海洋平台的时域低阶建模与主动控制研究

以海洋平台为对象, 开展时域低阶建模与主动控制的研究. 首先采用OKID(observer/Kalman filter identification)辨识方法, 根据系统的输入和输出时间历程数据计算出系统的Markov参数, 然后采用特征系统实现方法(eigensystemrealization algorithm, ERA)建立起一个阶数较低的系统状态空间模型, 随后基于该低阶模型采用LQG (linear quadratic Gaussian)控制方法进行控制律的设计, 最后将该控制律引入到系统的有限元模型中进行反馈闭环控制, 验证控制律的有效性. 数值仿真结果显示, 所给方法是有效和可行的.      

三种油田产量预测联解模型的对比

数学模型和甲型水驱特征曲线是油藏工程中两种重要的预测方法。为有效克服两种方法的局限性,近年来不少学者提出了数学模型与甲型水驱特征曲线联解模型。在前人研究的基础上,选取较具代表性的三种联解模型,从模型的特点及适用范围进行分析和对比,实例验证表明Hubbert模型与甲型水驱特征曲线联解法对油田整个生产阶段预测效果最理想,Rayleigh模型与甲型水驱特征曲线联解法适用于油田生产递减阶段,而广义翁氏模型与甲型水驱特征曲线联解法预测含水率偏低。     

基于橡胶隔震支座老化作用的近海隔震桥梁地震响应时变规律

通过对橡胶隔震支座进行海洋环境下的老化时变规律试验和理论分析研究,得到橡胶隔震支座在海蚀环境下的性能劣化规律。利用钢筋混凝土材料和隔震支座材料的劣化模型,采用SAP2000软件建立近海隔震桥梁的非线性动力分析模型。定义墩柱劣化、橡胶隔震支座劣化及二者共同劣化三种劣化工况,对桥梁在全寿命周期内的地震响应的时变规律进行分析。结果表明:墩柱材料和支座性能单独劣化均会显著影响桥梁的地震响应,而二者共同劣化的响应结果取决于单一因素的结果。总体来看,随着劣化时间的增大,墩顶最大位移增大,支座水平最大剪切位移减小,墩柱塑性耗能增大,支座滞回耗能面积减小。研究可为桥梁结构全寿命抗震性能分析和评估提供理论依据。     

海上油田二元复合驱后弱凝胶调驱可行性分析

为解决海上油田二元复合驱后,部分油组层间矛盾加剧,注入流体多沿高渗条带及大孔道突进的问题,通过对渤海JZ油田储层非均质性、温压系统、边水能量、地层水矿化度等因素的分析以及三管并联模型开展系列物理模拟实验,研究了海上油田二元复合驱后弱凝胶调驱可行性。结果表明,弱凝胶体系先进入渗流阻力较小的高渗层,增加其渗流阻力,使得注入压力增加,中、低渗层吸液压差随之增加,吸液量增加,且注入水转向进入中、低渗透层,使其剩余油饱和度降低,动用程度增加,弱凝胶调驱阶段采出程度为17.81%,最终采收率值为71.62%。可见,弱凝胶调驱可作为海上油田二元复合驱后提高采收率的方法。     

二次加砂压裂技术在海上低孔渗砂岩气藏的应用

东海低渗储层具有埋藏深、温度高、边底水发育、平台空间小等特点,采用传统加砂压裂方式初期产量低、压后压降快、有效产能低,无法满足海上经济有效开发的需求。因此,基于平台化压裂的技术瓶颈,开展二次加砂压裂增产机理及适应性评估,通过技术优化研究,确定了二次加砂压裂施工排量、加砂规模、二次加砂比例、中途停泵时间等关键参数,优选评价了压裂液和支撑剂材料,并评估了平台空间综合利用,形成了一种适合海上低渗平台开发的增产技术。DX-B5井的实施效果表明:二次加砂压裂技术首次应用于海上低渗油气田,并取得显著的增产效果,相比邻井初期产量增加了2倍,累计产量增加了3倍,针对类似储层条件的油气井,可推广应用于东海及国内其他海域的低渗储层增产开发。     

