果表明:用该方法计算的结果与经典的双重介质垂直裂缝井模型一致。这种算法计算速度快,精度满足要求,可用于现代试井分析的自动拟合中。

河道型低渗透储层有限导流垂直裂缝井动态特征

低渗透储层内考虑启动压力梯度的流体渗流过程中,动边界的传播规律反映储层的动用范围,并影响井底压力动态.建立河道型低渗储层考虑启动压力梯度和存在动边界的有限导流垂直裂缝井双线性流渗流数学模型,通过Laplace变换,得到动边界传播方程和地层流体压力分布方程;在Laplace变换域中,运用牛顿迭代和Stehfest数值反演方法计算获得井底压力分布特征、动边界传播规律及产能动态曲线.结果表明:启动压力梯度越大,动边界传播越慢、压力损失越大、井产量下降越快;定产条件下,裂缝导流能力越大,压力损失越小;裂缝导流能力对动边界传播影响较小;定压条件下,动边界存在最大值.由压力分布特征和动边界范围确定单井最大动用面积,对实际生产具有指导意义.

非达西流动条件下有限导流垂直裂缝气井IPR曲线

IPR曲线能够简洁地反映井底流压和井产量之间的关系,是油气井生产系统优化重要依据之一。首先导出表观渗透率,然后通过求解气体拟稳态渗流方程得到包含非达西流动效应的有限导流垂直裂缝井IPR方程。已知裂缝参数、流体物性及地层参数情况下,通过所得到的方程可以计算出IPR方程曲线。研究结果可以直接应用于气井压裂优化设计和压裂气井的产能预测。

三区复合油藏有限导流垂直裂缝井井底压力动态分析

针对在三区复合油藏进行水力压裂过程中形成的有限导流垂直裂缝 ,首先建立了三区外边界无穷大、封闭和定压复合油藏连续点源解的数学模型 ,并在此基础上 ,根据连续点源的叠加原理 ,通过沿裂缝对连续点源的叠加积分 ,导出了三区复合油藏有限导流垂直裂缝井井底压力表达式 ,并对三区有限导流垂直裂缝井的井底压力动态以及影响因素展开分析和讨论 。

有限元功率流落差计算方法研究

给出基于有限元法的各种力学构件如隔振器、梁、板及其组合结构有限元功率流计算公式。通过对板梁组合结构有限元功率流落差与振级落差计算,研究两种评价方法的优缺点。研究表明,减振设计中应综合关注振级落差与功率流落差,协调降低,这样才能获得较佳的系统减振效果。

有限长线接触弹流理论研究的最新进展

在课题组已发表综述的基础上查阅了近二十年来的公开文献,系统总结了有限长线接触弹流理论的最新发展,着重介绍了现阶段有限长线接触弹流研究的主要方向,包括热效应、非牛顿流体、偏歪斜工况、脂润滑、端部自由表面、镀层、乏油等;分析了最新的研究热点,包括润滑分析与动力学分析的耦合、疲劳寿命的预测、并行算法等问题;给出了有限长弹流理论仍需深入研究的几个方面,随着我国产品由量到质的转变,精度、寿命的要求越来越高,如何方便的将理论研究移植到产品开发过程,已经成为一个迫切需要解决的问题.

有限导流压裂定向井不稳定压力分析模型

定向井压裂形成的人工裂缝通常与垂向存在夹角,即形成了倾斜缝。基于不稳定渗流理论,将有限导流倾斜缝的渗流过程分为油藏到裂缝流动和裂缝内部流动。采用Green函数和Newman乘积法表征了油藏到裂缝的流动过程,裂缝内部稳定流动则采用平板渗流理论描述。裂缝离散为若干微元,将油藏到裂缝流动和裂缝内部流动进行耦合,建立了一种新的压裂倾斜缝和油藏耦合的压力半解析模型。分析结果表明:裂缝无因次导流能力较低时,倾斜角对拟表皮影响较大;随无因次导流能力增大,各倾斜角的拟表皮差距趋于一致;而随着储层各向异性的增强,倾斜角的影响会减弱。有限导流倾斜缝也存在双线性流动,但流动结束时间比垂直缝早;由于倾斜角的影响,用垂直缝双线性流动模型来解释倾斜缝的压力动态会得到比实际偏大的裂缝导流能力。现场应用实例进一步证明了模型的正确性与实用性。

基于有限元能量流模型的复杂耦合结构中低频段耦合损耗因子的计算

有限元能量流模型在随机宽带激励下,得到各子系统的空间及频域平均的能量,将其代入能量平衡方程,得到了柔性体之间的间接耦合损耗因子。与传统有限元模型计算耦合损耗因子的方法相比,该方法计算效率更高;与传统统计能量分析模型计算耦合损耗因子的方法相比,该方法计算精度更加可信。最后,该方法通过试验得到了验证。

