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期刊信息/Journal information
中国石油大学学报（自然科学版）
中国石油大学学报（自然科学版）

陈淑娴

双月刊

1673-5005

Journal@upc.edu.cn

0546-8392495 86983262

257061

山东省东营市北二路271号

中国石油大学学报（自然科学版）/Journal Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是以石油工业学科为办刊特色的自然科学综合性学术期刊，主要报道中国石油大学教师和其他石油科技工作者的学术研究成果。
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    基于微流控模型的致密油藏微观渗吸机制试验

    石立华魏登峰常毓文党海龙...
    99-108页
    查看更多>>摘要：针对目前岩心渗吸周期长、计量不准确且现有微观模型参数设计未涉及到致密储层典型喉道尺寸等问题,设计考虑不同喉道尺寸、孔隙形状、孔喉比、喉道与孔隙连接位置、配位数玻璃制成的喉道和孔隙双深度及硅-玻璃制成的均深刻蚀微流控模型,并通过高温氧化硅镀层实现流道内部润湿性一致,开展蒸馏水-油、油-异丙醇-蒸馏水型体系的一系列渗吸试验.结果表明:喉道中存在薄膜流动,且薄膜流动速度远快于渗吸弯液面移动速度,不规则渗吸界面是由喉道内表面粗糙度引起的,薄膜流动对孔喉渗吸效果影响显著;渗吸早期,宽喉道对于渗吸作用的贡献远大于窄喉道,润湿性增加有利于润湿相向扩径区域渗吸;薄膜流动避免了润湿相在喉道中的卡断现象,而是以间断薄膜流动形式继续向出口流动;较小的润湿角和迂曲度有利于渗吸作用,渗吸的距离更远,渗吸前缘更为均匀,配位数、孔隙形状及大小对渗吸影响较小,主要受孔隙与喉道接触位置的开口大小决定,润湿性决定渗吸在各种孔喉结构下的整体效果.

    致密油藏渗吸机制微流控模型润湿相体系

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    基于概率建模的分层产液劈分方法

    辛国靖张凯田丰姚剑...
    109-117页
    查看更多>>摘要：传统产液劈分方法无法考虑层间干扰及注水井和邻井的影响,难以准确判断井下实际状况.同时,海上油田产液剖面测试成本高,常规的机器学习方法面临样本数量少的问题.基于此,提出一种基于贝叶斯神经网络和极限梯度提升算法的多层合采产液劈分混合学习模型.概率方法可以识别预测中的不确定性,通过将神经网络与概率建模结合,进行分层产液数据分布特征挖掘,结合主控因素分析,混合学习算法可以实现小层产液量的准确预测,可以依据较少的数据获得更为稳健的模型.为验证所提方法的有效性,将其应用于实际油田某区块进行产液剖面预测.结果表明:相比KH劈分方法在计算中劈分系数固定,不会随着生产过程波动,所提出的方法可从历史数据中学习,预测精度达到 87.9%,预测结果更加逼近真实单层产液量.

    多层合采产液剖面预测贝叶斯神经网络极限梯度提升算法小样本

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    基于Unet++网络的数字岩心图像分割泛化能力

    赵久玉蔡建超
    118-125页
    查看更多>>摘要：图像分割是数字岩心技术的重要组成部分,深度学习为数字岩心图像分割提供了新方法.在优选的深度学习模型的基础上确定网络结构、训练数据量来平衡计算效率,进一步在不同类型的岩心数据集上讨论网络的泛化能力及其影响因素.结果表明:Unet、Segnet和Unet++网络中,Unet++网络可以在保证分割精度的同时具有最好的物性参数预测效果;Unet++网络在训练数据量和预测数据量为 1 ∶ 1,网络结构设计 2 次采样的条件下,Unet++网络的分割精度可以达到 98%;基于多类岩心训练的Unet++网络分割不同岩心图像的平均分割精度达 95%,相较于岩心的类型,岩心图像的质量更能影响Unet++网络的识别效果.

