基于人工智能算法的水平井气水两相生产测井流型识别方法研究

为探究水平井气水两相流动规律,识别气-水两相流流型。本文首先对水平井气-水两相进行数值模拟,分析不同倾角、流量配比下的两相流流型;然后利用包括CAT在内的生产测井仪器串,对不同流动条件下的气-水两相流进行动态实验,获取仪器的响应数据和气、水两相流动状态;最后利用实验得出的中心持率、井斜角度、涡轮转数,CAT各探头实测值等数据,引入由麻雀搜索算法优化的BP神经网络算法识别水平井气-水两相流型。该算法将BP算法对气水两相流型的识别精度从83.75%提高到91.66%,并加快了运算速度。为探索水平井气水两相流流型识别提供了一种新的思路。

辐射流动条件下粗糙圆盘裂隙中浆-水两相流特征

裂隙灌浆是处理坝基工程地质问题的重要手段,而现有的裂隙灌浆研究常忽略了水相对浆液扩散过程的影响,不能真实反映浆液侵入过程。为了准确地模拟坝基裂隙灌浆过程,采用相场法分析了裂隙介质中浆液侵入特征,构建了考虑水相作用的粗糙圆盘裂隙数值模型,分析了裂隙粗糙度、裂隙开度、灌浆速度、灌浆压力对辐射流动条件下浆液侵入特征的影响。研究结果表明:恒定灌浆速率条件下,相界面移动速率随时间逐渐减小;粗糙凸起体会引起黏性耗能,导致粗糙圆盘孔口压力显著大于光滑圆盘;恒定灌浆压力条件下,提高灌浆压力比延长灌浆时间更加有效,开度越小浆液侵入量越小;灌浆驱水效率不仅受粗糙度大小的影响,还与凸起体的分布相关;灌浆孔附近的粗糙凸起体引起的剪切速率扰动大于远场的。

页岩气储层压裂水平井气-水两相渗流模型

针对定量计算页岩气储层水平井压裂后含水对产气量影响程度的问题,应用渗流力学、油藏数值模拟及油层物理学等理论与方法,建立了考虑解吸-吸附、扩散、滑脱及应力敏感的双重介质气-水两相渗流模型,并进行了差分离散及方程组系数线性化处理,建立了数值模型。利用新模型对页岩气储层压裂水平井进行了气、水产量的预测,并对比分析了不同含水饱和度、压裂缝网参数、扩散、滑脱及应力敏感等对气井生产的影响。结果表明,原始含水饱和度决定产量回升幅度和稳产时间,原始含水饱和度越小,压裂液返排率对产量影响越大;当裂缝导流能力和缝网区域半长较大时,再提高其增产幅度会减小;扩散作用弱于滑脱作用,应力敏感作用要明显大于扩散和滑脱,增产稳产目标要重点考虑应力敏感。

空气-水两相流压差波动研究

两相流的压差波动过程包含了关于流动的大量信息 ,是实现流动监测与控制的重要研究内容。该文研究了U形管垂直上升段空气 水两相流压差波动过程的统计和分形特征 ,着重分析了压差波动过程的均值、均方根、分维数随折算气速和液速的变化规律。结果表明这些特征参数都与流型有密切的联系 ,但据此识别流型缺乏实用性。均方根在低液速下随气速的变化体现了流型的转变 ,高液速时则不明显。相关研究根据概率密度分布函数识别流型的方法不具有普适性。实验发现环状流区高气速时的压差波动分维数大于1.5 ,在其它流型内都小于 1.5。同时 ,折算液速的大小强烈影响压差波动的混沌特性。

稠油-水两相水平管流流型实验研究

以高粘度稠油和水为工质,将稠油和水先经搅拌罐混合,再由螺杆泵输送进入实验环道流程,在内径为25.4mm、长52m的水平钢质管道中,模拟了稠油油田现场情况。描述了实验流型,并命名了一种新的流型——Ew/o+D(Ew/o)/w间歇流流型,研究了稠油-水两相管流的压降及反相过程,重点探讨了混合流速对反相的影响。研究结果表明,随着混合流速的增大,反相有提前发生的趋势。在含水率为0.35-0.55时,混合流速的增大将直接引发反相。

地下水饱和区中油—水两相流饱和度的试验研究

本文介绍了在一维砂槽模型中模拟柴油—水两相流在不同粒径玻璃砂多孔介质中运动的试验研究 .研究结果表明 ,柴油—水两相流中 ,残余油饱和度与介质粒径成正比 ,而残余水饱和度与介质粒径成反比 ;由于界面张力的存在 ,油—水界面间存在过渡区 ,对于粒径大于 0 5mm的多孔介质 ,在过渡区上边缘呈现明显的突变界面特征 .研究中尝试对柴油—水两相流动用CCD摄像机摄像 ,并通过图像分析的方法得到了油—水两相流的饱和度分布 ,从而使多相流中饱和度的量化分析成为可能 .

