基于DEM数据预处理的小流域泥石流防治工程效果分析——以漳县方家沟泥石流为例

2013年7月22日岷县—漳县6.6级地震后,漳县方家沟爆发泥石流。为减轻泥石流的潜在危害,2015年在沟内修建了三级拦挡坝和排导槽,以调节泥石流峰值流量,减轻对下游堆积扇保护对象的威胁。当前研究区防治工程是基于前期泥石流发育特征所设计,未来防治效果有待检验。在野外调查的基础上,采用双线性插值法精细化处理DEM数据,结合高精度遥感影像,重新构建了方家沟小流域的拦挡坝以及地形模型,运用FLO-2D软件模拟分析了不同降水概率条件下方家沟泥石流的运动特征和危险性,以评价方家沟泥石流防治工程治理效果。结果表明:随着降雨强度的逐渐增大,拦挡坝对于泥石流的停淤能力逐渐增强,泥石流均未越过拦挡坝;泥石流流速限制效率达到了80.1%,大大弱化了泥石流冲击破坏能力;泥石流高危险区面积降低了约45.34%,有效地减小了泥石流的影响范围。综上所述,在构建方家沟拦挡坝的模拟条件下泥石流拦挡工程治理效果显著,研究成果可为类似小流域泥石流拦挡工程可行性检验提供借鉴。

低渗透油藏压裂井产能分析

根据低渗透油藏的非达西渗流规律,建立并求解了常流压条件下垂直裂缝井双线性流数学模型,绘制并分析了产能理论曲线。研究表明:表皮系数对压裂井的初期产量影响较大。表皮系数越大,裂缝井初期产量就越低。随生产时间增长,表皮效应的影响逐渐消失。启动压力梯度主要影响压裂井的中后期产能,启动压力越大,产量下降就越快。因此,在进行低渗透油藏垂直裂缝井产能分析时。

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.

考虑启动压力梯度低渗双重介质油藏垂直裂缝井试井模型

常规低渗透双重介质油藏垂直裂缝井试井模型均未考虑启动压力梯度的影响。根据低渗透双重介质地层水力压裂后的渗流特点,结合Warrant-Root模型,建立了考虑启动压力梯度的低渗透双重介质油藏双线性流数学模型,推导出其在Laplace空间的解析解。通过Stehfest数值反演获得了试井样板曲线,讨论了主要油藏参数和工程参数对样板曲线的影响。研究表明,启动压力梯度对低渗透垂直裂缝井试井曲线影响显著,表现为无因次压力及压力导数曲线后期呈上翘趋势,且随启动压力梯度增大,压力及压力导数曲线上翘幅度越大,上翘的时间也越早。

有限导流垂直裂缝双线性流动模型的应用

利用试井分析人工压裂井油层参数时,压力导数中后期出现上翘时可能是由于边界、裂缝等因素的影响,准确区分边界、裂缝或其他因素一直是试井解释中的一个难题。有限导流双线性流动垂直裂缝模型的研究为解决这一问题提供了一种简便可行的方法,可解释裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝表皮系数、地层渗透率、井筒存储性能等参数,并计算了理论图版、确定了裂缝半长辅助线,完成了油气井试井资料解释软件的开发。

考虑二次梯度项影响的双重介质垂直裂缝井压力动态分析

对于双重介质流动系统,本文采用了与物质平衡方程一致的方法,保留了非线性偏微分方程中所有项。在研究垂直裂缝井流动的基础上,考虑二次梯度项的影响,建立了双重介质双线性模型。通过对数变换消去二次梯度项,建立差分格式,用追赶法求得该模型的数值解。分别讨论了双重介质的参数变化对无量纲压力的影响,同时考虑井筒储集、表皮效应和二次梯度项的影响,做出了典型无量纲压力曲线图。这些结果可用于实际试井分析。

低渗透油藏垂直裂缝井的产能分析

根据低渗透油藏的非达西渗流规律,建立并求解常流压条件下垂直裂缝井双线性流数学模型,推导出低渗透油藏垂直裂缝井的产能公式。研究表明,随表皮系数的增加,垂直裂缝井的产量在减小并趋于平缓,表皮系数5是一个明显的分界点,同时表皮系数对压裂井的初期产量影响很大。启动压力梯度对压裂井的初期产能影响不大。在生产后期,启动压力越大,产量下降越快。因此,在进行低渗透油藏垂直裂缝井产能分析时,必须在生产的后期考虑启动压力梯度的影响。

