缝洞型油藏物理实验模型制作新方法

为弥补现有的传统的缝洞型油藏物理实验模型制作技术的不足,以覆膜树脂砂和环氧树脂胶胶结石英砂为原料,利用自动成型机(3D打印机)的选择性激光烧结技术(selective laser sintering,SLS),创新性地提出了一种缝洞油藏物理实验模型制作地新方法。它的制作过程主要包括缝洞数字模型的构建、3D打印、硬化处理、降孔降渗处理、充填封装及打井。利用该方法可制作基于二维地质剖面的二维可视化缝洞物理实验模型,也可制作基于三维地质模型的三维真实缝洞物理实验模型。且利用该方法制作的模型具有制作精度高、缝洞刻画真实、成本低等特点,能够更好地应用在缝洞油藏的物理模拟实验中,助力缝洞型油藏地高效开发。

融合虚拟仿真与物理模型的虚实结合型实验教学模式

秉承“以工程能力和创新意识培养为主线”的人才培养理念,针对专业知识点分散、实验教学效果不佳的问题,有机融合虚拟仿真实验技术和实体模型实验技术,构建了虚实结合型的综合性实验项目;串联不同学习阶段各专业课程的知识点主线,通过系统化的工程训练提升学生对复杂工程问题及其逻辑联系的认知与理解.分析了现有实验教学模式存在的问题,介绍了虚拟仿真实验与实体模型实验的融合思路和建设路径,为实验教学模式的研究和实践提供了一种崭新的思路.

基于物理模型实验的高速远程滑坡碎屑流堆积特征分析

高速远程滑坡往往具有强烈的灾害性,对人类的生命财产安全产生极大的威胁,其成因机理和运动机理研究一直是国内外滑坡地质灾害学者研究的热点问题。介绍斜槽物理模型实验,通过在运动区及停积区底面铺设不同覆盖材料以实现不同的停积条件,对不同停积条件下颗粒流堆积特征进行分析。实验结果表明:颗粒流堆积体表面可见横向脊、侧缘堤展布,堆积体内部有推挤褶皱出现,停积条件对堆积体的表面特征和内部特征均有影响,堆积体的形态特征与堆积体内部颗粒的剪切作用有关。

从可测量函数观点理解大学物理实验模型的理论建构

首先从宏观抽象的角度，研究大学物理实验模型的理论建构必须遵循的基本原则，最后联系几个典型的具体例子，体会这种指导思想在物理实验模型建构中的作用．

波浪对海底管线作用的物理模型实验及数值模拟研究

利用物理模型实验,测量了海底管线在波良作用下的水平力和升力,并应用Morison方程及流函数理论,按最小二乘原理得出C_D和C_M以及C_L,讨论了它们与Kc,Re及间隙比e/D的关系.本文还应用边界拟合坐标及二维流场的大涡模拟法,模拟了与实验相同工况下海底管线的受力及流场情况,并把物理模型实验和数值模拟的结果进行了比较.

基于物理模型实验的光倒刺鲃生态行为学研究

建立了基于天然河道的物理模型,通过控制实验研究水环境因子对鱼类行为的影响。文中选取了金沙江下游2.6 km河段建立物理模型,以南方水系的经济鱼类光倒刺鲃为研究对象,进行了鱼的行为对底质和流速的响应实验。分析得出,光倒刺鲃对砂卵石底质的选择明显大于其它底质且差异极其显著(P<0.01),光倒刺鲃2龄幼鱼期的喜好流速范围为0.3—0.6 m/s;研究同时发现水流紊动强度对光倒刺鲃行为具有重要影响。该研究结果可以为光倒刺鲃栖息地模型提供参考。

矿井富水体的瞬变电磁场物理模型实验研究

通过物理模型实验,研究矿井富水异常体的瞬变电磁场响应特征,为改进资料解释方法、提高探测精度提供重要依据。根据物理模型实验相似性准则,设计物理模型参数并校正模型系数;制作矿井富水体物理模型及发射接收装置,并对天线参数及探测能力进行对比分析。实验结果表明:在发射天线参数相同的条件下,接收天线绕制匝数越多,接收到的感应信号就越强;发射线圈中的电流越大,接收到的信号越强;相同条件下,方形天线装置比圆形天线装置接收到的感应信号强。巷道空间及空间内的金属体对富水体感应场的干扰特征实验表明:当天线位于巷道靠近富水体所在一侧时,接收到的响应值最高;当天线位于远离富水体一侧时,由于巷道空间的影响使探测结果的分辨能力降低。巷道内的金属体(工字钢、金属锚网和铁轨)使所接收到的信号值变大,而富水异常体的响应规律则没有变化。

