模数一体化平台赋能下的智能高铁2.0关键技术展望

依托京张高铁重大工程,中国铁路融合应用多项数智化技术形成智能高铁1.0成套技术,并推广应用到多条新建线路。随着建造、装备、运营等领域智能化应用的不断深入,对模型、数据一体化共享和分析的需求日益迫切。分析模数一体化的内涵及关键,提出由模数汇聚层、模数存储层、模数管理层、模数计算层、模数聚合层等构成的模数一体化平台总体架构,并展望工程智能勘察及生成式设计、全专业智能施工、铁路工程数字孪生、CR450智能动车组、新一代铁路专用移动通信(5G-R)、多源信息感知、传输与融合分析的运营安全防护、基于位移的全行程智能服务(MaaS+)、区域路网的智能综合调度、动车组轮轨一体化智能维修等领跑型关键技术和多项创新型关键技术,可为数字铁路建设、智能高铁2.0科技攻关提供指导和借鉴。

结合GIS的图模数一体化的电网数据可视化重建技术

传统基于SVG的电网数据可视化技术,缺乏对电网数据的数理分析过程,可视化效果差。因此,提出结合GIS的图模数一体化的电网数据可视化重建技术,将电网GIS同数据采集与监视控制SCADA系统相连,SCADA系统通过Arc Objects中的COM组价和空间数据引擎SDE的分析能力,向GIS反馈电网实时状态量以及模拟量,GIS基于反馈的信息实时分析以及运算。通过结合GIS与SCADA系统的图模数一体化方案中的数据一体化以及界面一体化,实现电网数据的可视化监控。数字电网可视化处理过程中,采用基于GUID的前推回代潮流计算,实现电网数据潮流计算结果的可视化显示。实验结果表明,所提方法有效获取了电网电压可视化、潮流可视化、预警可视化结果,性能和经济效益高。

SOA架构电力主网调度自动化图模数一体化系统研究

为了提高电力主网调度自动化水平,提出基于SOA构架的电力主网调度自动化图模数一体化系统设计方法。构建电力主网调度自动化图模数一体化系统的功率因素和功耗参数解析模型,结合输电控制的载荷测量方法进行电力主网调度自动化图模数估计,采用传感器进行电力主网调度自动化图模数一体化系统的阻抗比与振荡阻尼特征参数采集,构建电力主网调度的算法模型,运用SOA架构建立电力主网调度自动化图模数一体化系统的底层数据模块,构建物联网ZigBee组网协议,实现对电力主网调度自动化图模数一体化组网控制,通过差异性特征检测,实现对电力主网调度自动化图模数融合数据的聚类处理,完成SOA架构电力主网调度。测试结果表明,采用该方法进行电力主网调度的自动化图模数一体化融合性能较好,电力主网调度的输出增益较高,系统可靠性较强。

模数一体化传感器信号处理方法

本文介绍了一种数字电路和模拟电路组合的传感器信号处理方法,该方法大大降低了对传感器和变送电路的要求,降低了成本,简化了生产,有利于规模生产。本文所提供的框架集成电路概念对广大科研和生产人员具有启发性。

复杂断块油藏井震联合建模数模一体化技术研究

【目的】为解决复杂断块油藏面临的油藏构造碎小、低序级断层数量多、准确识别难度大和油藏描述效率低等问题。【方法】充分应用地震资料、测井数据等储层信息,开展井震联合建模数模一体化技术研究,利用三维地震资料,结合现场生产动态响应情况开展断层精细解释、断裂系统精细刻画,准确落实低序级断层发育及组合方式,在精细地层对比研究的基础上,建立三维地质模型,利用数值模拟与模型互检,迭代修正更新模型,尽可能保证模型精准,以便厘清剩余油分布规律,指导后期开发。【结果】该技术在胜利油田复杂断块区D块、L块等多个区块先后进行了应用,结果显示,断点吻合率均达到100%,数模含水拟合率达到90%以上。【结论】该技术能够实现复杂断块构造的精细描述,对特高含水期自然断块剩余油潜力认识、提高老区采收率具有重要意义,对其他同类型油藏的剩余油挖潜具有指导意义和良好的推广价值。

基于动静结合的缝洞型油藏建模数模一体化及应用:以塔河油田T436单元为例

缝洞型油藏储集体离散不规则分布,具有极强的非均质性,油水分布关系复杂,导致缝洞型碳酸盐岩储层建模的不确定性大,静态雕刻的地质模型与实际情况存在一定误差。因此,提出了一种通过静态建模与动态历史数据相结合,基于储量标定和连通性约束下的建模数模新方法。基于缝洞单元的动态连通性建立模型,依靠历史生产动态开展储量修正、连通性修正和见水特征修正模型,并通过塔河油田2区奥陶系风化壳剥蚀区T436单元对该方法进行了验证。在经过上述动态修正之后,得出更加准确的油藏模拟模型。结果表明:基于此提出的针对性建议及措施显著改善了T436单元的开发效果,证实了基于动静结合的建模数模一体化技术的可行性与实际应用价值,对未来缝洞型油藏的开发具有重要的参考借鉴意义。

