基于HHT和SVM的供水管网爆管诊断模型研究

针对当前复杂供水管网泄水事故频发的现象,提出以管网发生故障时的瞬态水力数据信息为样本,采用Hilbert-Huang变换将故障样本信息从水压—时间的时域信号转换为压力幅值—频率的频域信号。分析选取频域信号中的主要特征值坐标作为支持向量机(SVM)的输入数据,并采用粒子群算法(PSO)对SVM参数进行优化,建立了基于HHT和SVM的供水管网故障诊断模型。实例应用表明,该模型在供水管网泄漏诊断中效果较好,从而验证了模型的可行性。     

基于HHT和SVM的供水管网爆管诊断模型研究

针对当前复杂供水管网泄水事故频发的现象,提出以管网发生故障时的瞬态水力数据信息为样本,采用Hilbert Huang变换将故障样本信息从水压—时间的时域信号转换为压力幅值—频率的频域信号。分析选取频域信号中的主要特征值坐标作为支持向量机（SVM）的输入数据,并采用粒子群算法（PSO）对SVM参数进行优化,建立了基于HHT和SVM的供水管网故障诊断模型。实例应用表明,该模型在供水管网泄漏诊断中效果较好,从而验证了模型的可行性。     

水平井流入剖面的简捷计算方法

在分析现有水平井流入剖面计算方法的基础上,尝试从纯数学、物理的角度建立简捷的方法,以得出无限导流假设条件下最精确的流入剖面。将远场的影响用积分近似代替,从而化简了无穷累和,并通过平衡法得到了无限导流假设条件下无限大均质等厚水平地层中水平井的流入剖面。新提出的方法回避了各种流动参数,只要已知生产段长度、生产段偏心率、地层厚度和总产能便能求得流入剖面,具有很强的理论性和实用性。与以往的数值模拟方法相比较,该方法简捷准确,而且,该方法可以作为管-渗耦合下流入剖面各种计算方法精度的退化评价标准。      

正交非线性渗流控制方程

用矢量场论知识,将由福希海默方程等价转化而来的渗流速度关于压强梯度的显式函数代入流体渗流连续方程,对所得方程进行先展开后化简运算,得到正交高速非线性渗流控制方程。正交高速非线性渗流控制方程和正交低速非线性渗流控制方程统称正交非线性渗流控制方程。面对繁琐的正交非线性渗流控制方程,在求其符号解举步维艰的情况下运用矢量场论和微分几何知识对正交非线性渗流进行了流场几何分析,得出新的认识,即“曲渗定理:共形映射不适用于除直流场外的正交非线性渗流场。”为了绕过求正交非线性渗流控制方程符号解过程中的边界条件,应用复势公式和“平面稳态流速场运动学通式”中的度量张量公式,将笛卡尔坐标系内的正交非线性渗流控制方程转换成了既定问题相应势流坐标系内的正交非线性渗流控制方程。鉴于势流坐标系内的正交非线性渗流控制方程依然繁琐,即其曲流场符号解难以直接求得,建议先探寻能间接获得正交非线性渗流场函数的某种未知映射。     

流体流入和流出裂缝的流动动态

运用裂缝激发的渗流场之运动学公式,并结合曲纹坐标与直角坐标的转换关系,成功地模拟了流体流入和流出裂缝的流动动态,为见水时间和岩屑回注的渗流力学研究提供了理论基础。此外,为了理论的完整性,研究了速率场和质点的流动行程。建议考虑油、水渗滤系数的差异和裂缝导流能力的影响,深入研究流体流入和流出裂缝的流动规律。     

环形井群激发的渗流场之复分析

本文采用复势叠加的方法,得到了环形井群的复势通式。运用该通式,解析了一系列井群的势场和速度场,并推导出了相应的产能公式。分析发现该通式形式简洁,含义明确,变化灵活,具有很强的通用性。     

割缝衬管完井方式下的直井产能计算方法

在已知"环形井群形心一口注入井情形下,注入流量为总产能一半为宜"的基础上,因为注入井流动区域的边界为环形井群所在的圆,因此便以较小的注入量驱替了死油区。不考虑水驱油,该渗流图景可视为是流体流入割缝衬管的景象。受"环形井群及其形心一口注入井"渗流场的启发,探讨了割缝衬管的渗流场,并推导出割缝衬管完井方式下的直井产能公式。建议根据本文的近似方法,探索割缝衬管完井方式下的表皮因子,以应用于各种复杂结构井的产能预测。     

井筒内泥浆性能变化对井筒压力计算的影响

深井、超深井已成为油气开发的重要途径,高温高压对泥浆性能和井筒压力计算有着重要影响。结合深井钻井特点,综合考虑泥浆密度和流变性能以及井筒温度和压力场的相互影响,建立深井钻井井筒温度、压力和泥浆性能的耦合计算模型,并进行了数值求解。基于实例分析,得出如下结论:高温高压不仅对泥浆密度影响较大,井筒内实际泥浆密度和有效黏度都会大于入口值;是否考虑高温高压对泥浆密度的影响对井底ECD计算结果影响较大,对泥浆有效黏度的计算影响较小;是否考虑高温高压对泥浆有效黏度的影响对循环压耗的计算结果影响较大,对泥浆密度的计算影响较小。进行深井超深井井筒压力计算时必须同时考虑高温高压对泥浆密度和流变性能的影响,否则将产生较大误差。     

带形地层中裂缝激发的渗流场之复分析

本文运用共形映射方法,得到了带形地层中横向裂缝和纵向裂缝的复势公式。运用复势公式,进一步分析了相应的速度场,并获得了入流剖面。作为本文研究的副产品,架构出了带形地层中横向和纵向水平井的拟三维产能公式。     

裂缝激发的渗流场之运动学分析

本文遵循Lagrange方法,成功地解析了无限大平面地层中每一流体质点流向有限长裂缝的运动规律。