Newton-非Newton幂律流双区复合水平井压力动态特征分析

聚合物驱油在提高原油采收率方面具有重要作用，水平井在薄层油田的开发过程中占有重要优势.根据聚合物驱油过程，基于点源函数基本理论，建立了Newton-非Newton双区复合水平井试井解释数学模型.利用Laplace积分变换和Fourier有限余弦积分变换方法，获得了Laplace空间Newton-非Newton双区复合水平井试井解释数学模型的解析解.通过Stehfest数值反演得到了典型无因次井底压力、压力导数特征曲线.研究表明:幂律指数越小，外区压力、压力导数曲线上翘越明显，且压力导数曲线呈斜率为(1-m)/(3-m)的直线；当幂律指数为1时，该模型简化为水平井常规双区复合模型；水平井水平段长度越长，早期径向流阶段结束的时间越早； 内外区流度比越大、 内区半径越小， 外区压力和压力导数曲线位置越高， 且始终保持斜率为(1-m)/(3-m)的直线.     

考虑应力阻隔和干扰效应的分段多簇压裂诱导应力计算模型

针对水平井分段多簇压裂过程中段内多条裂缝同步扩展的形成特点,考虑裂缝间存在的应力阻隔效应和应力干扰效应,分析了段内各条裂缝诱导应力的影响范围以及其相对于不同位置处的有效净压力,建立了水平井分段多簇压裂段内不同位置处诱导应力计算模型.通过研究得出如下认识:第N段压裂之前段内各点受到的诱导应力为之前各段最后一条裂缝产生的诱导应力的叠加,第N段压裂过程中段内各点受到的诱导应力是与其相邻的裂缝产生的;最小水平地应力方向的诱导应力抵消了一部分缝内净压力,应根据应力阻隔和应力干扰效应以及之前各段压裂诱导应力的分布计算每条裂缝相对于左右两侧地层的有效净压力以及诱导应力.考虑多条裂缝同步扩展时的应力阻隔和应力干扰效应以及有效净压力变化的分段多簇压裂诱导应力计算模型更为符合实际的工况情况,具有较高的精度,能够为水平井分段多簇压裂优化设计提供更为准确的理论指导.     

双重介质中二维不定常渗流

本文用积分变换和分离变量等方法,求得了弱压缩液体在双重孔隙介质中,二维不定常渗流的Laplace变换空间解.用数值反演的公式研究了,双重介质裂缝储量比ω和介质间传输系数λ对无限导流垂直裂缝井压力动态的影响.     

一般非齐次非线性扩散方程的等价变换和高维不变子空间

结合压力变换和不变子空间方法中的等价变换,给出了一般非齐次非线性扩散方程的等价方程,并给出了等价方程的高维不变子空间.由此构造了一般非齐次非线性扩散方程的广义分离变量解,并给出了几个例子解释这个过程.     

应用谱理论研究压力脉动的湍流模式

本文应用谱分析理论研究了剪切湍流场中的压力脉动,包括功率谱、均方值等.通过对压力脉动Possion方程的Fourier变换,首先将压力脉动谱表示成速度脉动谱的形式.利用Navier-Stokes方程的形式解及准正态分布假设,可以进一步将压力脉动功率谱表达式中所包含的速度脉动的三阶相关与四阶相关表示成速度脉动的二阶相关（功率谱）.最后,引入高雷诺数流的速度脉动功率谱模型,导出了由湍动e₀,耗散ε,雷诺应力-iu_j>及时均速度梯度表示的压力脉动均方值的湍流模式,并同现有数据进行了比较.     

非均质气藏水平井三维渗流的产能预测方法

建立了非均质气藏水平井三维渗流产能预测的数学模型,采用有限元方法对其进行求解,求解时将地质模型区块中不同空间位置处的渗透率值以及其它气藏物性参数分别布置到有限元模型的相应位置处的网格中,从而体现了三维空间中气藏的非均质特性.分析了非均质性对气藏水平井产能的影响.结果表明,气藏的非均质性对水平井的产气量影响很大,在相同的生产压差下,存在高渗透带的气藏水平井产量明显高于均质气藏水平井的产量;高渗透带条数越多、渗透率越大,导致气藏内压力消耗越小,水平井产量越高.最后,结合松辽盆地徐深层气田的地质特点和储层特性,给出了该气田的水平井产能预测实例.研究方法符合气藏的实际情况,为气藏水平井,特别是非均质气藏水平井的产能预测提供了一种行之有效的方法.     