预测日径流过程的双线性模型

提出了建立双线性模型 ( BM)的一套简便实用的方案 .实例计算说明 :1这套方案在日径流过程预测中是可行而有效的 ;2通过利用预测过程中产生的残差信息进行反馈矫正 ,保证了 BM模型高的拟合精度和稳健的预测性能 。

一种简化试井解释方法

近年来 ,随着计算机技术的迅速发展 ,试井解释技术有了进一步的提高。但现场专业人员在利用这些技术时 ,往往很难对油藏—油井系统的运行状态做出合理的判断 ,在此提出了一种简化试井解释方法 ,该方法主要包括试井资料处理和试井曲线各流动段的典型特征判别。笔者对试井曲线上可能出现的八个流动段做了细致分析。

一种新的红外焦平面阵列非均匀性代数校正算法

针对传统红外图像非均匀性代数校正算法收敛速度慢、运动估计精度不高的缺点,提出一种多尺度光流帧间运动估计的非均匀代数校正算法。通过时域低通滤波,采用多尺度光流估计下一帧图像,将所得图像对进行代数校正。该方法性能在自主研发的热像仪中得到验证,和传统的红外图像非均匀性代数校正算法相比,算法收敛速度从60帧提高到25帧,提高一倍左右,运动估计精度从校正后图像方差76.539减少到32.482。

应力敏感性低渗透油藏垂直裂缝井产能分析

针对低渗透地层垂直裂缝井的渗流过程,考虑了启动压力梯度和介质变形系数的影响,建立了双线流模型。根据此模型可得到不同介质变形系数条件下采油指数—生产压差曲线。计算结果表明:随着生产压差的增大,采油指数也逐渐增大,到达最佳生产压差后,采油指数将随着生产压差的增大而降低;随着介质变形系数的增大,采油指数降低的幅度也随之增大。

基于椭圆流模型的变形介质油藏产能研究

考虑启动压力梯度和介质变形系数的影响,建立了低渗透油藏垂直裂缝井椭圆流模型。根据此模型可得到不同介质变形系数条件下采油指数-生产压差曲线。计算结果表明:随着生产压差的增大,采油指数也逐渐增大,到达最佳生产压差后,采油指数将随着生产压差的增大而降低;随着介质变形系数的增大,采油指数降低的幅度也随之增大。

面向拓扑分析的海洋流场临界点提取算法研究

临界点是海洋流场拓扑结构中的重要构成要素,基于临界点的特征提取对于揭示海洋流场拓扑特征、开展海洋流场拓扑分析具有重要意义。本文基于临界点理论和Sperner引理,综合改进后的双线性插值算法和Sperner完全标号法,对海洋流场数据进行了临界点特征提取。首先,在双线性插值算法中添加滑动窗口处理,筛选临界点的候选网格单元,并采用聚合思想通过降低网格分辨率解决了网格插值中的二义性问题,同时考虑了0值网格存在的9种情形,通过迭代聚合思想滑动筛选候选网格单元,解决了插值网格均为0的情况。其次,提出了基于Sperner完全标号的最小值法临界点提取规则,将速度向量模最小的网格中心作为临界点,解决了实际流场物理场景中非0值的临界点提取。对两次提取结果进行合并、去重等处理,可以得到较为全面的临界点提取与分类结果。最后,通过对多个海域、不同深度流场数据的实验结果分析,证明了综合后的临界点提取方法的有效性及可行性。

基于双线流模型的垂直裂缝井采油指数研究

针对低渗透地层垂直裂缝井的渗流过程,考虑了启动压力梯度和介质变形系数的影响,建立了双线流模型。根据此模型可得到不同地层及裂缝参数条件下油井采油指数变化规律。计算结果表明:在相同的生产压差条件下,采油指数随着变形系数的增大而减小,随着启动压力梯度的增大而减小,随着裂缝半长增大而增大。

低渗透油藏垂直裂缝井产能预测及分析

压裂改造技术在低渗透油藏开发中应用广泛,不同的压裂方案所产生的增产效果也不同。为了达到所预期的增产效果,研究压裂后的产能对优化压裂设计有着重要的意义。为此,根据垂直裂缝井周围地层的渗透特征,建立径向流与双线性流复合的低渗透油藏垂直裂缝井渗流模型,考虑低渗透油藏存在启动压力梯度的影响,推导出了低渗透油藏无限导流裂缝和有限导流裂缝的产能公式,有限导流裂缝产能公式计算的结果与现场数据对比误差小于7%。依据准噶尔盆地某区块的特低渗透巨厚砾岩油藏的基础参数数据,绘制了不同影响因素下的产能曲线,并对曲线进行分析得出:裂缝的导流能力达到一定值后,才能近似为无限导流,否则会产生较大的误差;压裂的各项参数必须与储层条件相匹配,才能在现有的经济条件下达到所预期的增产效果。

