基于模型算法的注塑制品质量预测控制研究进展

介绍了模型算法在注射成型技术中的应用,综述了相关模型算法在注射成型各阶段的预测控制成效,最后提出模型算法在注塑制品质量预测控制中的未来研究方向和相关技术发展趋势。

基于气−水两相流的注热CO_(2)增产CH_(4)数值模拟研究

注CO_(2)增产煤层气技术(CO_(2)−ECBM)可以降低温室气体排放,具有清洁能源生产和环境保护的功能。为研究气−水两相流条件下,在含水煤层中注CO_(2)增产CH_(4)的排采规律以及不同初始含水饱和度、不同CO_(2)注入条件对CH_(4)产量、CO_(2)储存和储层渗透率的影响,构建了竞争吸附、温度变化、煤体变形以及水运移的流−固−热耦合模型,通过与现场数据、已有试验以及现有模型的数值解结果,对比证明了模型有较高的准确性并对模型的优势做出具体阐述,随后利用COMSOL开展了CO_(2)−ECBM数值模拟。结果表明:注CO_(2)可以提升CH_(4)产气速率和产气量,这表明了注CO_(2)增产的可行性。随着CO_(2)持续注入,储层CH_(4)浓度降低,CO_(2)浓度升高,注气井附近温度升高,生产井附近温度降低且从注气井到生产井的温度缓慢下降;注气抽采期间,水相相对渗透率逐渐减小,气相相对渗透率逐渐增大。由于有效应力、基质收缩/膨胀共同作用,储层渗透率呈现“降低—升高—降低”的趋势;煤层初始含水饱和度越大,CH_(4)产量越低,渗透率下降幅度越小。累计CH_(4)产量最大下降15.19%,忽略煤层中水的影响会高估CH_(4)产量,在进行数值模拟时要考虑煤层水的影响;CO_(2)注入温度与注入压力越大,CH_(4)产量越大,渗透率下降幅度越大。累计CH_(4)产量分别增加13.27%、39.77%,渗透率分别下降20.4%、46.14%,提高CO_(2)注入温度和注入压力有利于提高CH_(4)产量。

基于控制水驱前缘速度的注采井组参数优化方法研究与应用

低渗致密油藏注水开发与中高渗油藏不同,井组见效极其不均衡导致无效注水是造成水驱采收率低的主要原因,有必要形成1套以油井同步见水为目标的注采参数调整方法来指导现场注水调整。结合延长油田低渗致密且油水混储的实际情况,建立了考虑毛细管力作用的平面分区径向流水驱前缘推进数学模型;通过优化注水强度与注采压差,形成了两端注采结构调整方法;定量研究了影响井组均衡水驱的3个关键因素。结果表明:通过调整注采井距和注采压差可有效解决渗透率级差导致的平面水驱不均衡的问题;当f w<60%时注采井距比对井组采出程度的影响较大,渗透率级差为20时对应的最佳注采井距比为1.5~2.0。对于注采井网固定的开发老区,主要通过控制各油井方向的生产压差来控制水驱前缘速度。基于两端注采参数调整方法,将D4430-8井组内注水井注水强度从1.87 m^(3)/(d·m)提高到2.50 m^(3)/(d·m),并通过调整3口油井的泵挂来改变注采压差。调整之后D4430-8井组综合含水由37.80%下降至25.29%,单井平均日产油量增加0.53 t,水驱开发效果明显改善。研究结果对低渗致密油藏注水开发老区改善平面波及效率具有重要指导意义。

基于机器学习的火驱注采井间连通性研究——以红浅1井区火驱先导试验区为例

判断火驱稠油油藏注采井间连通关系进而计算燃烧前缘位置是火驱开发调整的首要工作,而现有注采关联模型难以表征复杂的火驱注采井间连通情况。以红浅1井区火驱先导试验区为例,建立了适用于火驱的多元热采关联模型。首先对原始动态数据进行了数据预处理;然后利用决策树、随机森林和AdaBoost 3种机器学习算法进行了特征变量的重要性比较,选择计算精度最高的随机森林算法确定出影响火驱产量的3个主特征为含水率、注气量和油压;在此基础上,建立了火驱多元注采关联模型,对典型井组注采井间连通性进行了计算;最后利用生产特征和示踪剂测试对计算结果进行了验证。结果表明,井间连通性计算值符合生产动态分析对生产井状态的认识,示踪剂监测结果也进一步验证了注采连通性的准确性。本文方法准确简便,有助于清晰认识火驱井间状态,并为后续火驱注采调整和产量预测提供决策依据。