基于粗糙集理论的超稠油油藏水平井吞吐效果评价及其影响因素分析

影响超稠油油藏水平井蒸汽吞吐开发效果的因素包括地质参数、流体参数、开发参数、水平井设计参数等众多因素,寻找主要因素对于超稠油油藏水平井吞吐效果评价及开发调整设计具有重要意义.基于粗糙集理论对影响超稠油油藏水平井吞吐效果的10个因素进行数据属性约简,同时利用灰色关联分析,对这些因素进行敏感性分析;应用Elman神经网络比较上述两种结果,证明了粗糙集理论进行数据属性约简的方法更准确.最终得到注汽干度、注汽强度、注汽速度、水平段长度和注汽压力对水平井的开发效果影响最大.实例计算表明,方法实用有效,精度较高,可用于超稠油油藏水平井吞吐效果评价及开发、调整设计.     

非线性双重介质模型的精确解及动态特征

考虑了二次梯度项的非线性双重介质模型．在模型中假设岩块和裂缝间的压力差作为初始未知量,在岩块中是拟先态的,从而避免了解联立方程组．利用广义Hankel变换求得了径向流动的解析解,由于解析解是无穷级数,无法得到具体的值．通过数值求解特征值问题,从而算得了窟体的压力值,并探讨了非线性参数和双重介质参数变化时压力的变化规律,给出了典型压力曲线图版,这些结果可用于实际的试井分析．     

基于光纤位移检测原理的静冰压力传感器的设计与研究

在高纬度地区冬季结冰期,水电大坝、水库等水工建筑物要承受由于温度变化引起冰体积膨胀而产生的静冰压力的挤压,如果对静冰压力估计不足,水工建筑物往往会遭受严重损坏.提出了一种基于光纤位移检测原理的静冰压力传感器结构,介绍了静冰压力传感器机械结构与数据处理电路的设计思路和工作原理,分析了静冰压力与冰层厚度和冰层温度的关系,对传感器的现场实验数据进行了初步的分析.     

基于光纤位移检测原理的静冰压力传感器的设计与研究北大核心

在高纬度地区冬季结冰期,水电大坝、水库等水工建筑物要承受由于温度变化引起冰体积膨胀而产生的静冰压力的挤压,如果对静冰压力估计不足,水工建筑物往往会遭受严重损坏.提出了一种基于光纤位移检测原理的静冰压力传感器结构,介绍了静冰压力传感器机械结构与数据处理电路的设计思路和工作原理,分析了静冰压力与冰层厚度和冰层温度的关系,对传感器的现场实验数据进行了初步的分析.     

二维井眼轨道设计模型及应用

讨论了一般二维井眼轨道设计问题.建立了二维轨道设计一般数学模型,根据轨道设计约束方程,可任意选择两个设计参数作为未知数进行求解,得到了全部解析计算公式.这种方法设计计算简单、精确、快速、灵活,具有普遍适用性.可广泛用于二维定向井、水平井和多目标井的设计,为井眼轨道设计提供了理论依据.     

二维井眼轨道设计模型及其精确解

讨论了典型的二维井眼轨道设计问题,建立了二维井眼轨道设计的一般数学模型,并求得了其全部精确解.这种方法避免了在设计中进行试算,设计计算简单、精确、快速.该模型具有普遍适用性,可广泛用于二维定向井、水平井和多目标井的井眼轨道设计.     

