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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    致密砂岩气藏稳产后期动用效果评价与动用潜力分析:以子洲气田山2气藏为例

    樊志强雷小兰李浩李博远...
    8917-8924页
    查看更多>>摘要：以子洲气田山2气藏为例,利用钻井及生产动态资料,通过对地质储量、动储量、累产气、累产水和动静储量比的计算与分析,采用综合评判指数法和类比法,详细评价了山2致密砂岩气藏动用效果和动用潜力.结果表明:山2气藏平面动用严重不均衡.7个井区中,主砂体带中部的榆30井区动用效果最好,属Ⅰ类动用区;主砂体带南部的洲3和北部榆81井区动用效果中等,为Ⅱ类动用区;主砂体周边的榆69、输48、麒麟沟和榆29井区动用效果差,属Ⅲ类动用区.初步预测山2气藏整体动用潜力为198.1 ×108 m3.其中,Ⅲ类区的动用潜力为174.7 ×108 m3,占88.2％,是山2气藏后续挖潜重点.

    致密砂岩气藏稳产后期动用效果动用潜力子洲气田山2气藏

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    重复压裂裂缝系统产能对比与分析

    张晓伟曹晓璐于荣泽杜雅雯...
    8925-8933页
    查看更多>>摘要：单井重复压裂的裂缝生成模式可以分为两种形式,包括在井筒处形成新的转向裂缝以及在原有裂缝的基础上形成扩充缝.如何评价重复压裂后不同形式裂缝系统下油气井的产能,对优化重复压裂施工方案至关重要.以重复压裂产生的两种不同复杂裂缝系统为研究对象,利用嵌入式离散裂缝方法建立数值模型,开展重复压裂后转向型和扩充型裂缝系统的生产规律研究,明确不同裂缝系统对井产能的影响.研究发现:储层及裂缝参数会在不同程度上影响重复压裂后井的产能,且对扩充型裂缝系统的影响程度始终大于转向型裂缝系统.考虑储层基质渗透率各向异性,正交于初始裂缝延伸方向的基质渗透率越大,重复压裂后增产效果越好,并且扩充型裂缝系统累计产量升高更显著.重复压裂裂缝与初始裂缝越趋向于正交,重复压裂后增产效果越明显,扩充型裂缝系统的增产率高于转向型裂缝系统.重复压裂裂缝渗透率和重复压裂裂缝长度均与重复压裂井产能提升呈现正相关,且扩充型裂缝系统的累计产量增大趋势更显著.结果表明,扩充型裂缝系统能更加有效地提高重复压裂井产能,为重复压裂增产机理与矿场应用结合提供理论指导.

    重复压裂嵌入式离散裂缝模型复杂裂缝系统产能分析

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    交流电磁场检测中蝶形图与裂纹剖面的映射方法

    李晓林高辉李勇周灿丰...
    8934-8941页
    查看更多>>摘要：蝶形图是交流电磁场检测(alternating current field measurement,ACFM)中判定缺陷存在的一种重要方法.为研究常规裂纹蝶形图与裂纹剖面的映射关系,首先利用COMSOL Multiphysics实现不同尺寸裂纹的数值模拟,并建立了长度和深度特征量的重构方程.其次通过对比,分析了蝶形图与裂纹剖面的内在关系,进一步结合图像处理法和常规线性拟合方法分别建立了两者的映射关系方程.最后,对Q235钢不同尺寸的槽状裂纹进行了检测试验.试验结果表明:基于长度和深度的裂纹剖面误差分别为5.46％和6.02％.该研究实现了蝶形图的再利用,为缺陷的风险评估方法提供了重要的参考.

