Study on Injection-Production System Adjustment of Fault Block Reservoir Based on Equilibrium Displacement

This paper proposed a method of injection-production system adjustment to solve the problem that the water flooding effect was restricted because of the horizontal and vertical contradictions during the development process of fault block reservoirs. Considering the heterogeneity of reservoir, the Buckley-Leverett water flooding theory was applied to establish the relationship between the recovery and cumulative water injection. In order to achieve the goal of vertically balanced recovery of each section, the calculation method of vertical sectional injection allocation was proposed. The planar triangular seepage unit was assumed and sweep coefficients of different oil-water distribution patterns were characterized using multi-flow tube method. In order to balance and maximize the plane sweep coefficient, the calculation method of plane production system optimization was obtained. Then the injection-production system stereoscopic adjustment method based on equilibrium displacement was proposed with vertical sectional injection allocation and plane production system optimization. This method was applied to injection and production adjustment of BZ oilfield in southern Bohai. The effect of water control and oil increase was obvious. This method can greatly improve the effect of water flooding of offshore fault block reservoirs with the adjustment of injection-production system.

A structural topological optimization method for multi-displacement constraints and any initial topology configuration

In density-based topological design, one expects that the final result consists of elements either black （solid material） or white （void）, without any grey areas. Moreover, one also expects that the optimal topology can be obtained by starting from any initial topology configuration. An improved structural topological optimization method for multidisplacement constraints is proposed in this paper. In the proposed method, the whole optimization process is divided into two optimization adjustment phases and a phase transferring step. Firstly, an optimization model is built to deal with the varied displacement limits, design space adjustments, and reasonable relations between the element stiffness matrix and mass and its element topology variable. Secondly, a procedure is proposed to solve the optimization problem formulated in the first optimization adjustment phase, by starting with a small design space and advancing to a larger deign space. The design space adjustments are automatic when the design domain needs expansions, in which the convergence of the proposed method will not be affected. The final topology obtained by the proposed procedure in the first optimization phase, can approach to the vicinity of the optimum topology. Then, a heuristic algorithm is given to improve the efficiency and make the designed structural topology black/white in both the phase transferring step and the second optimization adjustment phase. And the optimum topology can finally be obtained by the second phase optimization adjustments. Two examples are presented to show that the topologies obtained by the proposed method are of very good 0/1 design distribution property, and the computational efficiency is enhanced by reducing the element number of the design structural finite model during two optimization adjustment phases. And the examples also show that this method is robust and practicable.

Study of the mechanisms of streamline-adjustment-assisted heterogeneous combination flooding for enhanced oil recovery for post-polymer-flooded reservoirs

Streamline-adjustment-assisted heterogeneous combination flooding is a new technology for enhanced oil recovery for post-polymer-flooded reservoirs.In this work,we first carried out a series of 2D visualization experiments for different chemical flooding scenarios after polymer flooding.Then,we explored the synergistic mechanisms of streamline-adjustment-assisted heterogeneous combination flooding for enhanced oil recovery and the contribution of each component.Test results show that for single heterogeneous combination flooding,the residual oil in the main streamline area after polymer flooding is ready to be driven,but it is difficult to be recovered in the non-main streamline area.Due to the effect of drainage and synergism,the streamline-adjustment-assisted heterogeneous combination flooding diverts the injected chemical agent from the main streamline area to the non-main streamline area,which consequently expands the active area of chemical flooding.Based on the results from the single-factor contribution of the quantitative analysis,the contribution of temporary plugging and profile control of branched preformed particle gels ranks in the first place and followed by the polymer profile control and the effect of streamline adjustment.On the contrary,the surfactant contributes the least to enhance the efficiency of oil displacement.

气承式膜结构煤棚调整内压下的实测位移响应分析

随着气承式膜结构煤棚跨度和单体面积的增加,内压分布特征的变化复杂。目前缺乏针对大型项目的内压升降与位移响应变化关系的实测验证,以确定结构位移响应理论计算值与实测数据是否吻合。基于布设在浙江乐清电厂115m×317m的气承式膜结构煤棚的健康监测系统,在台风来临前对结构进行了升降压-保压测试。实测了结构7个不同测点的位移响应,分析了调整内压时结构的位移响应特征。同时,将实测结果与数值模拟结果进行对比分析,验证了对于大跨度气承式膜结构基于压力等效分析方法的可靠性。