Optimal control and properties of nonlinear multistage dynamical system for planning horizontal well paths

The goal of planning a horizontal well path is to obtain a trajectory that arrives at a given target subject to various constraints. In this paper, the optimal control problem subject to a nonlinear multistage dynamical system (NMDS) for horizontal well paths is investigated. Some properties of the multistage system are proved. In order to derive the optimality conditions, we transform the optimal control problem into one with control constraints and inequality-constrained trajectories by defining some functions. The properties of these functions are then discussed and optimality conditions for optimal control problem are also given. Finally, an improved simplex method is developed and applied to the optimal design for well Ci-16-Cp146 in Oil Field of Liaohe, and the numerical results illustrate the validity of both the model and the algorithm.     

边部注水时裂缝性油藏中水平井两相渗流

本文在流线不变的假定下研究边部注水时裂缝性油藏中水平井两相渗流问题,建立了双重孔隙介质中水平井两相流体垂直二维渗流的数学模型,并用特征线方法进行了精确求解,给出了裂缝系统和岩块系统中的饱和度分布以及水平井见水时间公式,从而为边部注水开发裂缝性油藏提供了必要的理论基础和工程计算方法。     

THE OPTIMAL CONTROL SYSTEM OF 3D HORIZONTAL WELL AND ITS APPLICATION

A multi-objective optimal control model for nonlinear multilevel dynamicalsystem is built in this paper. The existence of the solutions to this systemand the controllability and the polykeys of the control are discussed. In orderto obtain the global optimal solution, Uniform Design method is introducedto select initial1 feasible points, then an improved Hooke-jeeves algorithm isproposed. The new algorithm and its corresponding software we developed hasvalidated in more than 12 horizontal wells, which show their advantages suchas less length of trajectory designed, more accuracy of target hitting and lesstime-consuming comparison with present conventional method.     

Uniqueness of weak solutions for a pseudo-parabolic equation modeling two phase flow in porous media

In this paper, we prove the uniqueness of weak solutions for a pseudo-parabolic equation modeling two-phase flow in a porous medium, where dynamic effects are included in the capillary pressure. We transform the equation into an equivalent system, and then prove the uniqueness of weak solutions to the system which leads to the uniqueness of weak solutions for the original model.     

考虑二次梯度项影响的非线性不稳定渗流问题的精确解

考虑了二次梯度项影响的非线性径向流动问题的无限大地层和有界地层渗流模型．在井底定流量和定压生产时,对无限大地层及有界地层(包括封闭和定压地层)六种情况,利用广义Weber变换和广义Hankel变换求得了实空间的解析解,分析了非线性压力解与线性压力解的差异,发现在晚时段其差异可达8%以上．因此在试井长时要考虑二次梯度项的影响．     

Oldroyd B流体依时性管内流动的变分解析方法

在本文中，研究上随体Ｏｌｄｒｏｙｄ Ｂ流体在水平管内依时性流动，该问题可归结为无量纲速度分量三阶偏微分方程的初边值问题，采用改进的Ｋａｎｔｏｒｏｖｉｃｈ方法，将该方程化为各级近似的二阶常微分方程组的初值问题，通过Ｌａｐｌａｃｅ变换，求得其二阶常微分方程的解析解。在本文中，提出了变分解析的新概念，获得了二级近似变分解析解，其中包括常压力力梯度和周期性压力梯度两种情形，应用计算机符呈处理和Ｌａｐｌａｃ     

Solving 2D and 3D Poisson equations and biharmonic equations by the Haar wavelet method

In this paper, we present a computational method for solving 2D and 3D Poisson equations and biharmonic equations which based on the use of Haar wavelets. The highest derivative appearing in the differential equation is expanded into the Haar series, this approximation is integrated while the boundary conditions are incorporated by using integration constants. In 2D the first transform the spectral coefficients into the nodal variable values and then use Kronecker products to construct the approximations for derivatives over a tensor product grid of the horizontal and vertical blocks. Finally, solutions to four test problems are investigated.     

双重介质分形油藏渗流问题

将油井有效半径引入双重介质分形油藏渗流问题的内边界之中,从而建立了双重介质分形油藏的一种渗流模型,并在考虑了井筒储集和表皮效应的情况求得了外边界为无限大、有界封闭和有界定压三种情况下双重介质分形油藏压力分布的精确解析表达式,利用拉氏数值反演Stehfest方法分析了双重介质分形油藏压力动态特征,讨论了各种参数对压力动态的影响。