基于气井产水量预测的泡排剂加注制度优化

针对目前气井泡排剂加注制度仅凭经验制定,无法满足现场产出水的动态变化,提出基于时间序列模型的天然气井产水量预测方法,根据产水量预测结果调整泡排剂加注制度,指导现场生产。以苏南气田两口产水气井为研究对象,采用简单移动平均法、加权移动平均法、趋势移动平均法和指数平滑法进行产水量预测,依据预测数据和实际观察值的均方根误差(RMSE)、期望值绝对偏差(EVAD)和总产水量相对误差的对比,优选气井产水量预测方法,并根据预测结果优化泡排剂加注制度,并进行现场试验。结果表明:趋势移动平均法不适合气井的日产水量预测,简单移动平均法、加权移动平均法和指数平滑法能够满足气井现场产出水预测要求。对于产水量波动较大的气井,也可采用上述三种预测方法,但在预测过程中需要注意基础数据的选取。根据指数平滑法预测的气井产水量结果优化泡排剂加注制度能够显著提高气井产量,1#气井和2#气井的产气量分别提高了26.37%和28.03%。

复杂类型储气库多周期注采相渗变化规律

为了明确复杂油藏型储气库建库及多周期注采运行过程中气水、气油相渗曲线变化规律,采用非稳态测试方法开展了储气库天然岩心多周期相渗实验,分析了多周期注采对油、气、水相对渗透率的影响,并建立了多周期气水、气油相渗曲线模型。研究表明:在多周期相渗实验中,气相和油相呈现出周期性滞后效应,其中气相相对渗透率逐渐降低,油相相对渗透率逐渐升高,而水相相对渗透率变化较小;此外,伴随注采周期增加,束缚水饱和度降低,残余气饱和度增加,残余油饱和度逐渐降低,因此多周期注采有利于储气库排液扩容,但是同时伴随气体损失,其可动用库存量会减少。在此实验数据基础上,建立了储气库多周期注采气水、气油相渗曲线模型,并绘制了相应图版,可为储气库数值模拟和库容参数计算提供参考。

注采过程中气质流体置换数值模拟及原地气置换方法——以新疆H储气库为例

凝析气藏型储气库在注入干气后与原地气不断置换,组分和相态发生变化,对其深入研究是储气库注采优化控制、实现高效运行的关键。以新疆H储气库为研究对象,通过建立重力控制下的组分梯度分布模型,定量分析了多周期注入气在储层中的扩散特征、采出气组分变化及凝析油含量变化规律。结果表明:先期高部位注气及强注弱采有利于原地气被驱离近井地带;其后高部位采注比高,原地气置换彻底,低部位采注比低,重组分富集在低部位及气库西侧;单井凝析油含量变化特征受构造部位、注采策略、投产方式等因素综合影响;单井吞吐使原地气置换能力降低,凝析油采出能力随之降低;循环注气方式、以采投注、短期较高采注比均有利于含重组分的原地气加速置换。研究成果可为同类贫凝析气藏改建储气库的设计、注采运行制度的制定及现场调控等提供一定的理论指导。

粉煤灰制备高耗氯产品主反应装置能质平衡模型

探索开发新的粉煤灰有价组元高附加值提取工艺对提高大宗固废粉煤灰的资源利用效率具有现实意义。首先,基于氯化冶金原理提出采用喷吹竖炉工艺结合精馏提纯技术,以粉煤灰与工业副产氯气为主要原料制备高耗氯产品的技术解决方案,兼顾“以废治废”。然后,构建了喷吹竖炉工艺主反应装置的能质平衡模型,通过数值计算分析了经济技术指标,评估了工艺的可行性。计算结果表明,每小时处理695 kg粉煤灰可以生产具有高附加值AlCl_(3)、FeCl_(3)及SiCl_(4)的理论产量分别为498.78、94.86、935.55 kg,同时消耗焦炭280.47 kg、工业副产氯气1 593.74 kg、载气空气182.07 kg;提高工业副产氯气的预热温度可以减少焦炭消耗量,优化生产成本;炉气带走热量占主反应装置热量支出的74.78%,与粉煤灰中各氧化物的氯化率呈正相关;精馏提纯后的高热值炉气结合烟气炉等余热回收设备可以实现循环利用。研究内容和结果可为后续工艺仿真模拟和优化操作参数提供理论基础和数据支撑。

