关于高铁地震波场虚拟道集生成的理论分析

中国约80%的高铁运行于高架桥上,高铁振动通过桥墩传入地面.本文对运行于等间隔桥墩的高架桥上高铁振动产生的地下地震波场形态进行了理论分析,根据其在特定方向形成相干相位稳相点区域的特征,设计了一种基于多个不同速度高铁列车振动记录叠加,分离单桥墩激发虚拟地震波场的方法,并对单层与多层介质的情形进行了理论验证.

混输管网冬季常温集输工艺仿真与应用研究

寒冷地区油田常采用保温、加热或伴热等措施保障采出液的流动安全,但现有的井口直接加热将消耗大量的能量,且大部分能量在沿线散失。为减少油田集输过程中的能耗,基于新疆油田管网设计和历史运行数据,结合典型生产工况建立混输管网仿真模型。对比A井区夏季管网温压模拟结果与实测数据,结果显示温度和压力的误差都在许可范围内,验证了混输管网仿真模型的准确性。在此基础上计算A井区集输管网在当地最冷工况下的流动参数,发现管网中流体的温度和压力均保持在合理范围内,证明了冬季开展常温集输的安全性。根据仿真结果,结合已实施的各种流动保障措施,在该井区成功应用冬季常温集输工艺。根据各井区生产数据和混输原油凝点随各因素的变化关系,提出混输条件下的原油凝点计算公式。考虑到油田生产工况可能发生变化而导致凝管等风险,提出冬季混输管网常温输送保障措施和常温集输策略。

三相混输下原油流动凝点变化规律研究

经油田现场实践发现三相混输流体的凝固温度通常稍低于原油凝点,为明确三相混输条件下管网的真实流动情况,以节省集输系统能耗并保障集输过程安全。选取三相混输条件下影响流动凝点的4个因素,包括原油凝点、气油比、含水率和原油流速,在已有流动凝点模型的基础上,提出新的原油流动凝点关系式。基于玛湖油田现场生产数据,确定了单井的原油流动凝点计算公式。探究了各影响因素与流动凝点之间的量化关系和关联度,发现4个影响因素对流动凝点的排序为:原油凝点>含水率>原油流速>气油比,为进一步在三相混输集输管网开展不加热集输工艺提供理论支撑。

油气集输管道加热炉的改造和低碳化运行

对加热炉进行提标增效改造对油气集输管道的绿色低碳运行具有重要意义。文章以输送三高原油2949 t/d的魏荆线为例,从油品性质、加热炉工作原理和炉效率等角度详细分析了管道加热炉的改造效果。结果表明:相比于传统直接式加热炉,真空相变加热炉的炉效率提高12%,平均单耗降低0.098 m^(3)/t,每年节约成本37.15万元;每年减少废气排放112万m^(3),减排二氧化碳当量(CO_(2)e)236 t,实现了低碳减排目标。

剩余时差校正及泊松比反演

利用突出泊松比变化的Shuey简化方程推导出逐点计算泊松比的反演公式.在泊松比反演之前,对地震数据进行剩余时差校正,可以使振幅随炮检距(或入射角)的变化趋势更明显,可以提高反演的精度.通过对理论模型及实际资料的处理,说明这种反演方法是可行的,由反演结果可以预测低泊松比异常,寻找天然气.

地震数据分相位重构方法

如何从地震数据中有效提取相位信息并进行分析和应用,是地震数据频率域处理的热点和难点。为此,本文提出了一种地震数据分相位重构方法。首先,对地震道进行时频分析;其次,逐点提取地震道的振幅和相位信息;然后,在[-180°,180°]区间设定待重构的相位值及相位容许误差;最后,对处理后的频谱进行傅里叶反变换,即可得到分相位重构后的地震数据。模型及实际数据应用结果表明,该相位重构方法的处理过程准确高效,易于推广应用。

相位域储层预测技术——以胜利油田埕岛地区河道砂为例

不同岩性、物性变化会引起地震信号相位变化,因此从地震数据中有效地提取相位信息并进行分析,可识别特殊地质体以及目标储层。为此,提出并实现了相位域储层预测技术,其核心是相位分解与重构,分析和确定敏感相位是相位域储层预测成败的关键。包括三个步骤:一是地震道的相位分解与重构,可得到相位重构后的分相位地震数据以及相位道集;二是敏感相位分析,根据研究区的地震、地质特征得到对储层变化最敏感的相位;三是应用地震属性分析技术分析分相位数据体,主要包括剖面分析以及切片分析等,最终实现储层预测。模型分析表明,在合成地震记录上不能体现薄层波阻抗的横向差异,而合成地震记录分相位数据放大了薄层内细微的横向阻抗差异,易于识别。实际应用表明,敏感相位数据体的地震属性更清楚地刻画了河道,分辨率更高。