空气水两相流压力波动现象非线性分析

确定性混沌理论能够深刻揭示气液两相流压力波动的非线性特征。本文研究了确定性混沌不变量－分维数、关联维数、Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ 熵在不同流型的变化以及折算液速的影响规律。实验结果表明压力波动的混沌特性与流型有关，分维数除了在高气速的环状流，在其它流型内都小于１．５，折算液速的大小强烈影响压力波动的混沌特性。

煤层气-水两相流渗透率测定实验研究

煤的绝对渗透率、气-水相对渗透率在预测煤层气开采中甲烷和水的产率是极为必要的参数。以晋城天地王坡煤矿为例,利用稳态法测定煤层气-水两相流有效渗透率及束缚水状态煤岩绝对渗透率,得到气-水相对渗透率关系曲线及有效应力与气、水有效渗透率关系曲线,揭示一些新的规律:气、水相对渗透率随围压增大而略有增加;气、水有效渗透率随有效应力的增加而降低,降低了其渗透性能;有效应力存在某一分界点,当小于该值时,气、水有效渗透率随有效应力的增加而迅速降低,对于天地王坡煤矿3?煤样测定结果,有效应力分界点为2.7MPa左右;有效应力存在某一临界值,当大于该临界值时,气、水有效渗透率随有效应力的增加而降低,但幅度不大,对于本实验煤样,有效应力临界值为8.5 MPa左右。实验结果可为煤层气的合理抽采提供基本理论依据。

基于单丝电容探针的机油-水两相流水相高度的测量

利用一种单丝电容探针，对水平管内机油-水两相流的水相高度进行测量．实验中油、水相折算速度分别为0～0．2m／s和0～O．8m／s，覆盖了水为连续相的全部流态：包括波状分层流、三层流、水包油／水和水包油4种流型．每种流型下，给出了水相高度输出曲线和相应的流型结构，分析了不同流型下探针的检测性能．结果表明，单丝电容探针的敏感系数高达1．52pF／mm，探针能够检测到连续相的水，无法检测到乳化在机油中的水．随着油泡尺寸的减小和速度的上升，探针识别油泡的能力逐渐下降．不同流型下的水相高度曲线特征各不相同，相应曲线的统计参数能够准确描述流型特征，以此为基础，有望实现流型识别．

水平管内油-水两相流动压降规律的实验研究

设计和建造了内径为 2 6.1 mm,长 3 0 m的水平不锈钢多相流实验环道 ,利用白油与水进行了油 -水两相流流型和压降实验 .本文针对各种流型 ,分析了油 -水两相流动的压降规律和油 -水混合液有效粘度 ,指出有效粘度法只适用于油 -水分散流型的压降预测 ,对于分层流型或其它混合流型应使用适合该种流型的压降预测模型来计算压降 .

基于差压与电导传感器组合的油水两相流流动特性实验研究

通过多相流模拟井实验,标定了差压传感器在油/水两相流中的响应图版,采集了差压时域波动信号。油/水两相流流体差压在低流量和高流量下有不同的响应规律。在高流量下,流体差压在流型转换点达到最高值。最高点的位置决定于混合流体的流速,流速越高,差压峰值越向高含水方向移动。通过差压传感器与电导传感器相结合,对油/水两相流流动特性进行综合分析,差压信号出现波峰时的含水率范围与电导传感器含水率测量下限对应较好。

基于V型内锥流量计测量气/水两相流的研究

V型内锥流量计是近年来被广泛关注的新型差压式流量测量装置,开展V型内锥流量计在两相流测量中应用的研究,可以拓展其适用范围,为解决两相流测量提供一种新的工具。本文针对水平管道(50 mm口径)中的气/水两相流,应用等效直径比β=0.65的V型内锥进行了实验研究,介绍了流出系数的标定方法,及分相模型下V型内锥修正系数θ的确定步骤,并应用基于流型修正的林宗虎关系式实现了气/水两相流测量,验证了采用V型内锥流量计测量气/液两相流的可行性。

