基于投影寻踪模型的特高含水油藏剩余油可采潜力评价方法

影响特高含水油藏剩余油可采潜力的因素极其复杂,且各因素的影响程度差异明显,常规方法多以剩余油饱和度或剩余油储量丰度等单一指标评价剩余油潜力,难以有效指导特高含水油藏剩余油挖潜。在充分考虑特高含水油藏剩余油可采潜力影响因素的基础上,综合表征储层非均质性、剩余油可采储量规模、水淹状况以及油水分流能力的差异,构建了特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价指标体系,并考虑不同指标对剩余油可采潜力控制程度的差异,将加速遗传算法与投影寻踪模型相结合来确定各评价指标的客观权重,从而构建了剩余油可采潜力指数,形成特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价新方法。以渤海Q油田南区主力产层NmIL砂体为例,开展特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价,结果表明,新方法可综合表征不同区域位置的储层物性、可采储量丰度和油水分流能力对剩余油可采潜力的影响,实现了主力产层NmIL砂体剩余油可采潜力分布的差异化定量评价,优势可采潜力区域刻画明显,将其作为NmIL砂体下一步井网加密调整潜力区域,以精准指导加密水平井的部署,为特高含水油藏剩余油挖潜提供了一种全新的分析方法与思路。

大庆油田特高含水期原油开发规划技术发展现状与展望

开发规划在油田开采过程中发挥着重要的龙头指导作用,是油田企业在一定时期内制定的行动纲领和指南。开发规划技术水平的高低直接影响油田开发的效果和效益。在明确开发规划的基本内涵及与计划、战略的区别基础上,着重介绍了大庆油田发展的2类7项开发规划系列技术,包括开发规律及指标预测技术、技术经济政策界限确定技术、开发效果及潜力评价技术、规划编制及优化技术4项核心技术和可采储量及SEC储量评估技术、经济效益评价及决策支持技术、规划信息化技术3项支撑技术。通过分析当前油田开发规划技术发展存在的生产与技术难题,明确了3个发展方向以及3条实现路径。研究成果与认识对油田开发规划理论研究和实际应用具有重要的参考价值和借鉴意义。

250 m级特高面板堆石坝混凝土面板顺坡向应力控制措施研究

面板应力变形控制是建设250 m级特高混凝土面板堆石坝的关键难题.大量工程实测案例和研究计算表明,特高面板坝压应力常处于较高水平,对于坝轴向应力来说,采用柔性缝降低压应力措施已被工程界普遍接受,然而,目前对于如何降低面板顺坡向压应力尚缺少有效的解决方法.本文以拟建的240 m级GS面板坝为研究对象,从特殊增模区布置、面板施工顺序、面板低高程柔性横缝、高压力区高强度混凝土材料等4个方面提出改善面板顺坡向应力的工程措施.文中通过三维有限元精细模拟方法分析了提出的顺坡向应力改善措施的效果,文中提出的措施可为250 m面板堆石坝面板应力控制提供借鉴.

特高拱坝变形机理可解释性智能预测模型

针对传统“黑箱”模型可以预测却无法解释拱坝变形的缺陷,利用Shapley Additive Explanation(SHAP)理论对特高拱坝的机器学习变形预测模型进行解构分析,分析水压、温度、时效对特高拱坝不同部位径向水平位移的影响规律。构建特高拱坝变形监测数据的轻量梯度提升算法(Light Gradient Boosting Machine,LightGBM)黑箱预测模型,利用SHAP对存在多重共线性的因子进行剔除,再从整个因子集和单个样本两个角度分析不同影响因子对模型变形预测的贡献度;通过分析拉西瓦特高拱坝坝肩、坝基、拱冠等不同部位的径向水平位移与影响因子间的关系,发现时效因子对高程越高、越靠近拱冠位置的径向水平位移影响越大,温度因子主要影响靠近拱冠位置的径向水平位移,水压因子主要影响高程较高位置的径向水平位移,而坝基和深入坝肩岩体测点的径向水平位移几乎不受水位、温度的影响。解决了以往“黑箱”变形预测模型可视性差、内部机理不明的问题,根据可解释模型得到的相关规律可为特高拱坝的工作性态分析和运行管理提供借鉴。

基于多模式分解和多支路并行残差网络的特高压三端混合直流输电线路故障区域诊断

特高压三端混合直流输电线路发生接地故障时,故障电气量变化存在很强的随机性和非线性,在噪声干扰下其规律性更弱,很难快速、准确地提取故障特征以诊断故障区域。鉴于此,提出一种集电流波形特征提取和故障区域诊断为一体的诊断模型。分析不同区域故障时的电流波形特点,利用数学机理不同的3种算法同时分解故障电流,避免一些容易混叠的模态子序列在单一分解方法中逃逸。利用多支路并行残差网络迅速地挖掘分解分量的多尺度空间耦合交互特征,并结合门控循环单元网络模块,进一步提取故障电流的时间耦合特征,使得特征得到显著增强。利用麻雀搜索算法优化该模型的关键参数,构建充分适应电网故障诊断的网络结构,实现故障区域的快速诊断。仿真结果表明,该方案有着较高的灵敏性、较强的抗干扰能力,满足直流保护的可靠性和速动性要求。