考虑公交优先的过饱和交叉口交通信号控制

以提高过饱和交叉口通行能力和避免溢流为首要目标,同时考虑过饱和交通状态下的公交优先需求,首先在车流组合相容性及路段放行约束分析的基础上,设计了动态相位组合方法。然后从交叉口过饱和交通特征出发,提出了考虑公交车辆权重的过饱和交叉口信号控制关键参数及其计算方法。最后建立了模糊控制系统以实现过饱和交叉口分布式关联控制。仿真结果表明:本文方法能够有效地抑制过饱和交叉口溢流现象的发生,并能够提高路口的平均流量,同时使公交车辆在单个路口平均延误时间有所降低。

交通瓶颈下相序设置对路口交通状况影响分析

针对路段发生交通瓶颈时上游路段可能出现的溢流现象,在分析不同相序设置下进入交通瓶颈路段车流构成的基础上,应用车流波动理论,从进入交通瓶颈路段的车流与交通瓶颈通行能力间关系出发,分别就不同相序相同车流量以及相同相序不同车流量时交通瓶颈上游车流的集散波进行分析对比,将周期内不同的相序设置及车流量对交通瓶颈上游溢流情况的影响进行了研究,针对各种情况,得到通过改变相序避免溢流情况发生需要满足的条件。研究结果表明,在某些条件下,相序的变化对避免溢流现象发生的影响不大,而当满足一定条件时,通过改变相序设置可以有效的避免溢流情况的发生。

复杂地形条件下气液两相混输工艺水力模型建立

随着普光气田的开发,关于复杂地形条件下的气液混输工艺计算模型,特别是湿气集输工艺计算模型成为研究的关键问题。针对低含液复杂地形条件,建立了水力计算模型,提出了气液界面的凹面湿壁分数、剪切应力以及摩擦因子计算闭合关系式。开展了室内实验,验证了压力与持液率计算模型的准确性,收集了普光气田的现场生产压力和清管积液量数据,计算的压降结果与生产数据之间的误差在±5%以内,积液量的预测结果误差在±10%以内,吻合较好,建立的模型可以用于该条件的工艺计算。

虚源法地震技术及数值模型试验

本文根据Calvert和Bakulin等人提出的虚源法原理,通过一个简单的数值模型,利用稳相位理论和相关道集来分析构建的虚源信号,并探讨了导致虚源构建中干扰信号的因素及其解决方案,指出了稳相位理论和相关道集是虚源构建的质量控制工具,并能用于指导虚源地震技术的观测系统设计;然后,通过数值模型试验,对虚源法算法进行了检验和验证,分析了起伏地表激发等情况下虚源构建结果,有助于深入理解虚源法地震技术内涵.

油气集输管线中气液两相团状流

针对油气集输管线中气液两相团状流的流动机理和特点，将每一段塞单元划分为带液层的气塞区和液塞区两个区域。对气塞区，采用分流模型建立了其水力计算模型；对液塞区，采用均流模型建立了其水力计算模型，并用实验数据关联了液塞区气液混合物的沿程阻力系数与雷诺数之间的相关式。通过气塞区和液塞区水力计算模型的结合，给出了团状流的水力计算模型。经大庆油田１２井次实际生产数据检验，该水力计算模型所预测的压力梯度比传统的按流动状态所预测的压力梯度更符合实际值。

高效三相分离器的优化设计研究与应用

安塞油田采用的双管集油、缓冲罐和溢流沉降罐沉降破乳的集输工艺存在分离设备内部结构简单、原油脱水效果差、脱出污水含油量高且不稳定等缺点。鉴于此,通过室内试验和CFD模拟分析,经筛选和优化,采用8项技术,设计出适合安塞油田的高效油气水三相分离设备,现场应用实际效果表明,处理后的原油含水和污水含油都达到设计要求,符合有关标准。

黏滞介质吸收补偿叠前时间偏移的倾角道集孔径优选

黏滞介质吸收补偿叠前偏移是提高地震成像分辨率的合理方法,考虑了地震波传播过程的高频损失,但在补偿地震高频能量的同时也放大了噪声,如何有效压制偏移噪声是实现高分辨率成像必须解决的问题。为此,基于稳相原理,提出了黏滞介质吸收补偿叠前时间偏移过程中生成倾角道集及自动拾取菲涅耳带的方法,认为倾角道集的同相轴以稳相点为中心向两侧上翘,存在明显的道集时差和振幅变化,同相轴集中弯曲的顶点为稳相点,稳相点邻域的同相轴近平直部分为菲涅耳带,即为最佳偏移孔径。经对拾取结果检查、修改、插值,形成时、空变偏移孔径。实际数据处理结果表明,与常规叠前时间偏移相比,变偏移孔径与黏滞介质吸收补偿叠前时间偏移相结合,具有保证陡倾反射成像、压制偏移噪声、改善成像分辨率和提高偏移计算效率的优势。