基于光束偏转法的原子力显微镜探针一致性装配系统研究

为解决原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)系统更换探针后光路调整复杂耗时、精度不足的问题,本文首次提出通过精密控制探针与探针夹装配位置来实现更换的探针相对AFM系统原光路位置的一致,进而实现免去AFM系统换针后调整光路步骤。该系统的光路一致性组件采用光束偏转法对探针位置与偏转进行放大与监测,并使用高精度位移与角度调节平台进行探针相对于探针夹的方位调整。通过实物搭建对探针一致性效果进行了验证,并对紫外光(Ultraviolet,UV)胶水固化过程导致探针位置偏移影响;探针不同偏移量时产生的探测器噪音对AFM系统成像质量影响进行了系统分析。实验结果表明:经由该系统装配的探针平均位置精度接近1.1μm;并且在AFM系统中更换一致性探针仅需8 s。该系统实现了高精度且质量稳定的探针一致性装配,极大地简化了AFM系统重新校准光路的操作步骤,其与自动换针装置配合可有效提升工业计量型AFM的操作与测量性能。

带低屈服点钢耗能梁段高强钢框筒结构的结构影响系数和位移放大系数研究

在传统钢框筒结构的部分裙梁跨中处设置LYP225低屈服点钢耗能梁段,其余构件采用Q460高强度钢材,提出带低屈服点钢耗能梁段高强钢框筒结构(HSS-FTS-LSL)。在地震作用下耗能梁段发生剪切屈服耗散地震能量,梁、柱等构件由于采用高强钢从而保持弹性或部分进入塑性阶段。为了研究HSS-FTS-LSL的结构影响系数和位移放大系数,以楼层数、耗能梁段长度及布置方式为变量,按照我国规范设计了3组共8个HSS-FTS-LSL算例,并且考虑高阶振型的影响,采用分布侧向力调整法对各算例进行了Pushover分析,基于改进的能力谱法计算了8个算例的结构影响系数和位移放大系数,分析了结构层数、耗能梁段长度及布置方式对结构性能系数的影响并给出了建议取值。最后,根据提出的HSS-FTS-LSL抗震设计反应谱对其中一个结构算例进行重设计,并对重设计前后两个算例结构进行弹塑性分析,对比了二者的抗震性能以及用钢量,验证了本文提出的HSS-FTS-LSL结构影响系数建议值的合理性。

基于动态反演的“双高”油田驱油效率研究及挖潜实践

“双高”开发阶段油田水淹程度强,剩余油呈现整体分散、局部富集的分布特点,开展剩余油潜力精准评价对该阶段调整挖潜意义重大。以矿场实际生产数据为基础,在极限驱油效率室内试验认识的基础上,综合考虑矿场典型井网模式、水淹厚度、采出程度和含水率等因素,建立矿场级别下极限驱油效率动态反演数学模型,定量计算典型井网模式极限驱油效率。研究结果表明:1)原油黏度不同,驱油效率有差异,原油黏度为50 mPa·s时,驱油效率可达68%,原油黏度为300 mPa·s时,驱油效率可达62%;2)井网模式不同,驱油效率变化规律差异较大,结合SZ油田开发实际,定向井网极限驱油效率可达48%,水平井-定向井联合井网驱油效率可达61%~68%。SZ油田驱油效率仍有大幅提高空间,后续可通过调整井网进一步提高驱油效率。该研究成果考虑黏度差异的影响,定量评价高含水期油田井网调整对提高驱油效率的影响,为SZ油田潜力评价提供了指导,同时也为其他相同开发阶段油田提供借鉴。

基于磁通叠加原理的变刚度关节设计与特性研究

基于磁通叠加原理,提出了一种机器人变刚度关节,在减少了关节质量的同时增加了关节刚度的调整速度和运动范围。阐述了通过电信号直接调整永磁-电磁混合式变刚度装置中磁通量,实现刚度改变的工作原理,并以此原理设计关节整体机构。根据磁通连续性原理和虚位移法建立了关节刚度模型,并给出关节刚度随电流和关节位置的变化关系。以变刚度关节刚度模型为基础,设计了变刚度关节位置与刚度协调控制器,搭建了变刚度关节的原理样机。实验结果表明,基于磁通叠加原理的变刚度机器人关节可以实现关节刚度的快速调节,关节的位置和轨迹跟踪精度随着刚度的增加而增加,随着频率的增加而降低。

