环境压力对高拱坝水垫塘水力特性的影响

本研究在常压和减压不同的环境压力下，研究了水垫塘内水流的流态特征、入水射流垫塘底板的冲击压力和脉动压力强度以及拱坝下游坝面的紊流脉动压力强度的特性，给出了不同环境压力下动水冲击压力的沿程分布、脉动压力强度沿程分布以及空间相关曲线。由试验成果发现，减压使水垫塘内水流流态及水力要素均发生变化，本文就这一现象作了初步的讨论分析     

平面旋涡(中心型奇点)水力特性的探讨

本文讨论了平面旋涡(中心型奇点)的水力特性.说明了这种旋涡的中心被封闭的流线所包围，中心点的流速为零，封闭流线为椭圆曲线；给出了旋涡内流速与压强，旋涡的环量、涡量以及角动量的表达式；建立了旋涡水力参数和主流水力参数的连接条件，包括两个运动连接条件和两个动力连接条件；将得到的理论结果应用于侧墙突扩或跌坎流，得到的旋涡中心压强表明，在一般明渠条件下，主流流速大于20m/s时旋涡区有可能出现空蚀；应用于水跃时发现，跃长与跃高之比和突扩流旋涡的长宽比基本相同，估计了水跃旋滚区的紊流运动粘滞系数；应用于交岔渠道的旋涡时，指出了旋涡宽度与渠宽之比必须小于0.160，给出了一个数例     

堆石坝心墙与防渗墙不同联结方式抗渗性能的试验研究

为了解堆石坝沥青砼心墙与防渗墙联结接头的抗渗性能,采用平面平行渗流模型,研究了在各种工况下,硬、软接头联结方式的接缝抗渗安全性。结果表明：硬、软两种接头方案均满足抗渗性能要求。硬接头构造简单,施工方便,接缝有效抗渗长度较软接工;软接头能较好适应地基不均匀沉陷,减小心墙和防渗墙结合部的应力集中。又以平面轴向流渗流模型作为校核模型试验,所得试验结果应用复变函数理论将其“化引”为平面平行渗流状态下的结果     

渗流的颗粒流细观模拟

本文基于颗粒流理论，运用PFC^2D计算程序的FISHTANK函数库和FISH语言，定义了细观角度概念——流体域，并分别定义了流体域的流动方程和压力方程，将颗粒体与流体域耦合，推导出颗粒流理论显式求解的稳定条件，成功地对土中的渗流进行了模拟，得到了渗流过程中压力和流速的变化规律。结果表明，运用PFC^2D程序模拟的渗流规律符合达西定律，这一结果为PFC^2D在渗流和渗透破坏等方面的深入研究应用提供了一定的理论基础。     

粘性土室内平面应变试验的颗粒流模拟

作为颗粒流理论实际应用的前期可行性研究，针对具有凝聚力的内摩擦材料粘性土进行了室内平面应变试验结果的颗粒流仿真。对三维颗粒流数值仿真技术(PFC2D)的4组数值仿真结果和粘土试样室内平面应变试验的实测曲线进行了对比，研究表明利用颗流理论所建立起来的PFC2D数值仿真试验模型是能够通过改变计算模型中颗粒单元的性质，以及颗粒集合体的级配特征等给出与真实材料土工试验类似的本构行为的，这种可行性最根本的意义在于基于颗粒流理论的数值仿真试验能够突破常规土工试验在仪器设备能力、试验条件上的局限性，对实际土样的本构行为做出理论方面的预测。此外针对颗粒流仿真试样的细观力学特征与物理试样宏观力学响应之间的关系进行了参数研究，并揭示了一些规律。     

平面二维水沙数学模型

本文提出了在特写定义下的流函数－涡量法表示的平面二维水流基本方程式，进而建立了平面二维水沙数学模型，文中对计算方法、有关水流泥沙物理参数的确定等问题进行了初步探讨，模拟利用葛洲坝坝区实测资料进行了验证。     

闸后无压非淹没流态时间闸门底横梁下流态

对闸门下真空度研究课题之一的底横梁下的流态进行了详细研究。试验在平面模型上进行，模拟装置为宽60mm，高250mm，长4.5m的水平压力输水管。根据试验所得曲线，可以得出某些结论。     