基于深度学习的特高压三端混合直流输电线路波形特征故障区域判别方法

针对将现有直流线路故障区域识别方法应用于特高压三端混合直流输电线路时,存在难以区分T区两侧故障、耐过渡电阻能力弱和阈值整定困难的问题,提出一种利用深度学习及波形特征进行特高压三端混合直流输电线路故障区域识别的方法。首先,对三端混合直流线路不同故障区域进行故障特征分析;然后,对线模电压和线模电流进行多尺度小波分解,提取线模电流中低频分量和线模电压高频分量,结合正负极电压波形特征,组成深度学习模型的输入量,并将故障区域作为输出量,构建深度学习故障区域识别模型;最后,用训练过的深度学习模型对获取的故障特征量进行处理,以实现故障区域识别的目的。通过大量仿真实验,验证了所提故障区域识别方法具有准确率高和基本不受过渡电阻影响的特性。

特高海拔寒区隧道温度场演化规律——以黑恰隧道工程为例

为研究特高海拔寒区隧道温度场的时空分布特征及其变化规律,以青藏高原西北部喀喇昆仑高山区的黑恰隧道为依托工程,首先,在现场建立包括气象要素在内的寒区隧道远程自动监测系统,对特高海拔寒区隧道温度场演化规律进行分析研究;其次,提出考虑湍流对流传热和热传导作用下的隧道三维数值模型,利用现场监测数据验证该模型的准确性;最后,讨论铺设保温层前后隧道温度场的变化特性。研究结果表明:1)在距进口0~270 m隧道受到冻融作用影响,洞内气温与衬砌温度呈线性正相关关系;2)隧道洞内气温对隧道径向温度场的影响主要体现在衬砌和浅层围岩;3)在最冷月平均气温方面,不同类型寒区隧道温度大小关系为特高海拔<高纬度<高海拔,在最大冻结深度方面,不同类型寒区隧道最大冻结深度大小关系为特高海拔>高纬度>高海拔;4)铺设保温隔热层后,保温层对衬砌与围岩起到良好的保温作用。

基于“中特高”建设背景的道路桥梁工程技术专业群建设

2018年中央出台了《国家职业教育改革实施方案》,其中关于中国特色高水平高职院校和专业建设计划作为重要内容,迅速引起了职教界和全社会的关注。在“中特高”建设背景下,文章结合高职院校道路桥梁工程技术专业,分析其专业群建设思路和建设策略,希望为相关人员提供一定的参考与借鉴。

极端耗水层带形成机制及流场调控增效模式——以陆相砂岩特高含水后期整装油田为例

以胜利油区陆相砂岩油藏整装油田为代表,主力单元进入特高含水后期(含水率大于95%),局部区域出现极端耗水现象,水油比急剧上升,注入水利用率大幅下降,吨油操作成本成倍增加,经济效益变差,但油藏中还有60%左右剩余地质储量。注入水沿着极端耗水层带窜流是制约陆相砂岩整装油田特高含水后期效益开发的关键问题。以提高特高含水老油田开发效益为目标,明晰了极端耗水层带形成机制及调控机理,建立了基于老井的变流线调控极端耗水层带扩波及方法,形成特高含水后期油藏精准描述及调控极端耗水层带扩波及的效益开发技术体系。通过应用流场调控技术,使传统认为含水率98%近废弃油藏开展示范应用,基于极端耗水层带流场调控经济寿命期延长10a以上,产油量大幅增加,含水率下降,吨油操作成本下降,实现了特高含水后期老油田低成本开发。

基于内置特高频传感器质量问题导致GIS局部放电典型案例分析

GIS(Geographic Information System,地理信息系统)设备内置特高频(Ultra High Frequency,UHF)传感器是目前监测GIS一次设备内部故障的一种重要手段。当GIS设备发生故障时,为能够及时发现故障并处理,需要在GIS设备中安装在线监测装置。当检测过程中发现GIS一次设备存在局部放电(Partial Discharge)情况时,需结合特高频时差定位法和超声波幅值定位法精确定位缺陷。通过实例验证了内置特高频传感器因质量问题导致局部放电,在检修带电检测工作中具有一定的参考意义。