裂隙密度对快、慢横波速度影响的物理模型实验研究

在裂隙储层中,横波速度是对裂隙密度最敏感的参数。在实验室通过在均匀介质中嵌入圆形薄片弱弹性材料,构建了与Hudson裂隙理论假设相符的裂隙模型。分别用3种谐振频率(0.50,0.25,0.10MHz)的超声波测试观测了平行和垂直裂隙模型方向传播的快、慢横波波形特征和速度,并用实测的模型基质速度和裂隙参数计算了裂隙模型的理论速度值。实测值与理论计算值的对比表明,随着裂隙密度的增加快、慢横波速度的下降趋势基本一致;随着测试频率的降低出现明显的速度频散现象,实测值由高于理论值向低于理论值方向变化。快横波速度在0.10MHz频率时测试值与理论值几乎一致;慢横波速度则在0.25MHz时测试值与理论值偏差最小。在实测值中,横波偏振垂直裂隙时与传播方向垂直裂隙时的慢横波速度有达2%的差异。分析认为这与波长与裂隙尺寸之比有关,比值接近1时,偏振因素影响大,慢横波波至前会出现干扰波;比值大于1时,传播方向的散射影响大。

模拟天然气水合物的岩石物理特性模型实验

针对水合物沉积的悬浮、颗粒接触和胶结三种微观模式,制作一组微弱胶结非固结高孔隙度人造样品和颗粒填充渐变的三维物理模型.通过物理模型实验研究天然气水合物物性参数的敏感性.实验结果表明:在弱颗粒间胶结物和低有效应力的固结差的沉积物中,声波对孔隙流体性质较敏感.随着温度的降低颗粒胶结,改变原有沉积物的岩石物理特性,速度、弹性模量和频率升高,声波衰减和Vp VS 减小,沉积层内的反射波消隐.

波浪作用下海底管线的物理模型实验研究

本文进行了海底管线受波浪力作用的两种不同比尺的物理模型实验,得出了水平力系数C_(fx)和垂直力系数C_(fz)随Kc数和Re数的变化曲线,并对比了不同比尺物理模型实验的结果。结果对比表明,比尺对波浪力的影响(即粘性影响)是不可忽略的。

物理模型与虚拟仿真相结合的海岸地貌学实验教学改革

为培养港口航道与海岸工程专业卓越工程技术人才,同济大学土木工程学院水利工程系以实验教学改革为突破口,对理论课程进行优化升级,以物理模型实验为主体、虚拟仿真实验为拓展,对实验教学体系进行升级改造,丰富实验课程内容,增强实验课程的开放性与创新性。以海岸地貌学为例,探索引入虚拟仿真实验,与物理模型实验进行优势互补,以进一步提高学生的工程实践能力与创新能力。

海上平台超临界CO_(2)管道泄漏扩散规律实验研究

CO_(2)封存是实现中国“双碳”目标的有效技术途径之一,海上CO_(2)封存通常依托海上油气平台管道回注,CO_(2)回注过程中可能发生泄漏而严重影响作业人员安全。以恩平15-1海上平台为研究对象,开展超临界CO_(2)泄漏扩散规律实验研究。通过缩比设计,搭建与恩平15-1相应的物理模型实验平台,利用相似理论和量纲分析方法,设计了超临界CO_(2)泄漏扩散参数,开展了海上平台管道CO_(2)在不同泄漏压力(1.5~3.0 MPa)、泄漏孔径(0.5~6.2 mm)、泄漏方向(水平、竖直、斜45°)及环境风速(0~0.5 m/s)下的相似模型实验,研究泄漏CO_(2)在平台上的扩散情况及浓度分布规律。结果表明:压力和环境风速的变化,会影响CO_(2)泄漏后的近场射流,但对其远场扩散的影响较小;CO_(2)浓度会在泄漏约20 s后达到峰值并保持稳定,不会随泄漏时间的增加而增大;泄漏口径会显著影响泄漏口轴向CO_(2)浓度的分布规律。研究结果为海上平台CO_(2)泄漏监测与安全防护设计提供了参考。

裂流物理模型实验研究进展

裂流是一种源于破波带并离岸运动的高速水流,可从内破波带一直延伸至破波带外。在实验室中,改变实验地形、波况条件可以影响裂流的形态。针对近年来裂流物理模型实验中的实验条件、数据获取方法的差异及国内外学者最终取得的结论作以归纳和总结。

衰减性介质中的纵波速度:实验物理模型研究

弹性波速度通常是通过拾取传播脉冲特定特征(如初至波振幅最大值)的旅行时决定的。然而介质的衰减和散射改变了传播波形,从而使确定有意义的速度时出现问题。所以,这样得到的速度不能代表介质固有的波的相速度和群速度。通过实验,从由饱含甘油、未固结、随机充填玻璃珠子和石英砂组成的高衰减介质中得到相速度和群速度。我们的实验结果表明,在200～600kHz的有效频率带内速度的品质因素Q在2～6之间变化。把基本速度与更一般的简单速度估算值作比较。一般情况下,用比较简单的方法能估算出主频率误差为3％的群速度,但与其对应的相速度吻合很差,用第一探测脉冲旅行时得出的波速度(信号速度)与主群速度的差异达到12％。在波速随频率而增加的介质中,初至波速度至多为高频带的相速度提供了一个底界。然而,正如波至时间和传播距离间高质量的线性回归所显示的那样,每一种旅行时拾取方法都是自相一致的。

