延长油田H区块剩余油分布规律及开发技术研究

为了更好的明确延长油田H区域剩余油的分布特征、开发潜力,以及有效的开发策略,运用油藏工程、动态监测、数值模拟相结合的方法,认识剩余油分布规律及主控因素,进一步揭示剩余油分布特征,为下一步注水开发提供理论基础。依据油藏工程及数值模拟精细描述成果,提出了能够提高采收率的合理注采比及地层压力保持水平,优选出中高含水阶段密井网下合理的开发技术,为研究区高效注水开发提供可靠的技术支撑。

十二腔高效微波炉用磁控管设计与应用

为响应国家“双碳”战略,提高微波炉能效,设计了一种高效率微波炉用磁控管。该磁控管在12腔谐振腔的基础上,通过改变互作用空间尺寸,增强工作磁场,实现工作效率的大幅提升。仿真和实验结果均表明,在210 mT磁场的工作条件下,该磁控管的最高工作效率为82.7%,平均工作效率为82.4%。

断块油藏动态层系井网合理参数界限及应用——以东辛油区营17断块为例

东辛油区营17断块受地质因素及开发现状影响,层间矛盾加大,平面干扰加剧,固有流线调控难度加大,亟需开展动态层系井网合理技术政策研究。依托数值模拟手段,通过多方案对比预测,明确分采分注中生产井合理层间级差控制在4以内、注水井同一层段内合理级差控制在4~6;对于高含水开发阶段中高渗油藏,井距为400 m时采收率最高;同一层段内注采比为1时,合理换层时机为3个月,随着注采比的增加,换层时间缩短;在矿场实践中,同一层段组合中尽量保持动态参数相近,开发效果也最好。该研究为完善提升技术、扩大应用规模奠定基础,以此技术政策界限为指导,在营17西单元持续开展上段调整应用,年度综合含水下降2.9个百分点,运行成本下降33元/t。研究成果对胜利油田断块储量的高效开发具有重要意义,同时也为胜利油田特高含水阶段效益稳产提供保障。

砂土中吸力式筒形基础冲刷数值模拟分析

为研究吸力式筒形基础在砂土中单向流作用下的冲刷机理和影响因素,本文通过建立三维数值模型,利用流体体积法跟踪自由液面和嵌套网格技术手段,基于重正化群湍流模型和梅叶-彼德推移质输运公式对吸力筒基础的局部冲刷进行模拟计算。结果表明:当流速较低时,吸力筒局部冲刷经历快速冲刷-缓慢发展-冲刷平衡3个阶段;当单向流流速大于2 m/s时,局部冲刷深度出现波动变化,且流速越大,流速对于最大冲深的影响越剧烈;吸力筒露出床面的部分越多,冲刷程度越大,达到冲刷平衡也更快;吸力式三筒基础筒间距影响水流下游方向筒基础内外侧局部冲刷深度的发展。本文研究结果可为工程中的吸力筒基础的设计运行和维护提供参考。

并列不等直径倒角柱体绕流的数值模拟

为研究间距比和倒角半径对并列不等直径柱体绕流水动力特性的影响,采用大涡模拟(LES)方法,数值模拟3种间距比L/D和5种倒角半径R+并列布置不等直径柱体的三维流场。验证数值方法的准确性,分析柱体后方受力特性、瞬时流场和时均流场的变化情况。结果表明:倒角变化能改善柱体剪切层的分离发展,同时减小柱体所受的阻力和升力,随着R^(+)的增大,3种L/D下大柱的C_(d-ave)和C_(l-rms)总体呈现出减小趋势,最大降幅分别为38.6%和92.3%。L/D变化对柱体后方流场和尾流形态有较大影响,随着L/D的增大依次观察到两柱体后方的2种尾流形态,即偏斜流态和双涡脱落流态。研究结果可为相关工程设计根据不同影响因素选取合适的倒角柱体提供参考。