建模数模一体化技术在胜利油田某区块的应用

针对注水开发油田开发不足、水淹严峻的形势,应用地质建模及油藏数值模拟一体化技术,与油藏动态生产状况、油藏描述结果等资料相结合,通过对生产数据进行历史拟合,对选取的油田区块水淹状况进行定量评价分析,制定相应的调整方案。根据调整后的数据分析资料,利用该方法的注水政策优化是抑制边水推进、提高油藏采出程度的有效开发手段,通过该方法可以确定合理的注采比、合理的采油速度,从而避免边水入侵、水淹、含水率上升过快等情况。

不整合油藏建模数模一体化技术及其应用

现有开发技术条件下,不整合油藏标定采收率明显低于其他类型油藏,整体处于低采出程度开发阶段。针对不整合油藏储层发育特点及勘探开发难点,研究了不整合油藏网格系统设计方法,形成了一套精细油藏建模、数值模拟技术系列,包含多数据融合构造建模、随机模拟模型优选、动静结合物性建模、油水界面拟合技术,为不整合油藏构造落实、储层预测及剩余油精细挖潜提供技术指导。在林樊家油田L1块应用结果表明,该技术能够建立多资料统一、符合动静认识的实体油藏模型,剥蚀线位置和展布形态刻画更加精细,同时落实了储层非均质性和各小层储量。地质模型经巷道水平井验证,吻合率达100%,数模模型生产历史拟合精度达90%,可为后续井位部署和方案调整提供依据。

建模数模一体化在油田注水政策优化中的应用

针对注水开发油田开发不足、水淹严峻的形势,应用地质建模及油藏数值模拟一体化技术,以动态资料及动态分析为依据,紧密结合油藏精细描述和油藏工程结果,通过对生产数据进行历史拟合,对选取的油田区块水淹状况进行定量评价分析,制定相应的调整方案。根据调整后的数据分析资料,利用该方法的注水政策优化是抑制边水推进、提高油藏采出程度的有效开发手段,通过该方法可以确定合理的注采比、保持合理地层压力,从而避免边水入侵、水淹、含水率上升过快等情况。

基于插件式开发技术的电力系统图模数库一体化实现方法

基于插件式开发技术,以开源软件Inkscape作为主程序,利用其专业的画图功能绘制电力系统图元,利用Python语言做插件开发对Inkscape软件进行功能扩展,在Inkscape平台上完成设备建模与数据信息录入、自动网络拓扑分析、量测点添加及其图上自动排布、数据库导入等操作,实现电力系统设备参数、拓扑关系、量测数据、监控画面等信息的一体化维护。在图形存储方面,采用SVG格式,并在XML的基础上扩展添加图元与模数之间的关联;在数据库设计方面,基于CIM-E标准制定数据库存储格式,易于实现标准CIM-E文件的导入和导出。提出的实现方法具有图模数库一体的特点,维护效率高,同时开发的工具小巧便捷、扩展性和移植性强,满足电网运行、规划等系统对图模数管理的需求。

海上特稠油超临界蒸汽驱物模数模一体化研究

针对超临界蒸汽驱的增产机理和效果预测缺乏定量研究的问题,运用物模数模一体化的方法,在增产机理实验数据的基础上,开展了超临界蒸汽驱增产机理的数值模拟等效表征研究,并分析了驱替过程中原油热裂解和岩石溶蚀作用分别引起的原油组分和储层渗透率变化规律。结果表明:特稠油在超临界蒸汽热裂解作用下黏度下降,约为原始值的26%,沥青质与胶质在一维驱替初期开始热裂解为轻、中质组分,并伴随焦炭沉积于产出端附近;岩石在超临界蒸汽溶蚀作用下渗透率最大增幅为22%,一维驱替过程中注入端附近温度在亚临界区与超临界点范围内,是溶蚀效应发生的主要区域;特稠油油藏超临界蒸汽驱开发较常规蒸汽驱开发可提高驱油效率达15. 9个百分点。该研究可为海上特稠油油藏超临界蒸汽开发可行性论证及方案设计提供技术支持。

碳酸盐岩缝洞型油藏注水井储量损失原因及治理对策——以塔河油田A区为例

注水替油为塔河油田缝洞型油藏稳产的重要方式之一,近年来,注水替油失效井占比逐年提升,注水井储量损失问题日益凸显。根据单井生产特征和地质特征,通过能量指示曲线、注水指示曲线定量化分析各阶段储量变化,动静态结合并融合数模、建模一体化技术,分析了储量损失的本质原因,并针对不同储量损失类型提出不同的治理对策,恢复失控储量,提高产能。储量损失主要分为远端储量损失和体内储量损失两大类,其中,针对远端储量损失以恢复远端供液为目标,针对体内储量损失以扩大井周动用为目标。实际治理效果与数模预测方案吻合,治理效果显著。

