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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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    基于深度学习加速的油藏数值模拟自动历史拟合方法

    王森向杰冯其红杨雨萱...
    103-114页
    查看更多>>摘要：历史拟合是降低油藏模型不确定性的重要方法,是对油藏进行生产动态预测和开发方案设计的基础.由于油藏模型往往包含数十万甚至数百万个不确定参数,重复调用油藏数值模拟器将对历史拟合的计算效率造成严重影响.针对该问题,提出一种基于多样视角深度全卷积编码-解码神经网络的油藏数值模拟代理模型构建方法.模型包含编码-解码单元和时间处理单元两部分,嵌入多样视角网络(VoVNet)的编码-解码单元实现输入参数的空间特征提取,而时间处理单元用来捕获时间的影响.经过训练的代理模型能够以图像-图像的形式实现从油藏渗透率场到压力场和饱和度场的预测,从而为自动历史拟合提供快速的生产动态响应.将所构建的代理模型与多重数据同化集合平滑方法(ES-MDA)结合,形成基于深度学习加速的油藏数值模拟自动历史拟合方法.结果表明:所提出的代理模型能够有效预测油藏压力场和饱和度场的动态变化;与传统油藏数值模拟相比,代理模型预测的生产动态与之相吻合,同时运算速度大大提升;基于代理模型的自动历史拟合方法能够实现油藏渗透率场的准确反演,且在计算效率上表现出较大优势.

    自动历史拟合油藏数值模拟代理模型深度学习

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    低渗灰岩油藏气水均衡驱替主控参数合理界限及开发效果评价

    刘辉李楠汪周华彭树岱...
    115-121页
    查看更多>>摘要：为制定中东低渗生屑灰岩油藏注气注水均衡驱替合理开发技术政策,设计开发因素正交试验模拟,运用组分模型数模技术,并通过二元次模型创建开发主控参数正交图版,明确气水协同注入均衡驱替的主控参数界限;在此基础上,构建基于数模预测的开发动态模糊综合评价体系,定量表征油井生产差异性,评价开发效果,指导矿场先导试验区优选.结果表明:注气注水开发主控参数对采出程度的影响由大到小排序为注气速度、注入时机、采油速度、井距、注水速度;实现油气油水前缘均衡驱替的合理采油速度为 2.0%,注气速度为(34～45)×104 m3/d,注水速度为240～320 m3/d,注采井距 700 m,地层压力保持原始地层压力水平 85%;指导优选开发等级区,实施注水注气矿场先导试验,取得较好试验效果.

    低渗生屑灰岩油藏气水协同注入均衡驱替主控参数模糊综合评价

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    一种测定煤储层水相赋存空间的新方法

    张学英杨延辉张雅兰冯其红...
    122-128页
    查看更多>>摘要：提出一种基于扫描电子显微镜和能谱分析相结合的含气煤样水相空间分布特征测试方法,采用新方法开展沁南盆地高阶煤样品水相赋存特征试验.结果表明:测试结果与核磁共振试验结果吻合性较好,验证了新方法的可靠性;煤岩微孔(孔径小于 2 nm)和介孔(孔径为 2～5 nm)多为疏水性壁面,水相在毛管阻力作用力影响下难以进入孔径约 20 nm以下的孔隙和裂隙中;与现有核磁共振试验等方法相比,新方法具有测试流程简便、成本低廉等优势.

    煤储层气水赋存扫描电子显微镜能谱分析示踪剂核磁共振

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    表面活性剂对油湿性致密砂岩渗吸作用与界面协同效应

    王业飞张楚晗崔佳丁名臣...
    129-137页
    查看更多>>摘要：为探索不同表面活性剂对油湿性致密储层的渗吸排油效果,系统对比阴离子、非离子、阳离子和两性离子 4 大类型17 种表面活性剂渗吸排油效率,分析不同类型活性剂对致密储层渗吸排驱效果的差异及其机制,开发致密储层高效排驱的表面活性剂配方,确立致密储层高效排驱对表面活性剂界面张力和接触角性能的界限.结果表明:试验条件下阴离子、非离子表面活性剂对致密岩心的渗吸排油效率在 18.4%～27.2%,显著高于阳离子、两性离子表面活性剂的 0～2.4%;阳离子和两性离子表面活性剂不适宜单独作为油湿性致密储层的渗吸排油剂;润湿性调控能力是表面活性剂产生高效渗吸排油的主要原因,界面张力和接触角存在协同效应;复合渗吸排油剂渗吸排油效率超过38%;表面活性剂对致密储层高效渗吸排油的接触角和界面张力分别为 15°～35°、0.1～2 mN·m-1,对应的N-1B 大于15,毛管力是渗吸排油的主要动力.

    致密砂岩表面活性剂渗吸界面张力润湿反转

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    基于GA-Elman神经网络的煤层气临界解吸压力预测

    王健徐加放王博闻师浩林...
    138-145页
    查看更多>>摘要：通过遗传算法(GA)和Elman神经网络,建立GA-Elman神经网络煤层气临界解吸压力预测模型,以最小水平主应力、储层压力、储层温度、埋深、含气量以及见气前日产水量6 个储层参数作为输入数据,对煤层气临界解析压力进行预测.结果表明,模型的预测值与实际值的相关系数高达 0.99,平均绝对误差仅为 10.8%.