存在有限导流断层的条带状油藏试井新模型

目前对断层封闭性的试井研究主要集中于封闭断层,用现有的试井解释模型对具有非封闭断层尤其是有限导流断层边界的油气藏试井资料进行解释所得到的结果往往并不理想。通过引入界面表皮的概念,建立了条带状油藏中存在有限导流断层的试井解释新模型,模型不仅考虑了流体通过断层面,还考虑了断层内部流体的流动,并利用Fourier余弦变换和Laplace变换等数学物理方法求得了井底压力表达式。绘制了模型的井底压力响应特征曲线,曲线共有7个流动阶段。分析表明,无因次导流能力F_(CD)值越大,曲线下凹程度越大;界面表皮S值越大,曲线上翘程度越大,当S值足够大时,表现为封闭断层的特征;无因次导压系数η_(fD)主要影响压力导数曲线下降的多少;流度比、厚度比、导压系数比主要影响压力导数曲线上升和下降。

考虑井筒存储和表皮效应的有限导流垂直裂缝井的试井分析方法

利用椭圆流动模型和质量守恒的方法,快速计算了均质及双重介质油藏有限导流垂直裂缝井试井分析的典型曲线。利用拉氏数值正演和拉氏数值反演技术,计算了考虑井筒存储和表皮效应的有限导流垂直裂缝井的试井分析典型曲线。对上述典型曲线特征进行了分析。对均质和双重介质油藏中的垂直裂缝井考虑井筒存储和表皮效应的压力和压力导数曲线进行了详细的分析。并进行了两口井的实例分析,拟合效果较好。

三重介质有限导流垂直裂缝井压力动态分析

针对三重介质油藏进行水力压裂后形成的有限导流垂直裂缝,结合沃伦—鲁特提出的双重介质模型,建立了三重介质连续点源解数学模型。根据连续点源的叠加原理,沿裂缝对连续点源进行叠加积分,求得在拉普拉斯空间的三重介质有限导流垂直裂缝井井底压力表达式。通过Stefest数值反演,绘制了无因次压力及压力导数双对数特征曲线,对影响三重介质有限导流垂直裂缝井井底压力动态的诸多影响因素进行了分析。

有限导流压裂定向井耦合流动模型

考虑人工裂缝、斜井筒和地层中的耦合流动,将压裂定向井的流动分为地层向裂缝渗流、裂缝内流动和斜井筒变质量管流.采用镜像反映和势叠加原理,建立地层中势分布和渗流数学模型.应用边值理论,将人工裂缝面离散为裂缝网格,并与斜井筒变质量管流模型进行耦合,建立有限导流压裂定向井耦合流动数学模型,并形成相应的迭代算法.应用分析表明:该模型与Prats图版法相比,对于垂直缝吻合度较高;裂缝导流能力和井斜角对产量及裂缝面压力分布影响较大.

考虑次生裂缝的页岩气藏有限导流缝网模型

为了考虑次生裂缝对页岩气井压力响应特征的影响,建立了耦合多重运移机制的页岩气藏有限导流缝网流动模型,并开展了压力动态特征的研究。首先,通过Laplace空间源函数、局部坐标转换及叠加原理得到耦合吸附解吸、扩散、渗流的气藏解析解。然后,基于有限差分方法及交汇单元流量分配变换,推导得到裂缝单元的数值解。耦合气藏及裂缝两部分的流动,半解析计算求解得到了考虑次生裂缝影响的压力响应曲线,并对次生裂缝组数、导流能力、裂缝角度等反映次生裂缝特征的参数进行了敏感性分析。结果表明,该模型存在10个典型流动阶段,能有效表征次生裂缝对曲线形态的影响,对页岩气压力动态特征的研究具有重要指导意义。

两区复合气藏有限导流垂直裂缝井压力动态分析

水力压裂技术作为低渗透致密油气藏高效开发的一种有效手段,在现场得到了广泛应用。而试井分析是评价压裂效果和储层参数评价的一种重要方法。基于复合气藏中具有有限导流能力垂直裂缝井,并考虑裂缝部分压开和全部压开情况,建立半解析模型。通过点源函数和拉普拉斯变换,同时运用Stehfest数值反演算法,绘制无因次压力与时间的双对数曲线,并对压开程度、内外区流度比等因素进行动态分析。上述模型和典型曲线,对于实际气藏的试井解释,具有理论和实践意义。