基于T区中低频衰减特性构成方向元件的特高压三端混合直流输电线路单端方向保护研究

将保护装置安装在T区两侧,基于T区中低频衰减特性构成方向元件,提出一种特高压三端混合直流输电线路单端方向保护方法。分析特高压三端混合直流输电系统整流侧、T区以及线路末端逆变侧三端边界频率特性,发现T区边界对故障电流暂态信号中低频分量有一定的衰减作用、整流侧边界和线路末端逆变侧边界对故障电流暂态信号高频分量有明显衰减作用。利用小波分解,根据T区两侧线路暂态电流中低频能量差判断故障方向,并提出故障方向判据。当T区左侧发生故障时,利用线路L1末端所检测到的高频暂态电流能量与低频暂态电流能量的比值来判别整流侧区内、外故障;当T区右侧发生故障时,利用线路L2首端所检测到的高频暂态电流能量与低频暂态电流能量的比值来判别线路末端逆变侧区内、外故障;T区发生故障时,判定为线路区外故障。给出基于T区中低频衰减特性构成方向元件的特高压三端混合直流输电线路单端方向保护方案,最后在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建昆柳龙特高压三端混合直流输电系统模型并对所提保护方法进行验证,仿真表明该文所提保护方法能实现特高压三端混合直流输电线路全线速动保护。

基于CNN-SVM的特高压三端混合直流线路故障区域识别方法

提出一种基于卷积神经网络–支持向量机(Convolutional neural network-support vector machine,CNN-SVM)的特高压三端混合直流线路故障区域识别方法。首先,对昆北侧、龙门侧的直流线路边界和柳北侧T区边界的频率特性进行分析,发现不同故障区域的故障特征存在一定差异。然后,使用经验小波变换提取故障特征,将其作为CNN-SVM的输入量,故障区域作为输出量,构建并训练CNN-SVM模型;将由测量点得到的故障特征量输入到训练完成的CNN-SVM模型中,进行故障区域识别。最后,搭建昆柳龙仿真模型,进行故障仿真实验验证。结果表明,该方法的故障区域识别率高,且可耐受300Ω的过渡电阻。

GIS内置特高频传感器性能参数仿真研究

为了提高气体绝缘组合电器局部放电的检测效果,对内置圆盘型特高频传感器进行了性能参数的仿真研究。通过建立回波损耗参数S11和有效高度的测试仿真模型,分析了传感器圆盘直径、介电常数和短路针距离对性能的影响。结果表明:对于内置式特高频传感器,圆盘半径为75 mm,介电常数维持在3~4之间,短路针距离圆心距离为60 mm左右时,回波损耗和灵敏度达到最优。研究发现,随着圆盘直径增大,传感器的谐振频率和有效高度逐渐降低。同时,介电常数和短路针距离的增加导致谐振频率降低,有效高度增加。

特高含水期原油低温集输温度边界确定方法

随着国内油田逐渐进入开采后期,本文提出黏壁温度作为综合含水率70%~90%的高含水低温集油的评价指标已进入推广阶段且效果显著,但在现场降温试验中发现含水率90%以上的特高含水期原油管线实际运行温度与黏壁温度预测结果之间存在一定误差。因此,针对特高含水期原油开展低温集输温度边界条件研究,对完善油田低温集输技术具有重要意义。利用环道实验装置进行了特高含水期原油黏壁凝油冲刷实验,对特高含水期原油油水两相流动特性和油相黏壁特性进行分析,确定了屈服应力是阻碍黏壁凝油在管道内被冲刷剥离最主要的影响因素。编制了特高含水期原油低温集油温度预测软件,利用油田单井集油管线的现场降温试验进行了验证,误差在2℃范围内,满足工程运用需求。

渤海特高孔渗储层控水防砂一体化完井技术

渤海BN油田的特高孔渗疏松砂岩油藏储层非均质性强,生产井出水、出砂问题严重,而现有各自独立设计实施的控水和防砂工艺存在设计实施繁琐、控水防砂效果差等问题。为此,在连续封隔体控水完井技术的基础上,根据地质工程一体化的思路,给出了优选连续封隔体颗粒粒径、设计ICD筛管控流强度及优化配置ICD筛管的方法,形成了适用于渤海特高孔渗储层的防砂控水一体化完井技术。BN油田3口井进行了控水防砂一体化完井技术试验,与邻井相比,单井无水采油期平均延长187 d,初期含水率远低于预期含水率,井口无砂时间明显增长,其中BN-D4H1井井口无砂时间长达889 d。现场试验结果表明,防砂控水一体化完井技术可以满足BN油田控水、防砂的双重需求。