特高含水油藏不同井网流场调整模拟与驱油效率

流场调整是注水开发油田特高含水后期挖掘剩余油的有效手段。注水开发油田进入高含水开发期后,油水井间逐步形成优势流场,注入水无效循环,降低油藏开发效果。根据流场调整的工作原理,利用Python语言进行编程,建立由标准行列式井网排列为基础的流场调整模型,并进行网格划分,分别将井网流场流线转变角度27°、45°,采用有限差分方法,对流场调整前后的优势流场范围进行二维数值模拟,得出九点法和五点法调整井网模拟显示驱油效率高,M形井网驱油效率相对较低,转流线调整45°效果较好。上述流场调整模拟效果对井网调整提高高含水油藏原油采收率具有一定参考价值。

基于驱替单元的水驱油藏动用状况分类评价方法

针对油田进入特高含水后期阶段,剩余油高度分散,无效循环不断加剧,剩余油和无效循环均赋存于“井间层内”的问题,无论是挖掘剩余油还是治理无效循环,水驱开发调整都必须聚焦于“井间层内”,不断向精细化方向发展。为了精细分析和量化评价水驱油藏动用状况,提出了驱替单元是最小可控单元的概念,分析了驱替单元的5个控制因素,明确了驱替单元与其所属领地的关系。通过研究将含水率和采出程度作为驱替单元分类评价的关键指标,应用含水率和采出程度建立了分类评价标准,并且在数值模拟计算结果的基础上,对每个驱替单元进行分类评价,形成了基于驱替单元的水驱油藏动用状况分类评价方法。应用该方法对实际油藏L区块进行了评价,并对具体井别提出了调整措施,评价结果可有效指导每个最小可控单元注水、堵水、增注、调剖等控制调整措施的实施。

基坑内支撑体系动态调节下支护结构位移及轴力理论分析

为解决基坑内支撑调节长度与支护结构位移、轴力安全控制问题,基于平面应变问题建立基坑单道和多道内支撑动态调节理论计算模型,推导得出内支撑调节引起的内支撑轴力和地下连续墙位移变化的计算方法,提出内支撑动态调节范围的确定方法,并通过工程实例验证理论方法的正确性。研究发现:1)内支撑调节需要在一个安全合理的范围内进行伸缩调节;2)文中的理论方法可用于确定内支撑动态调节的安全合理范围;3)当求得的最小调节量大于调节上限值时,即使内支撑动态调节也无法满足基坑安全控制的要求,说明基坑支护方案不合理,需要重新设计。

基于AMESim的液压间隙调节器工作特性研究

对发动机配气机构及其关键部件液压间隙调节器的组成与工作原理进行了介绍,并利用AMESim软件搭建液压间隙调节器模型,给定凸轮转速输入信号,凸轮升程段工作路径与液压间隙调节器受力、位移、过流及高压腔压力的变化趋势一致,从而验证了模型的正确性。分析油液含气量、高压腔死区容积、油温、机油牌号对液压间隙调节器工作特性的影响,结果表明:随着油液中含气量的增加,气门位移减小;高压腔死区容积减小,气门位移的随动响应性有所提升;随着油温的升高,油液的粘度减小,泄漏量增加,从而导致气门位移减小;随着机油高温运动粘度的升高,相应运动粘度等级随之提升,油液泄漏量减少。

基于ABAQUS的新型钢网架支座节点分析

文章提出了一种可三向位移调节的新型钢网架支座节点,支座与混凝土柱之间采用长螺栓连接,支座底板与预埋件之间设有一对互相垂直的螺栓槽孔,可实现支座的三向位移调节。为了研究新型钢网架支座节点在实际工程当中的受力状态,运用有限元分析软件ABAQUS,按照实际受力情况对传统网架支座节点和新型网架支座节点进行了非线性受力分析。结果表明:两节点在实际荷载加载下,空心球支座应力、混凝土柱应力,以及钢筋笼应力相差不大,表明新型网架支座节点在实际工程当中能安全使用。

基底不均匀沉降对隧道结构力学特性的影响研究

针对不均匀沉降对隧道结构力学特性影响的问题,应用有限元软件MIDAS-GTS建立包括土体、隧道结构模型,按照施工现场实际施工工序进行模拟,计算隧道基底沉降,并创新性地提出强制位移法和调整基床系数法,将基底不均匀沉降定量赋予结构模型,定量地计算不均匀沉降对结构受力以及导致结构配筋的影响。分析结果表明:强制位移法计算主要对隧道顶板、底板以及侧墙外侧受力筋影响较大,增加约41.39%的受力筋;而调整基床系数法对隧道顶板和侧墙的外侧以及底板内外侧受力筋影响较大,顶板和侧墙增加约25.45%的受力筋,底板内侧增加约30.85%受力筋,外侧增加约59.38%受力筋.