配筋对超高性能混凝土抗侵彻性能的影响

根据钻地武器侵彻有配筋超高性能混凝土(UHPC)的实际背景,该文通过数值模拟方法研究了配筋对超高性能混凝土抗侵彻性能的影响。通过弹体侵彻素UHPC靶标的试验数据验证了数值模型和材料参数的可靠性,通过量纲分析确定了钢筋直径d、钢筋平面间距sh和层间距sv是影响配筋的主要因素,对300 m/s和600 m/s弹体侵彻不同钢筋间距和直径的UHPC靶标工况进行了计算分析,研究了相同配筋率情况下不同配筋形式对侵彻深度的影响。结果表明:钢筋能够有效提升超高性能混凝土的抗侵彻性能,侵彻深度和表面成坑直径与钢筋间距正相关,与钢筋直径负相关;在相同的配筋率下,采用小间距、小直径的配筋方式比大间距、大直径的配筋方式更能有效提升超高性能混凝土的抗侵彻性能。

配筋对超高性能混凝土抗爆性能的影响

爆炸荷载作用下,超高性能混凝土(UHPC)防护结构的内部配筋形式对抗爆性能具有显著影响。该文利用数值方法研究不同配筋形式对超高性能钢筋混凝土抗爆性能的影响。使用试验结果验证数值建模方法和材料参数的可靠性,建立32个不同钢筋直径和间距的炸药-空气-UHPC-钢筋数值模型,通过分析结构的局部破坏和背爆面位移,给出近爆作用下不同配筋形式的超高性能钢筋混凝土结构抗爆特性。研究表明:不同配筋率下,钢筋-UHPC结构的动态损伤规律具有相似性;配筋率相同时,钢筋直径是影响结构抗爆性能的主要因素。局部加载时,采用细钢筋的UHPC结构抗爆性能优于粗钢筋,其中均匀布筋效果最优。而整体加载时,不同配筋方式的UHPC结构损伤差异较小。

高速公路隧道出口至互通立交最短距离的探讨

针对隧道出口与互通段的交通安全问题,从驾驶员的视认特性的角度出发,通过分析驾驶员在隧道出口与互通段获取标志信息并实施操作的过程,明确了交通标志在隧道内外时出口与互通的最小间距设置参数和计算方法;通过现场试验,研究出隧道出口处驾驶员瞳孔直径变化规律以及瞳孔直径变化比率波动幅度,计算出驾驶员在隧道出口的明适应时间均值为1.782 s,建议交通标志位于隧道内外时隧道出口与互通段的最小间距分别为400 m和500 m。

航空发动机试车台排气引射器性能的数值模拟

利用数值模拟的方法,研究了地面试车间内喷管-引射器流动规律。改变引射器直径及引射器与喷管距离,得到16种尺寸组合的几何模型并分别计算了相应的压力场及引射流量,分析尺寸变化对推力测量及引射流量比的影响,对引射器直径及引射器与喷管距离的匹配关系给出了建议。仿真结果表明,最佳匹配的与成非线性关系,引射流量比与引射器直径近似成线性关系。

柱形破片对多层间隙靶侵彻试验研究

对钨合金柱形破片侵彻多层铝合金间隙靶板进行了试验研究,模拟预制破片弹中杀伤元对目标的侵彻特性。分析了破片质量、着靶速度对多层靶板侵彻能力的影响,获得了基础试验数据,并结合工程计算模型,拟合得到了靶板侵彻层数随破片质量、着靶速度的数学方程。该拟合方程可用于评估长径比为1且正侵彻的钨柱形破片的侵彻能力,对预制破片弹的破片选择提供实用参考。

