考虑完井液存在的气井环空带压计算模型研究

准确预测套管内环空压力上升规律有助于指导现场在压力值达到破坏井筒完整性前采取措施,可有效降低环空带压对注采井安全生产带来的威胁.本文考虑气体在完井液中体积变化及运移规律,建立了完井液存在条件下环空压力计算模型,通过对比实例带压井的环控压力计算值与实际值,验证了模型的准确性.同时,计算分析了完井液液柱高度、完井液压缩系数及水泥环渗透率对最大环空压力值与其变化规律的影响,计算结果表明:较大的水泥环渗透率和较小的完井液压缩系数将会增大环空压力的上升速度,而完井液液柱高度不但对环控压力上升速度产生影响,较小的液柱高度还将导致最大环空压力增加.因此,增加完井液压缩性能、适当降低完井液柱高度、提高固井质量以降低气体在水泥环中的窜流是延缓环空带压的有效措施.     

非牛顿流体偏心环空螺旋流的解析解

石油和化工中许多问题需要求解非牛顿流体偏心环空螺旋流。本文全面地研究了幂律流体和宾汉流体在偏心环空中层流螺旋流的流动规律与流动状态的判别。在理论上,根据流体力学原理,运用数学方法,在作者同心环空螺旋流的理论基础上,通过对偏心环空螺旋流流场的无限细分法,给出了该流场的视粘度分布、速度分布、流量和压降方程,进而建立了判别流态的稳定性参数。     

环空套管内粘弹性流的解析解

本文讨论了二阶流体和 Maxwell流体在环形套管内的轴向不定常旋转运动 ,给出了与文 [1 ]不同形式的解析解 ,修正了该文的结果 .     

基于Hele-shaw模型的斜井偏心环空顶替流体密度差优化

针对斜井中顶替流体密度差及套管偏心引起的顶替界面突进两相流体掺混严重的问题,考虑斜井密度差引起的驱动力沿周向角和半径的变化,建立了斜井偏心环空稳定顶替界面形状模型,利用该模型分析了密度差对顶替界面形状的影响,得到了不同井斜角及套管偏心条件下顶替流体的最优密度差及变化规律:斜井中顶替界面突进的位置及程度取决于套管偏心与密度差的相对作用,存在合理的密度差使得顶替界面长度最短;最优顶替流体密度差随套管偏心度的增加而增大,随井斜角的增大而减小;固井顶替时在满足压稳防漏的条件下直井所选用的密度差越大越好,水平井所选用的密度差应相对最小。     

基于嵌套网格的环空流体内旋转杆柱与井筒碰撞特性研究北大核心CSCD

针对浸没在流体中杆管柱间相互接触问题,基于嵌套网格技术,该文建立了环空流体内旋转杆柱与井筒间碰撞的数值求解方法.将环空流体域分为相互嵌套的子区域:背景网格和组件网格,推导了各嵌套区域流场边界传递信息的插值计算公式,采用分域方法对环空流体域与杆柱固体域耦合进行求解.通过静止流体中球形颗粒与壁面正、斜碰撞实验对比,验证该文数值方法的正确性.研究了不同流体黏度、杆柱旋转速度条件下杆柱与井筒的碰撞特性,结果表明:1)杆柱与井筒碰撞的碰撞力、速度随黏度增大而降低,即杆柱与井筒碰撞的剧烈程度与流体黏度负相关;2)随着杆柱旋转速度增大,杆柱与井筒的碰撞力、速度也增大,即杆柱与井筒碰撞的剧烈程度与转速正相关.     

川渝裂缝性地层自动压井环空多相压力波速特性研究北大核心CSCD

考虑虚拟质量力、环空沿程压力、气液相间阻力、气体滑脱、环空空隙率等因素,基于小扰动理论,提出了裂缝性地层自动压井环空多相压力波速数学模型,结合半显式差分方法,以彭州PZ-5-3D井(垂深5827 m)为实例,对模型编程求解.结果表明:裂缝性地层出气具有段塞流特点,随空隙率增大,压力波速呈现先减小后增大趋势;空隙率在0%至16%区间,压力波速以液弹为主,压力波速呈急剧下降趋势;空隙率在16%至40%区间,压力波速趋于平缓恒定值;空隙率在42%至100%区间,压力波速呈现增大趋势,压力波速以气弹为主;随环空井深减小,环空空隙率减小,压力波速整体呈现减小趋势;随压井循环排气井口回压增大,压力波速整体呈现增大趋势;环空空隙率在0%至13%区间内,气体滑脱速度对压力波速影响不大;环空空隙率在13%至85%区间内,随气体滑脱速度增大,压力波速呈现减小趋势;节流阀调阀时间间隔与井底压力响应时间具有跟随性,随井底压力响应时间增大,调阀时间间隔增大.     