    数字岩心图像分割深度学习Unet++泛化能力

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    环保型改性纳米碳酸钙降滤失剂的合成与性能评价

    黄维安李国真贾江鸿张金昭...
    126-134页
    查看更多>>摘要：纳米碳酸钙在钻井液中具有降滤失及封堵作用、且环保,但分散性差、易团聚,导致效果不理想.使用硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,再通过自由基共聚法将抗温、抗盐单体接枝到改性纳米碳酸钙表面,得到改性纳米碳酸钙降滤失剂SDNPJ-2,采用红外光谱(FTIR)、热重分析进行表征,同时对比评价其综合性能,通过对膨润土基浆粒径、zeta电位分析,滤饼扫描电镜(SEM)分析,考察SDNPJ-2 在黏土颗粒上的吸附特征,研究改性纳米碳酸钙降滤失剂在水基钻井液中的降滤失机制.结果表明:SDNPJ-2 可抗230℃高温;1%SDNPJ-2 可分别使4%膨润土基浆、25%盐水基浆、10%CaCl2 基浆 150℃/(16 h)老化后的API滤失量降低 70%、89%和 85%,可抗氯化钠 250000 mg/L、抗氯化钙 100000 mg/L,降滤失效果优于国外同类目前最优产品Driscal D;生化需氧量(BOD5)为 558 mg/L、BOD5/COD(化学需氧量)达 22.6%,可生物降解;SDNPJ-2 通过酰胺基团吸附于黏土表面、改善其分散性,优化体系粒径级配、通过物理堆积有效封堵滤饼和地层孔隙,两方面协同达到优良的降滤失效果.

    纳米碳酸钙降滤失剂钻井液耐温耐盐

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    微纳米颗粒三相泡沫体系构筑及特性

    刘宏生
    135-141页
    查看更多>>摘要：为进一步提高聚驱后采收率,结合聚驱后油藏特征,构筑具有自适应堵调驱功能的微纳米颗粒三相泡沫体系,通过黏度、界面、泡沫和堵调驱性能试验,研究微纳米颗粒三相泡沫体系特性,应用归一化和权重系数方法,分析三相泡沫体系溶液特性与驱油效果的相关性.结果表明:软体微米颗粒三相泡沫体系的特性参数较好,具有超低界面张力,剖面改善率超过 82%,聚驱后可提高采收率超过 14%;硬质纳米颗粒三相泡沫体系的特性参数相对较差,但聚驱后仍可提高采收率超过 10%;三相泡沫体系泡沫综合指数和运动黏度是驱油效果的主要影响因素,而剪切黏度和界面张力是次要影响因素.

    微纳米颗粒三相泡沫体系聚驱后黏度剖面改善率

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    计及电制氢和碳捕集的园区综合能源系统动态规划

    王艳松王毓铎
    142-150页
    查看更多>>摘要："碳达峰,碳中和"目标对综合能源系统提出了低碳高效的新要求.针对园区综合能源系统的源-网-荷-储联合规划问题,基于Bellman最优理论将系统净收益最大化的规划模型进行分解,建立"风光储协同-多能互联耦合-能源消纳制氢-最优碳捕集"的多阶段动态规划模型并求解设备的最佳配置方案.结果表明,该模型在经济性和环保性方面具有显著优势,电制氢收益可观并促进电能就地消纳,碳捕集降低了系统碳排放并具有售卖CO2 气体和碳配额的双重收益,同时在动态规划过程中达到了最佳的电制氢配置和最优的碳捕集比例.