火山岩气藏勘探开发理论技术与实践——以松南断陷白垩系火山岩为例

近20年来,中国石化东北油气分公司在松辽盆地南部的勘探进一步证明,盆地火山岩是寻找油气藏的新靶区,具有广阔的前景。东北油气分公司根据盆地勘探实践,总结了以主成藏期为关键点的“生烃灶-成藏期古构造-断盖保存-有效储层”联动演化的断陷层四元耦合控藏模式,推动了松南地区长岭断陷火石岭组大规模火山岩气藏的发现。火山岩勘探方向从营城组拓展到更深层的火石岭组,勘探目标从酸性火山岩拓展到中基性火山岩,从水上喷发到水下喷发。采用气藏精细描述技术,建模数模一体化及地质工程一体化技术,在松南断陷多口井取得产能突破,实现火山岩气藏高效开发和规模上产。

红外CO_2变送器研究

介绍了红外CO2变送器特性,阐述了模数一体化信号采集技术及实现方法,并简述了红外遥控技术和整机抗干扰技术,提出了适合嵌入式控制的新型单片机。

缝洞型油藏单井注氮气提高采收率技术政策研究

缝洞型油藏地质条件复杂,储层非均质性极强,虽然单井注氮气提高采收率矿场试验获得成功,但由于单井地质特征各不相同,使得注气效果差异大,注采参数需要进一步优化。为此,提出建立针对此类油藏的"一井一策"注气提高采收率技术政策,并以TA1井为例,在储层识别和预测基础上,构建储集体发育模式,采用"分类建模、分类数模"的方法再现油藏开发历程,表征剩余油分布特征,基于实体油藏模型优化转注时机、注气方式及注采参数。结果表明,TA1井洞顶存在5.28×10^(4) t剩余油,注入氮气能够形成次生气顶动用洞顶阁楼油,进一步提高油藏采出程度,基于模型确定最优转注时机为含水率93%时,注气方式为气水混注,周期注气量为60×10^(4) m^(3),注气速度15×10^(4) m^(3)/d,焖井时间10 d,采液强度40 m^(3)/d,预测增油2 496.0t,该技术政策为注气方案编制和矿场实施提供了参考,实施后增油效果显著,推广到不同岩溶背景注气井均取得较好应用效果。

四维地震驱动的深海浊积岩油藏地质模型更新方法及应用:以安哥拉PU油田为例

传统的油藏模型更新过程中,油藏模型的最终优选主要以单井历史拟合结果为准,井间剩余油分布预测是否合理往往无据可循,存在较大不确定性。四维地震是现代油藏监测的重要手段之一,对于指导井间剩余油分布预测具有较强优势。为进一步提升油藏地质模型更新的准确度,提出在常规地质模型更新过程中融入四维地震监测信息的研究思路,以四维地震反映的流体变化信息作为井间“硬数据”,形成一套四维地震-地质建模-油藏数模闭环式油藏模型迭代更新方法。研究结果表明:四维地震信息可作为动态信息贯穿到从地质建模-油藏数模的大循环中,建模数模一体化技术更加完善;四维地震可作为井间模型参数调整的重要参考依据,实现剩余油监测的定量化,提升油藏模型预测的准确度。该方法对于深海浊积岩油藏应用效果较好,对于建模数模一体化技术的发展具有实践意义。

整装油田井震联合油藏精细描述技术研究及应用

整装油藏进入特高含水开发后期,开展精细油藏描述和剩余油描述提高采收率是实现整装油藏稳产增产的关键。针对仅依靠井点插值井间不确定性强的问题,本文研究了基于井震联合的储层精细描述技术,以地震资料优化处理为基础,以地震约束地质、动态约束静态的双约束模式建立三维精细地质模型,通过建模数模一体化技术精细落实剩余油。应用该技术建立的三维地质模型储量吻合率达98%以上,历史拟合率为92%,根据油田精细描述成果,共实施扶长停、改层工作量15井次,措施后增油54 t/d,为区块精细开发奠定了基础,对于同类型油藏具有重要借鉴意义。

Embedded integrated servo-controllers for intelligent modular actuators

This paper focuses on the development of an embedded integrated servo-controller （EISC） for servomotors. Comprising of mainly servo-controller and servo-amplifiers, this EISC is capable of controlling a wide range of servomotors to perform complieated tasks. Hence, integration of this EISC with a servomotor forms an intelligent modular actuator （IMA） that is essential to modern manufacturing industries. The development of such an EISC involves two major tasks： first, designing the hardware of a compact-sized and highly compatible EISC, and second, developing the software functions to facilitate its functionalities and capahilities. The developed EISC hence forms an integrated-servo-eontrol module, which determines the capability, functionality, flexibility and responsiveness of these IMAs.

盘40块Ng_3~7稠油底水油藏模型的跟踪研究及应用

盘40块Ng37为带气顶的稠油底水油藏,以正韵律沉积为主,韵律段内部发育一些不稳定的物性夹层,由于下部渗透性好、底水活跃、油稠等原因,底水锥进现象突出。利用建模、数模一体化技术对该块进行剩余油分布研究、水平井跟踪、方案措施优化,取得了较好的效果。