乳化稠油中多重乳滴的形成及对乳状液性质的影响

在新滩肯东451区块产出的平均含水58%的稠油(W/O乳状油)中以0.6mg/g油的加量加入复配乳化剂HATJ72,在50℃搅拌2分钟转相形成的O/W乳状液,含大量复杂的多重乳滴,观测到了以水为最外相的七重乳滴。多重乳滴稳定性差,讨论了影响多重乳滴稳定性的因素:乳化剂及其加量;搅拌强度;温度;Ostwald熟化作用及形成原始乳滴时的油水比。由该区块净化稠油和含水7.2%的塔河稠油加水加乳化剂配制的O/W乳状液中乳滴结构比较简单,绝大多数为W/O/W型。与由肯东稠油加水加乳化剂配制的O/W乳状液相比,肯东含水(58%)稠油加乳化剂转相形成的含水相同(35%)的O/W乳状液,表观黏度较低且黏度较不稳定。简介了获得成功的肯东451站含水稠油乳化降黏集输试验。在含水58%的稠油中按0.6mg/g油的加量加入乳化剂HATJ72和自由水,转相形成O/W乳状液,输送温度50℃,乳化液滴结构复杂,乳状液稳定性较差,输送至下游5公里处时,管道垂直方向上含水、油、水滴数量、黏度已有很大差异。液滴结构复杂、乳状液稳定性差,是自由水引起的,因此应控制掺水量。

角道集波形校正方法

通常纵波入射且当入射角大于临界角时,由于反射系数的变化,角道集记录发生相位畸变,为实现同相叠加,要在叠加之前进行相位校正。本文针对要校正的相位角和振幅值在各个时间段上并非常数的实际情况,对角道集记录进行了分时窗处理。分别应用分时窗常相位校正和直接利用波形校正因子对模型和实际井资料的角道集记录进行校正,并就时窗长度对校正结果的影响进行了分析。从对比分析校正前、后的角道集记录可以看出,分时窗常相位校正方法和波形校正因子校正方法可以有效校正波形畸变,提高叠加剖面质量。

地形起伏条件下的煤层气管网稳态计算模型

鉴于煤层气"多点介入,柔性集输"的集输特点与管内气-水两相流复杂多变的流动形态,复杂地貌下的集输管网压力波动频繁,严重影响了集输系统的输气效率与运营安全。为了更为精准的对管网压力状况进行模拟计算,基于多相流水力热力计算方法,利用管网节点法建立了煤层气管网稳态计算模型,提出了考虑地形起伏情况下的分段计算管网稳态模拟方法。通过对算例管网的计算与分析,可得出考虑地形起伏的管网计算模型的压力计算结果更为准确可靠,为地势复杂区域煤层气管网的合理设计与操作提供了一定参考作用。

偏心环状管流的数值模拟

在全面调研了国内外关于偏心环状管道层流的研究文献之后 ,发现几乎都利用经验公式或近似估计式进行水力计算 ,这与石油工业中的广泛应用不相适应。根据流体力学中N S方程对层流的描述 ,再结合力学理论 ,对偏心环状管流的界面提出严密而科学的界面耦合条件 ,得到了完整描述偏心环状管流的适定的偏微分方程组 ,然后通过数值模拟 。

气固两相流结构对离心风机积灰与磨损的影响

通过在离心风机进气箱加装圆柱管道来改变气 -固两相流结构 ,结合实验显示了加装不同直径的管道对风机积灰与磨损的影响 ,并从理论上分析了引起积灰与磨损的原因以及改造气流结构的原理 。

油气水分离设备仿真与应用

为建立海上油田集输系统仿真流程,以三相分离器为例对油气水分离设备进行仿真。在已知分离器结构尺寸、处理液性质、处理量以及操作条件的基础上,将理论计算法与人工神经网络法相结合,预测三相分离器出口原油含水率;建立油、气、水流量及出口温度数学模型,并利用Matlab与C++Builder语言开发仿真软件。由软件模拟仿真可得到油、气、水流量,出口原油含水率、温度及能流图。经现场应用测试,仿真结果满足工程允许误差要求。利用该仿真软件可快速、高效的得到不同工况下设备出口运行参数及能耗情况,进而优选运行工况,实现集输系统节能降耗,具有一定工程应用价值。