环形断面管道水击波速公式推导及其摩阻损失分析

为研究石油开采、轴流泵等工程中环形断面管道液流的运动规律和现象,探讨目前鲜见研究的环形断面管道水击问题．文章针对环形断面管道的结构特点和流体运动特性,推导了环形断面管道水击波速的计算公式,讨论了公式中液流摩阻项的计算方法和对公式的影响．得出的环形断面管道水击波速公式,可为其液流流动规律和特性的进一步研究提供参考.     

考虑二次梯度影响的渗流模型的解析解

本文利用油藏渗流力学原理，结合留数方法和特殊函数理论，求出了考虑井储和二次压力梯度影响的无穷均质油藏试并模型的解析解，并给出了渐近表逸式。该方法可用于求无穷双孔介质油藏、多层油藏、复合油藏等试井模型的解析解，对试井分析有理论应用价值。     

考虑质押物损耗的存货质押融资合约设计

研究易损耗物品质押融资中金融机构与第三方物流服务供应商(Third Party Logistics Service Provider, 3PLs)的合约设计问题。在存货被质押期间,3PLs的监管付出程度会对金融机构的期望收益产生影响。因此,金融机构应赋予3PLs一份激励合约,以刺激3PLs提高监管努力水平。考虑存货在质押期间发生损耗的基础上,建立金融机构与3PLs进行合作的期望收益函数,分析金融机构与3PLs采用委托监管、共同经营及统一授信等模式时的固定支付与激励系数特征,推导每种模式下3PLs的最优监管努力水平。通过数值算例对三种模式下的期望收益水平进行比较,并考察损耗率、努力成本系数和价值变现系数变动对决策变量的影响。结果表明:价值变现系数存在一个临界值,当价值变现系数小于该临界值时,统一授信模式的总期望收益最大;而当价值变现系数大于该临界值时,委托监管模式的总期望收益最大。     

考虑投资需求的易损耗物品质押融资决策模型

质押物发生损耗会降低质押物的市场价值,增加中小企业的违约风险,影响质押融资业务参与方的期望收益。同时,中小企业从金融机构获得的资金在扣除各项支出后如有剩余,还可以在资本市场进行短期投资以获利。基于此,本文设定质押物为易损耗物品且中小企业存在投资需求,构建存货质押融资决策模型。考虑两种情形:首先,给定金融机构的融资利率,决策中小企业的最佳投资回报率和物流企业的最优监管努力水平;其次,给定中小企业的投资回报率,决策金融机构的最佳融资利率和物流企业的最优监管努力水平。通过数值算例模拟决策变量的求解过程,敏感性分析验证了文中所给结论。     

考虑事故风险损失的爆炸物品经济订货批量模型研究

爆炸物品在储存过程中存在发生爆炸事故,从而给人类和环境带来伤害的可能,因此在对爆炸物品进行采购决策时必需考虑由此带来的风险损失.在给出爆炸物品事故风险损失度量方法的基础上,建立了爆炸物品的经济订货批量模型,证明了模型存在唯一最优解,并给出了模型的求解步骤,为相关企业合理制定采购决策提供了理论依据.数字算例分析了事故概率、赔偿标准、单位库存费、单次采购费对最优批量的影响,比较了考虑事故风险损失与否时的最优批量,结果表明,当事故概率或赔偿标准较高时,两者对应的最优批量差异明显.这也说明,当事故概率或赔偿标准达到一定程度时,考虑事故风险损失是十分必要的.     

考虑事故风险损失的爆炸物品经济生产批量模型研究

爆炸物品在储存过程中容易发生爆炸事故,因此爆炸物品生产企业对其生产批量进行决策时必需考虑由此带来的风险损失.在给出爆炸物品事故风险损失度量方法的基础上,建立了爆炸物品的经济生产批量模型,并利用Matlab软件给出了模型的求解方法.为相关企业合理制定生产批量决策提供了理论依据.     

考虑剪切变形的双曲扁壳理论基本解的计算

在文[1]的基础上,本文详细地给出了考虑剪切变形的双曲面扁壳基本解的数值计算所需要的公式和算法,这是文[1]的结果得以推广应用的基础.我们还编制了相应的计算程序.作为算例,分别给出了具有正、负和零高斯曲率的双曲面扁壳受法向集中载荷下的位移和内力的数值结果.     

故障相关的表决可修系统可用度计算

为解决k/n(F)表决可修系统中零部件的故障相关干涉问题,根据零部件工作寿命之间的正相关结构,运用Copula函数的相关性理论,提出微时间差t→t+Δt内系统一步状态转移矩阵概念,建立了故障相关的表决可修系统可靠性模型.模型全面考虑了共因故障、零件工作寿命和修复时间分布的一般性,从而突破传统独立指数型可修系统可靠性模型的三类局限性.验证了k/n(F)可修系统相关性模型的通用性,给出了Copula模型选择和估计相关程度参数的方法.     

Analytical Calculation of Sensitivity for Capacitive Pressure Transducers

Calculation of sensitivity for capacitive pressure transducers requires the integration of the deflection function of a clamped‐edge thin diaphragm. For typical square‐formed diaphragms we integrated analytically a closed form deflection function obtained by the Ritz‐method. This exact integration enables fast and accurate simulation.