海上射流泵注采一体化管柱液控系统受热稳定性分析

针对渤海油田某油井采用射流泵注采一体化管柱注蒸汽过程中,出现井下安全阀液控管线接头因生产管柱受热伸长脱落的问题,开展了海上射流泵注采一体化管柱液控管线系统受热稳定性分析。结合管柱结构和注热工况分析了生产管柱注热后伸长量和液控管线受力状态,采用组合弹簧模型,对液控管线缠绕生产油管的工况进行模拟,计算分析了液控管线缠绕圈数、生产管柱伸长量对液控管线受力状态的影响。结合计算模型,并通过室内测试对液控系统薄弱点进行了分析,对海上射流泵注采一体化管柱液控管线缠绕方案进行了优化。现场应用情况表明:优化后的生产管柱系统在350℃注热投产过程中状态稳定,能够克服生产管柱受热伸长对管线接头受力影响,满足海上热采井技术要求,有效指导了海上射流泵注采一体化管柱的安全开采。

潜山裂缝性油藏不稳定注水量化研究及应用

为提高潜山裂缝性油藏不稳定注水效果,对锦州25-1南潜山油藏储层发育主控因素分析后将其分为三类储层模式,并明确了各类储层模式剩余油分布规律及挖潜重心。在此基础上,进行注水方式和各类储层的适应性研究。研究结果经矿场试验表明:Ⅰ类储层采用脉冲注水、注水周期4个月、累积注采比1.0;Ⅱ类储层采用周期注水、注水周期6个月、累积注采比0.9;Ⅲ类储层采用异步注采、注水周期8个月、累积注采比0.8,开发效果最优。研究成果指导了潜山裂缝性油藏优化注水工作的开展,可为同类油藏的开发提供借鉴。

非常规油气藏水平井注采一体化技术探讨--以四川盆地侏罗系油藏为例

四川盆地侏罗系非常规油藏具有近源充注、连续分布、大面积含油等特点,适合水平井大范围部署,但储层岩性复杂,单层较薄,水平井体积压裂较难,且致密储层喉道小,油气采出困难,而常规注水、注气等二次采油技术也无明显效果。为解决上述难题,提出了水平井注采一体化技术:①通过射孔、体积加砂压裂等,在井周储层中形成优势渗流通道;②关闭井筒,注入高压驱动流体,在油管、储层中形成环形通道;③焖井、置换油气,最后驱动储层中油气采出。通过在四川盆地中部丘陵和东部峡谷地带侏罗系油井的应用实施,结论认为:水平井注采一体化技术适用于页岩油藏、页岩夹砂岩(或石灰岩)油藏以及页岩、砂岩、石灰岩不等厚互层油藏等非常规复杂油藏,目前可实施可操作的水平井注采一体化方案为水平模型和水平井/直井组合模型。

非均质油藏注采井组均衡驱替效果研究

受地质情况、井网条件、配产、流体物性的影响,在实际油藏实现完全均衡驱替是不可能的。对于非均质油藏,必须最大限度地追求相对较高的均衡驱替,实现原油最大采出效益。数值模拟研究表明:井距和配产对注采井组均衡驱替有很大影响,且同一地质模型,存在一个无因次均衡驱替井距和产量;利用渗透率极差对无因次均衡驱替井距和产量的影响,可确定非均质油藏最优井距和最佳配产。

基于洛伦兹曲线模型评价精细分层注水效果

为了定量评价不同时间精细分层注水油藏的吸水效果,基于改进的四参数Sarabia洛仑兹曲线模型,结合多年次单井吸水剖面测试数据,建立了描述单井累计射开砂岩厚度与累计吸水量之间关系的洛仑兹曲线模型。提出了无因次注水强度、油层动用程度和吸水非均衡程度3个评价指标及其计算方法,分别用于定量评价各油层的注水强度、有效动用的油层厚度所占比例以及整体吸水均衡状况,采用粒子群智能优化算法对模型及各评价指标进行求解。结合大庆杏树岗油田杏六中区38口精细分层注水井开展吸水效果评价,最终综合考虑分段结构、配水方案和地层物性确定了影响单井注水效果的因素,提出了全区"双特高"开发阶段的细分层段政策界限。

