Optimization of flow in additively manufactured porous columns with graded permeability

Chemical engineering systems often involve a functional porous medium, such as in catalyzed reactive flows, fluid purifiers, and chromatographic separations. Ideally, the flow rates throughout the porous medium are uniform, and all portions of the medium contribute efficiently to its function. The permeability is a property of a porous medium that depends on pore geometry and relates flow rate to pressure drop. Additive manufacturing techniques raise the possibilities that permeability can be arbitrarily specified in three dimensions, and that a broader range of permeabilities can be achieved than by traditional manufacturing methods. Using numerical optimization methods, we show that designs with spatially varying permeability can achieve greater flow uniformity than designs with uniform permeability. We consider geometries involving hemispherical regions that distribute flow, as in many glass chromatography columns. By several measures, significant improvements in flow uniformity can be obtained by modifying permeability only near the inlet and outlet.     

毒品滥用流行病模型的稳定性分析

现有毒品滥用流行病模型假设吸毒者康复后对毒品拥有永久"免疫"力，而忽视了其再次成为毒品易感者的可能性。针对这一问题，通过考虑社区治疗和隔离治疗两种措施，分析了毒品滥用人群的演化过程，提出了基于暂时"免疫"力的毒品滥用流行病模型，并计算了模型的基本再生数，讨论了模型平衡点的存在性和稳定性。当基本再生数小于1时，模型存在一个局部渐进稳定的无毒平衡点；当基本再生数大于1时，模型存在唯一的地方病平衡点，并利用几何方法证明了地方病平衡点的全局稳定性；当基本再生数等于1时，如果满足一定条件，模型出现后向分支现象。数值模拟验证了上述所有结果。研究结果表明提高隔离治疗率、改善社区治疗效果和降低接触传染率可以有效抑制毒品滥用的流行。     

水泥浆失水制约下套管与井眼间隙的研究

通过对水泥浆失水规律的室内试验分析以厦对注水泥顶替过程中水泥浆失水桥堵套管与井眼间隙问题的研究，建立了顶替过程中滤失层不发生水泥浆失水而桥堵环形空间的临界失水量计算模型，提出了调配水泥浆失水性能和确定合理套管井眼间隙的具体方法，对注水泥现场施工和井身结构设计具有一定的指导意义。     

石化企业线性规划模型的自动生成

根据石化企业生产过程的实际情况，考虑原料供应量、装置加工能力、物料平衡和价格等情况．建芷反映企业生产情况的线性规划数学模型。分别阐述了模型的决策变量、目标函数和约束方程的自动生成的方法，并给出了模型文件的存储结构。     

川东气藏直井完井方法的产能预测研究

在分析研究目前国内外油气井完井产能计算经验公式的基础上，针对四川气田东部浅层气藏常用的几种完井方式，建立了该地区完井产能预测的数学模型。通过实例计算，表明了其数学模型的准确可行性，并为出砂井和非出砂井的完井方式提供了选择依据：对于出砂井，砾石裸眼充填完井方式是最理想的完井方式；对于非出砂井，实际裸眼完井的产能最大。得出的结论对该地区直井完井方式的选择，完井参数优化设计以及产能预测具有一定的指导作用。     

天然气产业链下游市场风险评价模型探讨

随着我国天然气主干管网的逐步形成，天然气产业链下游市场正在进入快速成长阶段，建立风险预警系统的重要性开始显现，而风险评价模型是其基础工作之一。文章在天然气产业链下游区域市场风险评价指标体系的基础上，综合运用层次分析法和灰色系统理论，建立了对天然气产业链下游区域市场风险评价的模型，并以各区域市场的用气量占全国总用气量的比重为权重，建立起完整的市场风险评价模型，可为评价天然气产业链下游市场整体市场风险时参考。     

裂缝性底水油藏储气库最大工作气量的预测方法

利用华北油田水驱开发晚期裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏改建大型地下储气库，对保障京、津、冀等地区安全、平稳供气，具有重要意义。虽然前期对华北任11井裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏改建地下储气库的可行性已开展了相关研究工作，但没有解决工作气量、气垫气量优化评价的关键技术问题。文章通过借鉴国外含水层储气库注采运行的经验，在物质平衡原理基础上，提出了描述裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏改建地下储气库工作气量预测的数学模型。该模型能较准确地预测随油气界面下移，气库能达到的最大工作气量和相应气垫气量。通过实例求解得出注气增压系数对工作气量及其在库容量中所占的比例影响较大。随着注气增压系数的增大，工作气量及所占的比例迅速增加，气库效率随之提高，因此，提高注气增压系数是提高裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏储气库效益的重要途径。     

膨胀套管的弹塑性理论分析

分析认为，膨胀套管在膨胀过程中先进入弹性阶段，然后进入弹塑性阶段，最后进入塑性流动阶段。采用弹塑性分析方法，对膨胀套管膨胀过程中套管内壁的受力与变形进行了研究，模拟了其成形的过程，并建立了解析解，为膨胀套管膨胀操作过程中确定关键操作参数提供了理论支持。根据推导出的力学模型，计算出了外径107．9mm、钢级为J55的膨胀套管膨胀到直径139．7mm时膨胀芯头拉头处的轴向力为195．94kN。     

渤海绥中油田J3井疏水缔合聚合物驱数值模拟研究

为了进一步提高渤海油田J3井区缔合聚合物驱的技术经济效果,在渤海油田室内配方和先导性矿场试验研究基础上,利用化学驱油藏数值模拟软件FAPMS,分析和研究了高浓度缔合聚合物前置段塞、主段塞的大小和浓度以及段塞组合方式对驱油效果的影响,优化设计了渤海绥中油田J3井区块矿场试验的最佳注入程序及段塞大小。结果表明,通过对不同浓度的疏水缔合聚合物注入的前置段塞及主段塞和梯度式后续段塞的优化后,原油采收率比未优化时提高了约10个百分点。研究表明,渤海油田应该高度重视聚合物驱的注入方式和段塞优化设计,进一步提高聚合物的技术经济效果。