恒速与限压法对岩心物理模型实验结果的对比分析

本文通过对恒速和限压法两种实验驱油方法进行对比,通过对实验流程和岩心物理模型中提高采收率分析,实验结果发现限压法使得实验在破裂压力以下运行,提高采收率幅度与现场试验动态能够更好的结合。

物理模型的地震属性预测效果分析

地震属性是由地震数据经数学变换导出的,地震数据的变化可能会影响地震属性预测的结果。同一地震数据体经不同处理后得到的不同类型地震剖面,其地震属性预测效果也会有很大差异。以Z地区实际地层结构为原型,设计了含有岩性(砂岩、砾岩、煤)和物性(干砂、含油砂岩、层厚度、层速度)变化的6个地层物理模型,利用物理模型实验的数据,对3种类型的地震剖面进行了敏感属性预测效果分析。结果表明:由不同类型地震剖面提出的同一敏感属性的预测效果各不相同,往往各有所长,为了改善预测效果,需根据地层实际情况确定应用何种地震剖面。

超声地震物理模型连续数据采集系统

介绍了超声地震物理模型实验数据连续采集系统．该系统将传统使用的间断采集方式改变为连续采集方法．实际应用表明，此系统具有可靠性高、实时性能好以及智能化程度高的特点．使用 Windows 98/2000连续采集应用程序模拟三维地震勘探实验只需要一个星期左右完成，将实验时间缩短了二十多天．

渗透潜堤对沙滩剖面演化影响的物理模型试验研究

由于对海岸景观和生态环境影响较小,渗透潜堤被广泛用于沙滩整治修复和侵蚀防护。在波浪水槽中开展物理模型实验,研究潜堤对沙滩剖面演化的影响。采用浪高仪阵列和激光扫描仪采集了水面高程变化和沙滩剖面高程,分析了波浪传播的相关水动力特征,包括波高沿程分布、透射系数、波浪能谱以及非线性指标(偏度和斜度),不同入射波浪和潜堤设置情况时沙滩剖面的变形特征,统计了沙滩侵蚀关键因子(岸线蚀退距离、单宽侵蚀量等),探讨了沙滩侵蚀与波浪条件、渗透潜堤特征参数之间关系,提出了沙滩侵蚀量与渗透潜堤无量纲特征参数的估算公式。研究表明:在堤顶破碎、大孔隙介质阻力和堤前反射综合作用下,入射至近岸沙滩的波浪能量降低,潜堤具有消浪和沙滩侵蚀防护作用;泥沙整体离岸输运,潜堤向岸侧淤积;对于实验考虑的工况,潜堤位置变化对沙滩防护效果的影响较小,堤顶宽度增加更利于消浪和滩面防护,潜堤对于较强的波浪表现出更好的沙滩防侵蚀效果。

物理模型超声CT图像代数法重建和结构识别?

本文采用木板、有机玻璃板制作二维物理模型,并在模型中加入三个大小不一、位置各异、用石膏充填的方洞。对两个物理模型布置相同的观测系统,形成相同的射线方式,在等间距矩形像素条件下,每条射线的积分步长(射线穿过单个像素的射线段长度)皆为常数。由超声仪器沿指定射线采集各条透射波射线的走时数据(即Radon变换线积分的"观测值")。应用"代数重建法"(ART加法修正迭代法)求解Radon变换的离散化方程组,重建二维物理模型的CT数字图像。在重建的模型CT数字图像中,能够有效地识别出"石膏洞"的存在和位置,验证了"代数重建法"CT成像技术及其对模型结构识别的有效性。本文是ART加法修正迭代的基础性应用工作,可为有关部门提供"代数重建法"CT成像实际应用参考。

植物消波机制的实验与理论解析研究进展

从以物理模型实验及理论解析为代表的植物消波研究手段与宏观和微观尺度下植物消波分析方法两个方面总结了国内外的研究现状和最新研究进展。对物理模型实验中的植物因子、水动力因子、植物模型制作和实验布置等要素以及理论解析模型进行归纳,分别阐述了以波高衰减和波能耗散为主要分析对象的植物消波分析方法,指出现有物理模型实验中植物几何比尺与波要素比尺难以统一和理论解析研究局限于二维情况等问题。综合考虑季节更替、植物摆动、波浪破碎、波浪随机性及非线性、潮流等因素是今后植物消波研究的重点突破方向。