两层泄洪孔口对特高拱坝抗震性能影响研究

我国强震区200 m以上的特高拱坝,在动力响应较为显著的中上部坝体通常布置多层泄洪孔口,有必要就孔口及闸墩结构对拱坝抗震性能的影响进行研究。以金沙江上游旭龙特高拱坝为研究对象,对坝体布置泄洪孔口与不设泄洪孔口两种方案,考虑混凝土的动力损伤效应,从拱坝整体应力及变形、坝体损伤、拱坝极限承载力等方面进行对比分析。研究结果表明,坝身泄洪孔口结构对大坝整体的刚度、强度影响较小,合理的泄洪孔口布置对于拱坝主坝体的抗震安全性能影响有限;但由于闸墩的悬挑、截面变化以及孔口对坝身的削弱作用,闸墩根部与坝体交界处、上游闸墩大梁连接处等位置在强震过程中更容易出现损伤,需开展抗震设计;对于表、中两层泄洪孔口布置拱坝而言,两层孔口之间的坝体部位也是抗震安全的薄弱环节,需采取针对性抗震措施以增强抵御地震破坏的能力。

地浸砂岩型铀矿特高品位处理方法改进

特高品位处理是地质矿产行业储量估算中的重要环节,但是现行的方法并不统一。在地浸砂岩型铀矿储量估算中,特高品位处理一直使用的是传统的品位变化系数法,该方法能够满足特高品位处理及资源量估算的要求,但仍有值得改进的地方。本文从常用的特高品位识别及处理方法入手,分析各种特高品位识别及处理方法的合理性及不足之处,试图通过综合分析并运用实例对当前地浸砂岩型铀矿特高品位处理方法进行改进。笔者参考传统品位变化系数法平均值替代特高值方法及分布函数法中随机数替代的思路,在不影响待处理矿段的替代值平均品位的情况下,以矿段原始随机品位的大小为权重分配替代品位进行方法改进,通过运用蒙其古尔铀矿床4个品位分布特征各异的特高品位钻孔进行改进方法验证,结果表明该方法符合规范要求并能达到储量估算目的,也能使特高品位处理后矿段品位分布特征与原始地层中品位分布特征一致,达到改进效果。

一种新型局部放电特高频传感器性能分析

局部放电现象是电气设备绝缘材料劣化的主要表现形式,研究如何有效地检测局部放电信号以减少电力设备绝缘击穿事故的发生,对电力设备的安全运行具有重要意义。本文针对现有外置式局部放电传感器应用于上海思源气体绝缘全封闭组合电器(GIS)盆式绝缘子存在的问题,研制一种新型天线连接器(AC)型局部放电特高频传感器,并给出其结构设计。实验结果表明,本文设计的传感器的监测带宽、灵敏度等性能优良,能够有效提高局部放电检测的灵敏度,与常规外置式局部放电传感器相比,其检测强度提升了约30dB。

基于等效距离的GIS局部放电特高频定位方法

针对GIS局部放电特高频定位中,传统幅值法误差较大、时差法硬件开销过高等短板,提出了利用信号经过GIS组件结构产生的幅值衰减推导局放源方位的等效距离法。考虑到不同测点排布与噪声干扰对定位的影响,首先对比3~5个邻近测点的信号幅值与波形特征以明确放电区间,进而根据衰减特征值计算出局放源所在组件。设计并集成了对应的软件功能模块,利用车间252 kV GIS断路器间隔与母线进行了数据采集与定位验证实验。结果表明,等效距离法实现了75%的组件级定位精度与95%的亚气室级定位精度,兼顾了准确性、经济性与实用性,有助于工程现场及时探明缺陷、缩小解体范围。

具备局部放电超声波感知功能的PZT基特高频传感技术

针对现场长期无法实现简单、可靠地判断电力设备局部放电(PD)的技术难题,该文基于压电超声波法传感原理和二维平面式特高频传感原理,在前期可行性验证的基础上,采用全向性环形叉指换能器(IDT)电极结构构建了可同时感知PD超声波信号和电磁波信号的锆钛酸铅(PZT)基PD特高频传感器结构,利用COMSOL和HFSS分别构建传感器三维声学和电磁仿真优化模型,获得全面反映复合型传感器超声感知性能的谐振点位移、接收灵敏度及反映高频电磁波感知性能的驻波比(VSWR)参数,并对其进行优化计算。同时分别搭建传感器超声波增益测试平台和PD检测实验平台对传感器性能进行实测。仿真和实验结果表明,该文所设计的PZT基PD特高频传感器在20~200 kHz频带内感知超声波的平均灵敏度为19.6 dB,98 kHz谐振点位移为0.45μm;在0.3~3 GHz频带内感知电磁波的VSWR≤5。该文解决了电力设备PD检测常用的超声波法和特高频法无法利用单一传感器同时感知超声波信号和电磁波信号的问题,为现场电力设备PD的简单、可靠感知提供了新的解决思路。