延迟焦化炉的数学模拟Ⅰ.梯形截面立式炉中辐射传热计算的直接交换面积

叙述了一种比较严格的用于焦化炉设计的方法。采用区域法计算辐射传热，系统被分为若干个表面区和气体区，焦化炉的温度分布通过联立求解每一区的能量平衡式而得。直接交换面积是区域法计算辐射传热的基础数据。Ｈｏｔｅｌ和Ｃｏｈｅｎ提出的直接交换面积限于立方体和正方形，本文给出的在立式炉中任意两区之间的直接交换面积公式可适用于任何大小的梯形表面与空间。     

延迟焦化炉的数学模拟：I.梯形截面立式炉中辐射传热计算？…

叙述了一种比较严格的用于焦化炉设计的方法。采用区域法计算辐射传热、系统被分为若干个表面区和气体区，焦化炉的温度分布通过联立求解每一区的能量平衡式而得。直接交换面积是区域法计算辐射传热的基础数据。Ｈｏｔｔｅｌ和Ｃｏｈｅｎ提出的直接交换面积限于立方体和正方形，本文给出的在立式炉中任意两区之间的直接交换面积公式可适用于任何大小的梯形表面与空间。     

最小曲率法计算中的数值方法

最小曲率法是测斜计算、井眼轨道设计中最常用的方法之一,在井眼轨迹计算中有广泛的应用。研究了最小曲率法计算机数值计算中的几个细节问题,给出了零井斜角测点的方位角定义,阐述了零井斜角测点方位角的二义性。分析了坐标增量计算过程,给出了减小三角函数计算次数的算法。对小弯曲角情形的坐标计算使用高精度近似公式代替容易产生除法溢出的直接计算,提高了计算过程的稳定性和计算精度。对水平投影长度的计算给出了使用Gauss数值积分法的精确计算方法。文中提出的方法可以用于使用最小曲率法时的井眼轨道计算的计算机软件开发,提高计算机软件的计算稳定性和计算精度。对涉及井眼轨迹计算的其他实际问题如定向井中靶分析预测、井眼轨迹控制、井身质量检查等都有一定的参考价值。     

最小曲率法测斜计算中的数值方法

最小曲率法是测斜计算、井眼轨道设计中最常用的方法之一,在井眼轨迹计算中有广泛的应用。本文研究了最小曲率法计算机数值计算中的几个细节问题,给出了零井斜角测点的方位角定义,阐述了零井斜角测点方位角的二义性。分析了坐标增量计算过程,给出了减小三角函数计算次数的算法。对小弯曲角情形的坐标计算使用高精度近似公式代替容易产生除法溢出的直接计算,提高了计算过程的稳定性和计算精度。对水平投影长度的计算给出了使用Gauss数值积分法的精确计算方法。本文提出的方法可以用于使用最小曲率法时的井眼轨道计算的计算机软件开发,提高计算机软件的计算稳定性和计算精度。对涉及井眼轨迹计算的其他实际问题如定向井中靶分析预测、井眼轨迹控制、井身质量检查等都有一定的参考价值。     

两种四溢流塔盘设计方法的比较

介绍四溢流塔盘设计中等通道长度法和等鼓泡面积法对应的降液管面积分配和位置、出口堰及降液管底隙设计。给出了两种方法详细的计算过程,并进行了总结比较。通过实例计算,结果表明等通道长度法优于等鼓泡面积法。     

自然曲线法测斜计算中的数值方法

在井眼轨道计算中,自然曲线法具有比最小曲率法和圆柱螺线法更好的计算精度,但是计算公式复杂,逻辑判断条件多,容易出现影响数值计算稳定性和精度等问题。推导出了自然曲线法的一组等价计算公式,具有比较简单的表达形式,特别适合于计算机上数值计算,提高数值计算过程的稳定性和计算精度。还对自然曲线井眼轨迹的平均井眼曲率的计算方法进行了研究,提出了一个数值积分计算方法,实际算例表明,数值积分法计算出的平均井眼曲率比其他两种方法能更准确反映井眼弯曲情况。     