    蝶形图评估剖面图交流电磁场检测(ACFM)图像处理法缺陷评估

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    基于STL-Informer-BiLSTM-XGB模型的供热负荷预测

    殷建华戴冠正丁宁辛晓钢...
    8942-8949页
    查看更多>>摘要：供热负荷预测是指导供热系统调控的重要手段.提高供热负荷预测精度十分重要,针对机器学习中输出目标的分解预测,提出了一种基于季节和趋势分解(seasonal and trend decomposition using loess,STL)的供热负荷预测方法,构建了适用于供热负荷预测的输出目标.首先利用STL算法将供热负荷时间序列数据分解为趋势分量、周期分量和残差分量,分别训练Informer、BiLSTM和XGB模型,将构建好的3个分量预测模型的输出叠加作为初步预测结果,分析误差序列,以BiLSTM预测误差提高模型精度,构建出STL-Informer-BiLSTM-XGB预测模型.将上述模型与常用预测模型进行对比,结果表明所构建的STL-Informer-BiLSTM-XGB模型的MAPE、MAE和MSE分别为0.871％、96.18和13 202.2,预测效果最优,验证了所提出的方法具有较高的供热负荷预测精度.

    供热负荷机器学习季节和趋势分解Informer双向长短期记忆网络极端梯度提升网络

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    基于BP神经网络的增强型地热系统产热性能:以伊通盆地花岗岩体热储层为例

    周玲郭州朋类红磊张延军...
    8950-8961页
    查看更多>>摘要：探究增强型地热系统(enhanced geothermal systems,EGS)工程采热性能,对提高系统产热效率、延长储层寿命是至关重要的.以伊通盆地北部昌27井实际地质构造、岩性、地热特征及热物性测试为基础,以地下4 054～4 168 m花岗岩为热储层建立三水平井水热耦合数值模型,并在此水平井模型基础上建立BP神经网络热储产热能力预测模型,研究了不同影响因素对系统换热过程的影响.结果表明:BP神经网络预测生产温度、焓值差和压力差与水平井数值模型的相对误差基本不超过±1.0％、±2.0％和±3.0％,预测准确性较高.水平井地热开采中,对系统生产温度造成影响较大的因素是井间距和注入速度,对系统发电效率造成影响较大的因素是注入速度和裂隙渗透率.综合考虑各影响因素交互作用,采用三水平井开采地热能可选择开采方案井间距600 m,注入温度60℃,注入速度23 kg/s,裂隙渗透率1 ×10-10 m2.在该工况下系统的经济寿命可达32年,累积发电量为605.9 GW·h,比基础模型提高7.4％.

    花岗岩热储EGS水热耦合模型BP神经网络产热性能

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    基于三端轴式松耦合变压器的无线电能传输系统

    康世佳王则文文晶陈胜硕...
    8962-8972页
    查看更多>>摘要：松耦合变压器是电磁感应耦合式无线电能传输(inductively coupled power transfer,ICPT)系统中实现电能传输的重要设备.然而,松耦合变压器输出功率小、传输效率低的问题极大限制了其推广应用.提出了一种三端轴式松耦合变压器结构,分别针对该新型变压器相邻线圈对同名端同向和反向两种情况建立数学模型;然后对LCC-S补偿方式下基于三端轴式松耦合变压器的ICPT系统存在的频率分裂现象进行分析,通过仿真验证了三端轴式松耦合变压器可通过不同线圈对间的互感来提升系统的传输特性,并对同名端同向和同名端反向两种情况的输出功率和传输效率进行对比;最后通过实物实验证实了基于三端轴式松耦合变压器的ICPT系统能够提高输出功率和传输效率,同名端同向时传输效率较高,提高了 16.4％;同名端反向时输出功率较高,提高了 33.2％.

    无线电能传输三端轴式松耦合变压器同名端频率分裂

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    基于变权理论的综合能源系统低碳综合评估

    李自坤张新燕王晓晶
    8973-8979页
    查看更多>>摘要：在综合能源系统低碳化建设过程中,如何准确分析系统的低碳化水平、确定系统低碳发展潜力的影响因素是一个难点.为此,提出基于混合变权理论的综合能源系统低碳综合评估方法.首先,考虑当前智能电网的发展,提出包含碳捕集和需求响应技术的低碳综合评估体系,并应用Pearson系数对体系内各指标进行相关性分析,根据多维度指标状态值的优劣等级,采用混合变权原理改进的主客观组合赋权方法更新指标权重;其次,建立基于混合变权的逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)模型,综合评估系统低碳化水平以及低碳发展潜力的影响因素,为寻求减碳路径、实现系统低碳化建设提供更为科学、客观的依据;最后选取新疆北部地区的综合能源系统数据进行算例分析,验证所提方法的正确性.