预测油田产量和可采储量模型的典型曲线及其应用

预测模型是油藏工程的重要组成部分。其不但可以预测油田的产量和可采储量,也可以预测油田因开发调整或三次采油方案实施增加的可采储量。预测模型按产量和累积产量的变化特征,可分为单峰周期模型和累积增长模型2类。前者包括翁氏模型、威布尔模型、瑞利模型、陈-郝模型和广义模型等,后者包括HCZ模型和哈伯特模型等。针对单峰周期模型,通过无因次处理油田实际开发数据与典型曲线的最佳拟合,能够得到模型指数m和模型常数a、b、c,即可用于对油田产量和可采储量的预测。通过对单峰周期模型的分解,分析了模型的控制因素。应用实例表明,典型曲线和拟合求解的方法是实用有效的,该方法还可用于多峰产量变化的预测。

注采井网对水驱采收率的影响

在深入研究前人对水驱采收率影响的基础上，导出了并网密度、江采井数比、并网参数、油层非均质系数与水驱采收率的关系，从而建立了一种考虑因素较多而又便于计算的水驱非均质油藏采收率和波及系数的计算模型。该模型在一定的假设条件下即可转化为谢尔卡乔夫、范江、杨凤波等人分别提出的或推导的水驱采收车模型，因此很具通用性，值得推广和应用。

基于实际驱替规律的注水利用率预测与评价

采用油藏工程法建立数学模型,从理论角度对注水利用率进行评价和预测,结果与实际相比误差较大。为此,文中从油田实际出发,利用无因次注入￣采出曲线推导、预测不同采出程度下水驱油田的存水率与水驱指数变化规律,利用水驱规律曲线推导、预测不同含水率阶段的存水率与水驱指数变化规律。以PX￣7断块油田为例进行计算,存水率和水驱指数预测结果与实际相比误差均小于3%。该预测方法所需数据易获取,简单实用,预测结果为PX￣7水驱断块油田开发评价及调整提供了指导。

低渗透非均质油藏提高采收率实验研究

低渗透非均质砂岩油藏水驱开发时,注入水易沿渗透率相对高的部位窜流,而低渗透层动用程度差,整体开发效果不佳。对此类油藏,研究水驱后进一步改善开发效果的可行性,并探索提高低渗透层动用程度的有效方法具有重要意义。本文通过长岩心物理模拟实验,考察了低渗透非均质砂岩油藏常规水驱后,依次采用间歇开采、注氮气、水气交替注入等方法对改善开发效果的作用,也探讨了该类油藏水驱后进一步提高采收率的可行性。实验结果证明,通过采取合理方法可以在水驱基础上进一步提高采收率。其中采用间歇开采最多可以获得采收率近7%,但作用有效周期少;注入氮气可以得到约6%采收率,但在气窜后易导致注入气无效循环;水气交替注入方式效果最明显,可以进一步提高采收率15%左右。

注采试井双对数理论图版

注采试井分析以多井渗流力学理论为基础 ,求解注采井地下渗流的精确解 ,研究注水井与生产井之间的关系 ,用注采比、注采井距、注采污染系数比、注采窜流系数比等参数刻画注、采井间关系。在理论上进一步完善地下渗流力学理论 ,从单井的参数分析发展到井间关系分析 ,因此也从研究内容上补充了现代试井分析。在建立无穷大地层油水两相双重介质续流污染的注采无量纲模型基础上 ,对注采无量纲模型求精确解 ,将其数值反演求实空间解 ,制作出注采试井双对数理论图版。

水驱油田不同含水时期合理注水量计算方法

水驱油田进入全面注水开发后，处理好注水问题是原油生产的基础与保障。目前确定水驱油田注水量的普遍方法是依据先定的注采比和产液量目标来计算，受人为因素影响大。以Ｌｏｇｉｓｔｉｃ旋回为基础，建立了油田或区块的综合含水与累积耗水量、综合含水与累积水油比的数学关系，能够求出不同含水时期一定产油量指标所需合理注水量的定量关系式。经实际检验，用此方法计算、规划水驱油田的合理注水量是可行的，还可用此方法规划油田或区块的合理注采比。但是在油田或区块开发未进入全面注水阶段及做重大调整后，不能采用此方法。

基于计算机支持的协同工作的注塑模协同设计研究

协同设计是计算机支持的协同工作 (CSCW)在制造业中的重要应用。本文提出了基于 CSCW的注塑模协同设计系统 ,其采用的基于三级客户 /服务器原理的协同设计系统结构 ,可以有效支持异地异构分布式设计环境。同时对注塑模协同设计过程控制、协同设计产品多模型视图和基于多 Agent的协同组织机制进行了深入探讨。