    煤层气临界解析压力神经网络遗传算法

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    气溶胶发生器制备气溶胶体系影响因素

    蒋平郭凯冯可心张贵才...
    146-150页
    查看更多>>摘要：针对气窜控制方法中高含水率易对地层造成伤害的问题,利用气溶胶作为气窜调控技术,研究气溶胶气液比、气液流量和压力的主要影响因素.利用ANSYS中Fluent等软件对气溶胶发生器的结构进行设计,研究气液质量流量和气液腔尺寸对气溶胶发生器内气液流动规律的影响,模拟计算气液注入参数与发生器出口压力的关系.结果表明:在一定的气体入口质量流量下,液体存在一个合理的流量区间,液体的上限流量和下限流量都随着二氧化碳流量(Qg)的增大而增大,但液体的上限流量变化更为显著;相比于泡沫驱、WAG等控制气窜方法,通过改变发生器中气腔/液体腔的横截面积比以及气体的注入参数,可以获得更宽的气液流量比范围,气液比上限可超过 100,发生器的出口注入压力可超过 20 MPa,满足现场气体的注入需要.

    气溶胶气溶胶发生器气窜气驱

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    高压电脉冲破碎非均质花岗岩数值模拟

    祝效华陈梦秋刘伟吉
    151-159页
    查看更多>>摘要：对高压电脉冲破碎机制的研究是提高钻井破岩效率和优化电脉冲电参数的关键.利用颗粒流离散元软件及Voronoi划分建立非均匀介电性质的花岗岩模型,从电流场、电路场、电击穿场进行等离子通道生长过程仿真,并分析非均质度对击穿路径的影响;对比不同花岗岩的电破岩效率和电脉冲破岩效果.结果表明:花岗岩的非均质度增大使得初始电场极值增大,相应地降低了电破岩的能量需求;等离子通道的生长方向存在优先发展区域,等离子通道的生长过程体现出通道尖端处电场集中现象强于通道躯干处;花岗岩非均质度的差异使得等离子通道的总长度和平均贯穿深度存在显著差异,在一定非均质度范围内电脉冲破碎效果和非均质度呈正相关;不同非均质度花岗岩的单脉冲电破岩效率差异不大,等离子通道的总长度越长,电破岩效率越高.

    电脉冲破岩非均质花岗岩电击穿等离子通道钻井钻井提速

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    20号钢环焊缝中夹杂物对氢扩散行为影响

    李玉星宁元星刘翠伟王财林...
    160-167页
    查看更多>>摘要：氢气大规模输送是实现中国"双碳"战略目标的重要环节,但将氢气掺入现有天然气管网可能引发管道氢脆,焊缝处存在严重的应力集中,更易导致氢富集进而可能导致管道失效.采用ABAQUS软件建立含夹杂的 20 号钢环焊缝二维模型,利用热力耦合方法分析焊接温度场及残余应力场;在考虑接头组织不均匀性和焊缝处存在残余应力的基础上进行氢扩散仿真模拟,分析夹杂分布、取向和形状对焊缝中氢扩散特性的影响规律.结果表明:当夹杂平行于氢扩散方向时,夹杂边界周围应力集中的区域易产生氢偏聚;填充层中夹杂-焊缝金属界面局部氢浓度最高,约为根焊层的 2.45 倍;当夹杂垂直于氢扩散方向时,残余压应力不利于堆叠夹杂的氢捕获;与平行于氢扩散方向夹杂相比,填充层夹杂内最高氢浓度降幅达到了 48%;当填充层存在球状夹杂时,氢并没有在夹杂-焊缝金属界面聚集,而是扩散到了接头附近的母材区域,增大了管材失效风险.

    夹杂物环焊缝残余应力氢扩散氢富集

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    "8"字形盘密封螺旋泵排液特性

    王增丽孙家璇李守钦王宗明...
    168-175页
    查看更多>>摘要：圆盘密封螺旋泵具有排量大、磨损小、介质适应性强等优点,但其使用过程中存在振动大、不能实现完全的自驱动等问题.针对这些问题,提出"8"字形盘密封螺旋泵,基于其工作原理构建泵送过程的几何模型,建立"8"字形密封螺旋泵排液体积的数学模型,分析啮合副型面参数对排液过程工作特性的影响机制.结果表明:单个转动周期内螺杆增压段螺槽被密封盘分为两个腔室,"8"字形盘密封螺旋泵排液体积较同半径下的圆盘密封螺旋泵提高了约55.7%;排液体积随密封盘大圆半径、密封盘过渡圆弧半径、螺杆半径变化均呈近似正比例线性关系.

    "8"字形盘密封螺旋泵排液特性数学模型型面参数

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    孔隙密度对多孔介质燃烧器燃烧特性影响

    李炜刘鑫鑫尹钦禾孙东...
    176-182页
    查看更多>>摘要：建立多孔介质燃烧器的数学物理模型,运用Fluent模拟软件对其进行数值计算,研究多孔介质孔隙密度变化对燃烧特性和污染物排放的影响.结果表明:随着孔隙密度增大,火焰区域会逐渐往下游移动;沿着流动方向孔隙密度从10 PPI逐渐增大到45 PPI的变化结构更有利于热量传递,相较于其他孔隙密度分布其燃烧特性更好,氮氧化物生成量也相对较低,径向方向孔隙密度内部加密结构有更高的燃烧温度和稳燃上限.

    多孔介质孔隙密度燃烧特性NO排放数值模拟

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