    综合能源系统混合变权低碳综合评估

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    基于聚类最小二乘法和斜率相结合的极值点延拓方法

    文可张爱军
    8980-8986页
    查看更多>>摘要：针对经验模态分解法(empirical mode decomposition,EMD)对信号进行去噪处理中可能产生的端点效应问题,提出一种聚类最小二乘与斜率相结合的极值点延拓方法.该方法充分考虑了噪声对延拓方法的影响,利用聚类最小二乘法描述全局极值点的变化趋势,并结合信号的边界局部特征来确定延拓点的坐标信息.通过对仿真信号和陀螺仪实例信号展开研究,利用相似系数、均方根误差和正交性水平等指标对算法性能进行评价.实验结果表明:所提出的方法可以有效地抑制EMD端点效应,最大限度地避免了端点效应对中间数据的污染,从而提高了信号去噪的准确性和可靠性,为EMD在信号处理中的应用提供了一个可行且有效的解决方案.

    端点效应聚类最小二乘法变化趋势斜率极值点延拓

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    基于改进Croston方法的多需求模式零备件预测

    杨华强熊坚张鹏范宜静...
    8987-8995页
    查看更多>>摘要：维修备件管理是提高产线可靠性、实现降本增效的关键.针对具备间歇性与随机性特征的维修备件需求预测问题,提出了基于改进Croston方法的备件需求预测模型.依据Syntetos准则基于间断性与波动性特征将备件需求划分为4类.针对含有波动性特征的需求,基于Croston方法主要思想将备件需求预测分解为需求发生状态预测和需求量预测两类问题,设计了 集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)-长短期记忆网络集成(long short-term memory,LSTM)预测模型.EEMD方法将剧烈波动序列分解为若干相对平稳的分量,进而采用LSTM方法对各分量进行预测.针对含有间断性特征的需求,引入信号处理技术中的信号调制技术,将需求发生状态0-1二值序列进行连续化处理.所提方法解决了备件需求波动性强、间断性大的难题,已应用于湖北中烟武汉卷烟厂,证明了方法的优越性与可行性.

    备件需求预测多需求模式Croston方法集合经验模态分解长短期记忆网络

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    基于模拟退火粒子群算法的甚高频台站补盲

    徐亚军吴红洪赵一阳张强...
    8996-9001页
    查看更多>>摘要：目前中国西藏地区甚高频(very high frequency,VHF)通信台站在7 000 m及以上高空航路通信信号覆盖存在覆盖盲区,但是并没有针对VHF通信信号盲区补盲方面的研究及对应的解决办法.为了解决以上问题,提出了一种以西藏地区的实际地形为优化算法搜索对象,以拉萨管制区管辖范围内航路通信信号的单重覆盖率、双重覆盖率及管制区的冗余度为指标的补盲部署数学模型.接着,在不改变西藏地区原有VHF通信台站数量和位置的基础上,利用模拟退火粒子群算法,采用最小频率最少台站个数寻找一个最优台站对未覆盖的一段航路进行VHF通信信号覆盖研究.仿真结果表明,该算法不仅实现了采用最小频率最少台站个数解决航路通信信号覆盖盲区的目标,而且克服了粒子群算法在寻优过程中易陷入局部最优解的缺点,同时也证明了提出的补盲部署数学模型的正确性及改进的粒子群算法的高效性.该算法和模型可以为航线网路规划、台站部署优化及最终通过该方法解决频谱资源匮乏问题提供理论支撑和技术支持.

    数学模型补盲部署粒子群算法模拟退火算法

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