一种液压站顶出行程可调的控制方法

汽车制动、冶金、航空等工业领域中广泛在用的液压站是由驱动电机、液压泵、油箱、电磁阀、溢流阀等部件组成的液压装置。通过工作将机械能转化为压力能,从此达到能量转化的目的,再根据顶出行程所需的流量、方向和压力供油,适用于所有驱动装置按照各种要求和规定完成工作。本文重点介绍了一种液压站顶出行程可调的控制方法,增加位移传感器检测,可以在电控系统中触摸屏中根据工件的实际需求设定匹配的行程,从而达到最佳保压成形生产。

DSA引导下调整中心静脉置管头端异位的尝试

目的探索调整经外周中心静脉置管(PICC)头端异位的新方法。方法在X线透视下,应用DSA技术,将异位导管的头端按血管走行重新置入上腔静脉与右心房交界处的理想位置。结果本组共13例PICC头端异位患者采用DSA引导下调整,成功率100%,调整所需平均时间为15.5min,与床边盲调比较所需时间显著缩短。结论临床上PICC导管头端异位发生率高,且难以避免。采用DSA引导下调整PICC头端异位,具有成功率高、安全性强和操作时间短等优点,值得在临床上推广。

可调剪切差平行分束偏光器设计

给出一种可调剪切差的平行分束偏光器设计方法,它调整方便,可获得较大平行分束剪切差,为现代偏光技术提供了一种新型偏光平行分束器件。

两亲聚合物稠油活化剂的降黏效果及驱油性能研究

为有效开发黏度超过200 m Pa·s的稠油油藏,研究了两亲聚合物稠油活化剂对稠油(黏度400 m Pa·s)的降黏效果和驱油性能。结果表明,稠油活化剂溶液黏度随浓度的增加而增加,1500 mg/L活化剂溶液的黏度为39.1m Pa·s;活化剂可与沥青质发生较强的极性作用,使沥青质容易从岩石表面脱落;活化剂乳化分散原油效果较好;随活化剂加量增加,原油黏度和油水界面张力降低,活化剂与原油质量比为1∶1时可将原油黏度降至100 m Pa·s以下,活化剂质量浓度为1500 mg/L时的油水界面张力为2.6 m N/m;驱油实验结果表明,活化剂驱油的总采收率为54.45%,好于同浓度的部分水解聚丙烯酰胺(32.73%);稠油活化剂可有效封堵高渗层,改善吸水剖面,活化剂不仅可通过聚集体调整吸水剖面,而且乳化分散稠油后形成的"乳化油滴"同样具备剖面调整的能力,使岩心中的残余阻力系数由乳化前的100增至约200。

可调量程拉绳式光纤布拉格光栅位移传感器

为了解决在复杂电磁环境下大位移量的监测问题,实现对大型机械和工程结构健康安全状况的实时监测,设计了一种基于悬臂梁结构的可调量程拉绳式光纤布拉格光栅位移传感器。悬臂梁两侧对称粘贴了两个不同中心波长的光纤光栅,当悬臂梁自由端的位置发生变化时,两个光纤光栅分别受到拉力和压力,因此光栅的中心波长向相反方向漂移。通过对两个中心波长差值与位移量关系的标定,可以排除温度的影响,实现对位移量的测量。传感器采用了拉绳式的位移传递方式,使得传感器的安装位置及测量方式更加灵活;便于拆装的位移转换装置,可以方便地调整传感器的量程,使其具有更广泛的适用性。位移传感实验结果表明,在传感器量程为60 mm时,位移传感器的平均灵敏度为47.7 pm/mm,相关系数达到0.998,重复性误差为2.83%FS,迟滞误差为1.02%FS。该位移传感器具有结构简单、量程可调的特点,可以满足不同环境下的位移测量需求。

大型射电望远镜天线副面调整机构完整刚度模型及微位移分析

基于并联机构的影响系数法和虚功原理构建天线副面调整机构的完整刚度模型。该模型综合考虑主被动关节弹性变形和外力/力矩的影响,且给出二阶影响系数矩阵具体的转置形式。构造单分支支链的轴向线刚度模型,考虑虎克铰和球铰对分支杆轴向刚度的影响。通过引入变动参数求解得到副面调整机构在定平台可动时的完整刚度矩阵,充分解决副面调整机构在空间任意位姿下刚度矩阵的计算问题。通过最简刚度模型、本体刚度模型和整体刚度模型三者对比,绘制副面调整机构在初始位姿下副面调整机构动平台中心随变动参数变化时的微位移曲线,并通过有限元软件验证了结果的正确性。研究内容为大型射电望远镜天线副面调整机构的结构设计与精度补偿奠定重要的理论基础。