稠油-水两相水平管流压降规律的实验研究

设计和建造了内径为 25.7mm,长 52m的水平不锈钢多相流实验环道,尝试性地利用稠油(50℃时,粘度为1314.89mPa.s, 密度为958.05kg/m3)与水进行了油-水两相流流型和压降实验。混合流速范围为 0.2m/s^1.2m/s,入口含水率范围为0.25~0.7,实验温度分别为50℃、60℃和70℃,并加入破乳剂重复了以上的实验。本文着重分析了含水率、混合流速、温度、破乳剂等因素对两相管流压降的影响规律。实验表明:流型是影响压降规律的主要因素;在不同流型下,同一因素对压降规律的影响程度也有所不同。研究结论对油田现场的油-水混输管线的设计与安全运行具有较好的指导意义。

河北坝上安固里淖风-水两相纹层的发现

Through coring without disturbing in lacuster of Angulinao L ak e, making thin sections with the core and observing under scanning electron micr oscope, annual lamina caused by winter monsoon is discovered. It’s the first rep ort on annual lamina in lake in semi-arid district which caused by monsoon.The lamina can play an important role in the research on sedimentology and environme nt evolution.

螺旋管中汽-水两相流强制对流沸腾传热研究

对螺旋管中两相强制对流沸腾传热特性进行了试验研究。试验是在高压水回路上进行的 ,试验参数为系统压力 6 0～ 1 1MPa ,质量流速 40 0～ 1 2 0 0kg/(m2 ·s) ,热流密度 0～ 45 0kW /m2 ,螺旋直径1 3 7m ,螺旋上升角 3 94°。用修正L M关系式整理了两相强制对流放热系数。同时也得到了螺旋管单相水和单相蒸汽的强制对流放热系数 。

油/水两相水解精制六氯环三磷腈的研究

提出了油／水两相水解法精制六氯环三磷腈工艺。将4g粗六氯环三磷腈溶于30mL石油醚（90～120℃）中，按1：2（mL／mL）的油水比加入蒸馏水，温度60℃下剧烈搅拌8h，5℃水中结晶，精制六氯环三磷腈纯度达98．3％，收率76．1％。

包衣酶在油/水两相体系中催化水解橄榄油反应

用合成的谷氨酸十二烷基酯核糖醇对来源于Candidarugosa的脂肪酶包衣后在油/水两相体系中水解橄榄油为反应模型.确定了最佳水油比范围为1～3,最适pH值为7.0左右,温度为30℃,油相有机溶剂为异辛烷.包衣酶的最大活性达到48.8mmol·min-1·g-1蛋白质,是天然酶活性的1.8倍.对底物选择性研究表明:包衣酶和天然酶的最适底物均为橄榄油,酰基链越长,酶活越高.包衣酶的米氏常数只有天然酶的一半,最大反应速度是天然酶的1.4倍.

垂直上升内螺纹管中高压汽-水两相流截面含汽率的测量

利用四头内螺纹管构建了水平绝热管和垂直绝热管组合元件，在压力为11．3、14．2、2l_5MPa，质量流速为250～1200kg／（m^2·s），热负荷为50～300kw／m。的范围内，采用压差替代法对内螺纹管内垂直上升流动的高温、高压汽一水两相流进行了截面含汽率的测量，并分析了系统参数对截面含汽率的影响。与经典公式的计算结果对比发现，Zivi模型和我国电站锅炉水动力计算标准与试验数据相差较小，其中Zivi模型与文中试验数据误差小于15％。基于试验数据，分压力拟合了体积含汽率经验公式，与试验值相比绝大部分点的相对误差小于15％，在高千度区相对误差小于10％。研究结果表明，基于压差替代法，采用所提模型可以对垂直内螺纹管内高温、高压汽一水两相流体参数进行有效测量。

试论煤储层气—水两相流系统

根据 3种煤层气运移边界类型与 7种煤层重力水运移边界类型的组合形式 ,将煤储层气—水两相流系统划分为 3种基本类型 ,并结合具体实例探讨了不同类型与煤层气产出潜势之间的关系。研究表明 ,开放型系统中的煤层气和地下水具有运移显著且交替活跃特征 ,煤层气井产能必然相对较低 ;半开放型系统的边界条件较为复杂 ,导致煤储层含气性、煤层气产出潜势变化较大 ;封闭型系统具有地下水滞流及煤层气被封闭的基本特征 ,极有利于煤层气的富集高产。

油水两相渗流改进IMPES解法

给出了任意网格剖分下油水两相渗流控制方程的离散形式。使用近似向量,通过在IMPES方法中连续两次解N阶矩阵,获得了与半隐式解同等的稳定性。并给出了实际操作步骤。改进方法在达到与半隐式解相同稳定性的同时,计算效率大大提高,其有效性为数值模拟算例所证实。该方法也适用于其它类型的非线性扩散方程(组)数值求解问题。