    园区综合能源系统低碳动态规划电制氢碳捕集

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    入射偏角对非跟踪复合抛物面聚光器性能影响

    常泽辉刘雪东郭梓珩
    151-160页
    查看更多>>摘要：为了降低复合抛物面聚光器对跟踪精度的要求,提高其在集热过程中的光热转化能力,探究入射偏角对新型复合抛物面聚光器非跟踪工况时光热性能的影响机制.理论分析该聚光器在集热过程中的能量转化关系,并利用光学仿真软件TracePro研究入射偏角对聚光器光学性能的影响规律;在此基础上搭建非跟踪复合抛物面聚光器性能测试试验台,在实际天气条件下测试分析聚光器光热性能随径向入射偏角的变化规律.结果表明:当光线正入射时,聚光器的光线接收率与聚光效率分别为 100%和 83.42%;当径向入射偏角α为 16°时,该聚光器的光线接收率与聚光效率分别为 53.00%和 44.82%;当轴向入射偏角β为 30°时,光线接收率与聚光效率分别为 88.74%和 74.42%;在空气流速为 3.7 m/s时,聚光器的最高出口温度与瞬时集热量分别为 31.3℃和 782.8 W,分别比聚光器接收上偏10°和下偏 10°入射辐射时提高了 3.7、6.1℃和 131.0、217.9 W;该聚光器接收正入射辐射时的平均光热转化效率为77.45%,比接收上偏 10°和下偏 10°入射辐射的平均光热转化效率高 42.14%和 52.97%.

    太阳能入射偏角复合抛物面非跟踪聚光

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    CO2液滴在粗糙固体壁面上的润湿特性

    宋粉红姜瑜辉王志远王忠旭...
    161-169页
    查看更多>>摘要：CO2 在粗糙固体壁面上的润湿行为对CO2 冷凝捕集技术具有重要意义.采用分子动力学方法探究微结构、势能及温度对CO2 液滴润湿的影响.结果表明:相较于平板壁面,微结构壁面提高了CO2 液滴的接触角;在微结构壁面上势能参数影响CO2 液滴的润湿状态,在栏栅结构壁面上CO2 液滴从Cassie-Baxter状态转向Wenzel状态,而在三角和斜坡结构壁面上CO2 液滴均保持Wenzel状态,3 种壁面上CO2 液滴的接触角均随势能参数的增大而减小;此外随着体系温度升高,CO2 分子克服界面能垒由液相转向气相,使得液滴尺寸变小,液滴的接触角稍有减小.

    粗糙壁面润湿性CO2液滴接触角分子动力学

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    钛椭圆低肋横槽管外降膜蒸发流热特性

    彭德其谢禹凡蒋卫东俞天兰...
    170-178页
    查看更多>>摘要：为提高钛椭圆低肋横槽管外降膜蒸发器传热效率,在试验验证基础上对椭圆系数E在 1.0～2.0 内管外液膜流热特性进行多相流数值模拟.结果表明:管外液膜分布均存在不同程度干斑,且液膜在临近干斑处较其他区域增厚明显,当E为 1.2 时液膜覆盖率最高;液膜沿轴/周向均减速铺展,当E为 1.0 和 1.8 时管上端液膜速度在无量纲轴向长度Z∗为-0.25～-0.375 及0.25～0.375 之间骤减,液膜厚度沿轴向从喷淋口正下方位置向喷淋口远端变化趋势为先减小后增大;最大传热系数随着E增大而增大,管壁在液膜与干斑交界区域附近传热系数最高;平均传热系数先增大后减小,相较圆管,E为 1.2 和 2.0 时平均传热系数分别增大 34.5%和 15.7%;槽内汽含率分布与液膜分布呈相反规律,液膜整体汽含率随E的增大先增大后减小,槽内/外平均汽含率差值随E增加而增大.

    钛椭圆低肋横槽管降膜蒸发椭圆系数液膜分布汽含率

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    考虑环境影响的管道输送场站系统用能评价分析模型及应用

    刘国豪侯磊王志国薛孟...
    179-185页
    查看更多>>摘要：用能评价分析方法对系统节能减排和"双碳"目标实现具有指导作用,实际用能分析除了需要考虑能量分析外,还需要考虑污染物及温室气体排放等影响;基于能量利用和环境效应(污染物和温室气体排放等),构建新的用能评价分析模型,提出温室气体排放过程的虚拟能计算方法;利用所建模型对原油输送场站典型工艺系统进行用能分析,考虑输入及输出过程虚拟能对运行效率的影响.结果表明,考虑环境效应的用能分析,系统及设备(单元)虚拟效率均有所降低.

    虚拟能用能分析方法环境效应模型构建节能减排

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