低渗透油藏双线渗流油井指示曲线研究

考虑启动压力梯度和介质变形系数的影响,建立了低渗透油藏垂直裂缝井双线流模型。根据此模型可得到不同地层参数条件下的油井指示曲线。计算结果表明:随着介质变形系数的减小,指示曲线的斜率逐渐增大,随着启动压力梯度的增大,指示曲线逐渐向下平移。

浸入边界算法对二维方柱绕流数值模拟

目的研究浸入边界算法在传统CFD领域中的应用,改善内部流场处理方法及壁面处理措施.方法采用适用于刚性边界的浸入边界算法(Virtual Boundary Method),结合时间分步法和交错网格编写出流场计算程序,开展算法模型细节分析及不同雷诺数下二维方柱绕流的数值模拟.结果仅采用双线性插值而忽略内部流场拟化出的物体边界速度收敛至10-7.反馈系数形成的边界能够隔绝内外流场,并使内部流体处于衰减状态;不同雷诺数时方柱绕流流场结构同其他文献相同,不同工况所得气动力参数变化规律均能较好地吻合同类文献数据;壁面处理措施使气动力计算误差降低至10-3.结论 3种工况所得数据均能较好地吻合过往文献所得气动力系数变化规律,在均匀网格下采用壁面处理后的气动力系数虽然更接近于其他参考数据,但不能成为其能够修正壁面流动参数使其得到合理分布的充分依据.均匀网格所造成的近壁面流动特征捕捉缺失亦可能是造成数据差异的原因,且反映此问题的数据差异变化规律亦能在其他文献得到体现,进一步从数值精度方面验证了浸入边界算法程序的模拟能力.

页岩气多段压裂水平井渗流特征数值模拟研究

页岩气藏储层渗透率极低,需要经过体积压裂改造才能进行有效开发,页岩气多段压裂水平井的渗流特征非常复杂,准确认识页岩气井渗流特征是进行产能评价和试井分析的基础。目前对页岩气井渗流特征的认识还不够明确,而且大多是通过建立理论的解析渗流模型来研究的,解析模型的简化和求解对渗流特征研究影响较大。笔者建立了反映页岩气多段压裂水平井压裂缝网形态的数值模型,采用数值模拟方法结合实际气井分析,研究了页岩气井渗流特征。数值模拟研究表明:页岩气井在渗流过程中主要经历人工压裂裂缝线性流、地层和裂缝双线性流、地层线性流、过渡流、外围线性流和边界流六个渗流阶段,不同形态压裂缝网模型的渗流特征基本一致。实际页岩气井主要出现井储效应、地层和裂缝双线性流、地层线性流三个渗流阶段,很难出现裂缝线性流、外围线性流和边界流阶段。

海上双孔介质油藏水平井两相流试井解释研究

珠江口盆地海上NH-A油藏为大型生物礁灰岩油藏,储层发育裂缝,且基质物性好,渗流规律复杂。针对油藏在生产水平井压恢资料出现双线性流特征、两相流等问题,综合NH-A的地质油藏情况及探井评价井、在生产水平井压力导数形态,得出NH-A油藏是以裂缝渗流为主,且裂缝与基质之间是不稳定窜流;在大量文献调研的基础上,引入双孔介质油藏不稳定窜流水平井井底压力响应,由于双孔介质特征存在基质-裂缝-井筒的双线性流动阶段,并对弹性储能比ω,窜流系数λ,产能系数Kh等关键参数进行敏感性分析;采用甲型水驱特征曲线,回归实际生产数据求取油/水相对渗透率,结合Perrin两相流近似处理方法,形成NH-A油藏水平井两相流试井解释流程。通过该解释流程首次可知NH-A油藏裂缝储量在0.5%~3%之间,从而为油藏未来进一步挖潜提供理论依据。

高阶开关电容滤波器的分析与设计

在双线性变换和预畸技术的基础上本文采用状态变量法和信号汛图分析了跳耦型高阶开关电容低通滤波器的实现电路，给出了设计步骤和实例．