低速非达西双渗油藏DST段塞流测试渗流模型及应用

本文在分析了实际低速非达西双渗油藏DST段塞流测试非自喷井渗流规律的基础上，导出了其有效井径数学模型，利用Laplace变换及特殊物理方程理论，导出了该模型的拉氏空间解析解，利用Stehfest数值算法进行数值反演，得出了实空间解，并绘制了无因次样板曲线。结果表明：启动压力梯度、层问储容比、地层系数比的变化对段塞流试井解释结果有较大的影响。当窜流系数比较大时，在晚期段曲线几乎相交于同一条曲线；但是当窜流系数比较小时，层间储容比、地层系数之比对于压力曲线的后期段有较大的影响，曲线后期段上翘。采用本模型绘制的样板曲线，能较大程度上提高拟合精度，可有效运用于现场DST段塞流试井分析。     

非线性球形渗流模型及井底压力动态特征研究

对储层较厚的油藏,油井通常采用部分射开的完井方式,当射开厚度较小时,就会出现球形渗流模式.针对这一情况,基于物质平衡原理,建立了考虑二次压力梯度影响的非线性球形渗流物理数学模型.利用变量代换,将渗流模型线性化,求取了不同外边界条件下拉普拉斯空间的解析解,再利用数值反演求取了实空间的解,并编程绘制了井底压力动态特征曲线.根据曲线形态,分析了井底压力动态响应特征,新的非线性渗流特征曲线与常规线性渗流曲线明显不同,非线性渗流模型的压力和压力导数曲线偏离线性渗流模型的曲线,并进行了理论误差分析,结果表明在一定条件下非线性的影响十分强烈,因此,应加强非线性渗流理论的研究.     

双孔平面射流和卷流混合点的研究

本文计及流线弯曲对掺入的影响,利用积分方法研究了具有孔间流体掺入的双孔平面射流和卷流的混合点。入射角为零的双孔平面射流的计算结果与试验资料吻合,进而分析了入射角对混合点的影响以及孔间流体掺入受控条件下的混合点。对双孔平面卷流的孔间自然掺入和受控掺入条件下的混合点也进行了预报。     

分形油气藏非达西低速渗流时续流和表皮效应的影响

本文建立了分形油气藏非达西低速渗流时续流和表皮效应影响的数学模型，并对定解问题用拉普拉斯变换求解，拉氏空间的特解用格林函数表示，得到了解析解和渐近解。     

双重介质二维不定常渗流研究

本文采用傅立叶变换方法，求得了弱可压缩液体在双孔介质中二维不定常渗流的拉氏空间解，研究了非稳态变换双重介质裂缝储量比ω和介质间传导系数λ对无限导流垂直裂缝井的压力及压力导数的影响，绘制了影响因素的敏感性曲线，并对早期及晚期的结果进行近似，为试井分析提供了理论基础。     

THE FLOW ANALYSIS OF FLUIDS IN FRACTAL RESERVOIR WITH THE FRACTIONAL DERIVATIVE

1. INTRODUCTION Chang and Yortsos [1 ]presented the theoretical model for infinite fractal reservoir. Acuna et al. [ 2]explained the fractal characteristic of a naturally fractured geothermal field. Acuna [ 3] reviewed the theoretical background of fractal analysis. They alsodemonstrated the application of various diagnostic techniques for fractal pressure transient analysis as developed by Chang and Yortsos [1 ].Tong[4 ? 7]give the analytical solution of various cases for transient flow…     

INVESTIGATION OF THE FLOW IN FRACTAL RESERVOIR INCLUDING THE EFFECTS OF QUADRATIC GRADIENT TERM

According to the assumption of slightly compressible fluid, the quadratic gradient term in the nonlinear partial differential equations for the traditional well-test model is usually neglected. The linear partial differential equation is thus established. It is known that neglecting the quadratic gradient term results in errors for long-time well tests. A nonlinear flow model for fractal medium is constructed and the quadratic gradient term is considered. The exact solutions of the fractal reservoir models are obtained by Laplace transform and Weber transform in a constant-rate and constant-pressure production for an infinitely large system. This paper addresses the variation of pressure with fluid compressibility coefficient and fractal reservoir parameters. The plots of the typical pressure curves are constructed, and the results can be applied to well-test analysis.     