海上风机复合单桩基础水平承载力数值分析

近年来海上风电发展迅速,装机容量不断增大,传统单桩基础受荷负担加重,故以单桩基础和安装在桩体外围的桶型基础(摩擦轮)组合而成的复合桩基础被逐渐采用,以保证风机服役期间的安全稳定。为研究复合桩基础承载性能,通过ABAQUS有限元软件开展复合桩基础水平承载性能的研究,分析其相较于传统单桩基础的承载力优势,并进一步进行优化设计。结果表明:相同受荷情况下,复合桩基础由于摩擦轮的存在,桩身泥面处位移和桩身弯矩均大幅减小,水平承载能力明显优于单桩基础;复合桩基础中摩擦轮直径和高度对其水平承载能力影响较明显,但其厚度对复合桩基础水平承载能力影响有限。可见复合桩基础承载能力明显优于单桩。     

特低渗油藏注CO2驱油微观机制

 利用核磁共振仪、原油气相色谱仪、细管实验和特低渗透岩心物理模拟实验,对细管实验的CO₂非混相驱和混相驱驱替原油过程中的产出物和残余油进行取样分析,并结合核磁共振实验分析结果得到特低渗透油藏注CO₂微观驱油机制.结果表明,CO₂非混相驱主要是萃取C₁₈以前的组分,而CO₂混相驱,不但可以萃取C₁₈以前的组分,也能萃取C₁₉—C₂₅的组分,初期主要萃取低碳分子的组分,随着驱替的进行,逐步萃取较高碳分子的组分;与原油组分和非混相驱的残余油组分相比,混相驱的残余油中轻质组分所占比例减少,中间组分和重质组分所占比例较大,导致残余油黏度变大;在非混相气驱和混相气驱时,由于残余油黏度发生变化和胶质沥青沉淀,使岩心孔隙中一部分流体变成不可动流体,核磁共振图谱发生左移现象.     

层序地层特征与油气成藏关系——以塔中4油田为例

 将层序地层学理论与油气成藏理论相结合,从层序特征、沉积体系和油气成藏条件等方面探讨了塔中4油田CI油组层序地层特征与油气成藏模式。综合利用地震、测井及岩心资料,开展塔中4油田CI油组层序地层学研究,将其划分为2个三级层序、5个准层序组、9个准层序。在层序地层格架内进行沉积特征研究,确立研究区发育潮坪和三角洲两类沉积体系。在层序及沉积特征研究基础上,对油气成藏的要素进行分析,确立沿断输导它源成藏模式。CI油组本身烃源岩不发育,油气主要来源于下覆奥陶和寒武统烃源岩。储集层主要分布在SQ1及SQ2的海侵体系域。油气从烃源岩中沿着大断裂向上运移到CI油组成藏,发育有岩性、断层-岩性及微背斜3种类型油气藏。     

隔夹层成因、特征及其对油田开发的影响——以塔中地区海相砂岩储层为例

 储层隔夹层是流体在储层中流动的重要影响因素之一。开展储层隔夹层认识和表征研究对油田中后期剩余油分布研究及开发方案的编制有着重要意义。本文针对塔里木盆地塔中地区东河砂岩段海相砂岩储层,以岩心观察为基础,分析隔夹层的成因机理,将其分为沉积作用和成岩作用形成的两大类隔夹层。从岩心井隔夹层识别入手,开展电性特征对比、物性分析资料研究,识别出泥质、钙质和物性3类隔夹层,确立了非取心井隔夹层划分识别标准。进一步探讨了隔夹层的厚度、分布范围、垂向渗透率和产状4个主要因素在油田开发中的控制作用。隔夹层对油水的封堵能力与厚度、分布范围呈明显的正相关,垂向渗透率决定着注入水向上向下的波及程度和速度,顺夹层倾向方向注水往往易形成剩余油富集区。     

埕岛油田流动单元定量划分与评价

 研究流动单元,对认识储层的非均质性,研究剩余油分布特征非常重要。针对流动单元间渗流屏障的分布不够重视、过多地强调了流动单元在垂向上的分层性、评价参数选取不合理等,以埕岛油田主体南区12块、20块馆陶组上段河流相储层为例,综合地质、测井、开发等资料,选取孔隙度、渗透率、粒度中值、泥质含量、砂体厚度、净毛比等反映储层渗流特征的多个评价参数,采用层次分析法,在沉积微相精细研究和渗流屏障识别的基础上,使用聚类和判别等数学方法,将该区开发小层内部的储层划分为极好、好、中等、差4类流动单元。通过与生产资料的对比分析,认为主力油层的分布与极好型流动单元有很好的一致性,表明小层内部的流动单元的研究能够为更准确地认识储层非均质性和剩余油分布规律提供一种可行的途径,对埕岛油田的生产开发部署具有一定的理论和现实意义。