两种距径比下微型组合抗滑桩物理模型试验

通过开展2种距径比下微型组合抗滑桩加固碎石土滑坡室内物理模型试验,分析微型组合抗滑桩的受力变形特点,研究距径比对微型组合抗滑桩整体抗滑性能的影响。试验结果表明:1微型组合抗滑桩结构受力变形可分为3个阶段(无变形阶段—阶段—性破坏阶段);2桩顶位移超过总桩长的3.6%,微型组合抗滑桩就进入塑性破坏阶段;3桩顶连系梁有效约束了桩体位移,使得微型组合抗滑桩各排桩在位于滑面以上约l_2/8处(l_2为自由段长度)出现反弯点,且滑面以上l_2/5、以下l_1/10(l_1为嵌固段长度)范围内的桩身弯矩较大,且最大弯矩位于滑面以上l_2/20处;4距径比较小(即7.5)时,微型组合抗滑桩对桩间土体的"楔紧"作用较强,抗滑桩能承受更大的滑坡推力作用。

基于等效面积法的蜂窝梁挠度计算方法研究

为了研究蜂窝梁挠度的计算方法,以费氏空腹桁架理论为基础,考虑了蜂窝梁由于腹板开孔对其抗剪能力的影响,在挠度计算中计入剪力引起的剪切挠度和剪力次弯矩引起的挠度,考虑蜂窝梁孔高比和距高比的影响,根据面积等效和惯性矩等效的原则推导出简支蜂窝梁的实用挠度计算公式。以本文提出的计算公式为依据,分别对不同蜂窝梁挠度进行计算,同时利用有限元软件ANSYS对相同条件下的蜂窝梁进行仿真分析,将公式计算结果与有限元分析结果对比,结果证明本文所提的挠度计算公式具有较高的准确性。

低渗透各向异性地层合理井排距比研究

以长庆油田某区块为例 ,从低渗透油藏流体地下渗流机理出发 ,根据低渗透油田开发地质特征 ,建立了 10 2个不同的地质模型。通过 10 2种方案的设计 ,在相应的地质模型基础上 ,运用数值模拟方法 ,对合理井排距比进行了研究 ,得到确定低渗透油藏合理井排距比理论图版 ,利用图版可以确定对低渗透油田不同各向异性程度下合理井排距比 ,低渗透油藏的经济有效地开发具有重要的理论意义和实用价值。

海上风机基础灌浆连接段轴心受压承载力数值分析

采用有限元分析方法,对海上风机基础灌浆连接段进行数值参数分析,主要研究了径向刚度、长径比和剪力键高距比对轴心受压承载力的影响,分析了套管与灌浆料之间接触压力的分布规律。研究结果表明,径向刚度的增加可以增强套管和桩管对灌浆料的约束效应,提升灌浆连接段的轴心受压极限承载力和延性;长径比能够提升灌浆连接段轴心受压承载力,但随着长径比的提高,等效黏结强度不断减小,结构的延性也相应地降低;剪力键高距比主要通过影响灌浆段的有效剪力键对数来影响灌浆连接段的轴心受压极限承载力,因此,提升高距比能够提高灌浆连接段的轴心受压承载力。

竖向荷载作用下螺纹群桩承载特性和群桩效应研究

作为一种变截面桩,螺纹桩的承载能力和沉降性状不同于常规的等截面直桩。为分析外荷载作用下螺纹桩的承载能力和群桩效应,采用数值分析软件探讨螺纹群桩的承载机理和荷载传递过程,研究桩数、桩间距、承台厚度、桩身长度和桩周土特性等因素对螺纹桩承载能力及群桩效应的影响,并与理论计算结果进行对比分析。理论和数值模拟结果表明:螺纹群桩的上部存在负摩阻力,其中角桩的负摩阻力最小,边桩其次,中心桩最大;螺纹桩的承载力随距径比的增加而增大,当距径比为4~5时增幅最明显;螺纹桩的承载能力随着桩身长度增大而提高,但随着承台厚度增大而降低;基桩周围土体性质影响螺纹群桩的承载力,其中桩侧土对螺纹群桩承载力的影响较桩底土要大得多;已有等截面竖直桩的群桩效应分析方法适用于螺纹桩的群桩效应分析,但是要注意使用条件。