THE SIMILAR STRUCTURE OF SOLUTIONS IN FRACTAL MUITILAYER RESERVOIR INCLUDING A QUADRATIC GRADIENT TERM

When the classical nonlinear partial differential equations are used to model the fractal reservoir, based on the assumption of low compressibility fluids, the effects of the quadratic gradient term are ignored, which would be questionable for mixed gas reservoirs and low permeability reservoirs. To consider the influence of the wellbore storage, the nonlinear mathematical flow model of the fractal multilayer reservoir is built in this paper, with three kinds of outer boundaries (infinite boundaries, constant pressure boundaries and closed boundaries). Using the Laplace transform method, the solutions for the dimensionless reservoir pressure and the bottom hole pressure in the Laplace space are obtained. An analysis shows that the solutions involve similar structures even for three different kinds of outer boundaries, and can be unified as a continuous fraction. The unified expression would make it more convenient to analyze the formation parameters, which greatly facilitates the development of the well test analysis software.     

Transient flow model and pressure dynamic features of tree-shaped fractal reservoirs

A transient flow model of tree-shaped fractal reservoirs is built by embedding a fracture network simulated by a tree-shaped fractal network into a matrix system. The model can be solved using the Laplace conversion method. The dimensionless bottom hole pressure can be obtained using the Stehfest numerical inversion method. The bi-logarithmic type curves for the trce-shaped fractal reservoirs are thus obtained. The pressure transient responses under different fractal factors are discussed. The factors with a primary effect on the inter-porosity flow regime include the initial branch number N, the length ratio α, and the branch angle θ. The diameter ratio β has a significant effect on the fracture radial flow, the inter-porosity and the total system radial flow regimes. The total branch level M of the network mainly influences the total system radial flow regime. The model presented in this paper provides a new methodology for analyzing and predicting the pressure dynamic characteristics of naturally fractured reservoirs.     

三重介质油藏斜井压力动态特征分析

针对裂缝与井筒连通,同时存在溶洞和裂缝、基岩和裂缝之间发生拟稳态窜流的三重介质,建立了这类三重介质油藏的斜井试井解释模型,采用汇源叠加等方法求得顶底封闭无限大三重介质油藏斜井在拉氏空间中的井底压力响应,绘制了相应的典型无因次压力曲线版图,分析了顶底封闭无限大三重介质油藏斜井的渗流规律,对其压力特征曲线进行了流动阶段的划分,并讨论了影响压力特征曲线的各种因素。所得的结果有利于提高对三重介质油藏斜井渗流规律的认识,为合理地运用斜井开发三重介质油藏提供理论依据。     

三重介质分支水平井试井分析

基于裂缝向井底供液,存在溶洞和裂缝、基岩和裂缝之间的窜流的三重介质模型,建立了这类介质的水平分支井数学模型,并利用源函数和Laplace变换,结合泊松叠加公式和贝塞尔函数积分等方法,解得了分支水平井在拉普拉斯空间下的井底压力解,绘制了三重介质分支水平井试井曲线.指出三重介质分支水平井完整的试井曲线存在八个流动阶段.溶洞和裂缝间的窜流系数主要影响第一下凹段出现时间的早晚,而基岩和裂缝间的窜流系数影响第二个下凹段;溶洞的弹性储容比影响两个下凹的深浅,裂缝的弹性储容比只影响第一个下凹深浅.双重介质只出现一个下凹段,而三重介质出现两个下凹段.     

致密油藏体积压裂水平井变窜流系数模型研究

水平井结合水力压裂技术已经成为高效开发致密油藏的有效手段。该文针对水平井经过压裂后在主裂缝周围形成的微裂缝密度随着到主裂缝的距离递减变化的特点,基于双重介质模型建立了窜流系数随着到主裂缝距离变化的体积压裂水平井线性流动模型,通过引入Airy函数及Laplace变换求得了模型的解析解,运用Stehfest数值反演技术得到了在实空间中的解,最后对定产量生产时的井底压力动态及定井底流压生产时的产能动态进行了分析。研究结果表明:井底压力及产能动态曲线可分为4个流动阶段,基质形状假设为球形及柱状对结果影响不大;窜流系数最大值越大,总系统线性流就发生得越早,双线性流阶段无因次产能就越大;窜流系数最小值越大,双线性流发生的时间越早,而且持续的时间越长,总系统线性流阶段无因次产能越大。研究结果可为致密油藏压力及产能动态的合理分析提供科学依据。