长径比和分段间隔对理想分段杆侵彻钢靶的影响

利用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,采用Lagrange方法和Johnson-Cook本构模型,对分段间隔相同而分段体长径比不同的理想分段杆和分段体长径比相同而分段间隔不同的理想分段杆侵彻半无限厚钢靶进行了三维数值模拟。计算结果表明:分段体长径比和分段间隔对侵彻深度的影响均不是单调的增加或减小,而是存在一个最优值范围。

低渗透油藏井网优化技术研究——以河135断块区为例

低渗透油藏受特殊的成藏条件、沉积环境影响,具有孔隙结构复杂、孔喉半径细小,油藏渗透率低,一般小于50×10-3μm2;储层非均质严重,平面渗透率级差最高达几百个数量级;驱替压力大、存在一定的启动压力;天然裂缝发育且存在人工裂缝等特点;因此,在不同渗透率级差下,如何建立起有效的驱替半径,建立合理、经济的井网密度,对提高低渗油藏水驱油效率及采收率,提高低渗透油藏的开发水平具有十分重要的意义。以低渗透油藏河135断块区为例,通过系统地对河135断块区储层非均质、裂缝进行研究,建立储层非均质—裂缝模型,在地质研究的基础上,针对不同渗透率级别、不同沉积相带,确定了不同的技术极限井距及经济合理井距,并考虑裂缝推出了适合的井网形式。

公路快速货运站点城市布局研究

针对公路快速货运站点城市布局问题开展了研究。在分析快运站点城市布局影响指标的基础上,运用聚类法对候选城市进行分类,通过秩和比多指标综合评价方法,进一步将分类结果按照候选城市建立快运站点的适宜程度排序,再按照空间合理布局的原则,选择适宜程度分类等级较高的城市,作为公路快速货运站点城市。并以黑龙江省公路快速货运站点城市布局为例,对提出的方法进行了验证。

考虑群桩效应的加筋碎石桩复合地基沉降比计算公式

采用非线性有限元分析方法,建立加筋碎石桩群桩性能分析模型,通过模型试验从复合地基沉降和加筋体应变2方面验证了所建模型的可靠性,计算分析不同因素对地基与桩顶沉降的影响。通过单桩与群桩沉降间的关系构建了考虑群桩效应的地基沉降比计算方法。研究结果表明:竖向荷载作用下加筋碎石桩复合地基存在明显群桩效应,在加固区桩间距对群桩性能的影响显著,但对桩端土体影响不大;不同桩土模量比下中心桩桩顶沉降随荷载的变化趋势一致;同一上部荷载下加筋碎石桩能有效减少地基沉降,但当加筋体刚度大于500 kN/m时增加加筋体刚度不能有效减少加筋碎石桩复合地基沉降;桩间距与桩径比在2~4内变化时,群桩和单桩沉降比随着桩土模量比的增加呈抛物线形下降,群桩和单桩沉降比变化范围约在0.6~2.0,且桩间距与桩径比越小时群桩和单桩沉降比变化幅度越大;桩间距与桩径比在5~6内变化时,群桩和单桩沉降比几乎没有变化。

蜂窝梁挠度计算方法研究

蜂窝梁是一种腹板开孔的新型钢梁,与普通实腹梁相比具有节省材料、便于铺设管道、平面内刚度增大、承载能力高等优点,特别适用于现代工业厂房屋盖结构。蜂窝梁由于腹板开孔其抗剪能力降低,与相同截面的实腹梁相比受剪力影响较大,在挠度计算中不仅要考虑剪力引起的剪切挠度还要考虑剪力次弯矩引起的挠度。本文作者以费氏空腹桁架理论为基础,考虑蜂窝梁孔高比和距高比的影响,根据面积等效和惯性矩等效的原则,提出简支蜂窝梁的实用挠度计算公式。以简化计算公式为依据分别对不同蜂窝梁挠度进行计算,同时利用有限元软件AN-SYS对相同条件下的蜂窝梁进行仿真分析,将公式计算结果与有限元分析结果对比,以验证计算公式的准确性。