基于有限体积法的感应测井响应快速模拟

感应测井是定量评价砂泥岩储层含油气性的主要测井方法之一,开展快速而准确的感应测井响应数值模拟对资料采集和地层解释都有着重要的作用。为了克服有限元及有限差分等数值模拟方法的不足,首次引入有限体积法(FVM)计算感应测井在地层中的响应。有限体积法的核心思想简单,容易实现非结构网格剖分的计算,能更好地拟合不规则的地层形状,从而达到较好的模拟精度。首先详细论述了有限体积法的基本思想;然后给出了有限体积法在感应测井数值模拟中的具体实施办法;最后通过编制的计算程序对两个实际的地层模型进行了计算,均取得了比较理想的模拟结果。     

自然曲线法测斜计算中的数值方法

在井眼轨道计算中．自然曲线法具有比最小曲率法和圆柱螺线法更好的计算精度，但是计算公式复杂，逻辑判断条件多，容易出现影响数值计算稳定性和精度等问题。推导出了自然曲线法的一组等价计算公式，具有比较简单的表达形式，特剐适合于计算机上数值计算．提高数值计算过程的稳定性和计算精度。还对自然曲线井眼轨迹的平均井眼曲率的计算方法进行了研究，提出了一个数值积分计算方法，实际算例表明，数值积分法计算出的平均井眼曲率比其他两种方法能更准确反映井眼弯曲情况。     

基于QWE法的汉克尔变换在电磁法数值计算中的应用

在电磁模拟的数值计算中,需要有高性能的数值滤波方法计算汉克尔积分,以获得良好的计算精度和运算速度。将直接数值积分方法即基于Shanks变换的正交插值求积方法(QWE)应用于两个实际问题:重叠回线装置的一维瞬变电磁响应和电偶源电磁张量格林函数的计算。与快速汉克尔变换(FHT)计算结果相比较,对于重叠回线装置,应用QWE法可获得更准确的垂直磁场高频段虚部响应和早中期瞬变响应,效率接近FHT法。对于电磁张量格林函数的计算,选用 5节点和100个求积段数仅有0.1%的误差,在相同精度下QWE法比FHT法节省一半计算时间,显示QWE法在电磁模拟的数值计算中具有潜在的优势和应用价值。     

三维快速高精度地震波正演数值模拟方法及其应用

如何有效提高三维地震波正演数值模拟精度和计算效率一直是勘探地球物理学研究的重要问题。为了克服常规中心有限差分法较难快速提高差分精度的缺陷和一阶双曲型波动方程内存占用多、计算量大、引入变量较多的困难,采用高阶交错网格有限差分法直接求解三维地震波动方程,推导的高阶差分格式计算形式简单,可以推广于求解任意偶数阶时空导数,同时给出其稳定性条件。在人工边界处,对比了镶边法和常规旁轴近似法两种吸收边界条件。从三维似French模型的正演结果看出,采用的高阶交错网格差分算法在快速有效地提高数值模拟精度的同时,大大提高了计算效率,同时结合镶边法吸收边界条件还可有效压制边界反射,提高整个计算域内波场的信噪比。     

连续气举采油中的能量交换理论

文章提出了连续气举采油中的能量交换理论、能量交换系数和能量损失分配系数的概念．并给出了相应的计算公式。该理论的提出为连续气举采油工作理论和技术的深入研究奠定了一定的理论基础。分析计算表明，在一定条件下，段塞流结构的能量交换最为充分。     

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气体分离轻烯加工往往遇到多股流换热，且多属一股原料气对多股分离产品所了体换热。本文分析在不发生相变传热时，所涉及的热物性、结构、传热计算的物理模型、计算方法与实用软件。     

连续气举采油举液机理研究

开展气体举液机理研究对气举采油技术的发展与应用具有重要的理论价值和实际指导意义。文章首次对气体举液机理研究现状及降低密度举液理论进行了综合分析研究。2种流动模型的分析计算表明，混合液柱密度降低并不可以作为气体举液的充要条件。而气体与液体之间能量传递与交换是构成井液举升的充要条件，由此便提出了能量充分交换的观点，即，气体与液体之间的充分能量交换是液体得以举升的根本原因。其分析结论对连续气举井参数优化设计与选择将具有重要的指导意义。     

Streamline simulation of counter-current imbibition in naturally fractured reservoirs

Describing fluid transport in naturally fractured reservoirs entails additional challenge because of the complicated physics arising from matrix–fracture interactions. In this paper, the streamline-based simulation is generalized to describe fluid transport in naturally fractured reservoirs through a dual-media approach. The fractures and matrix are treated as separate continua that are connected through a transfer function, as in conventional finite difference simulators for modeling fractured systems. The transfer functions that describe fluid exchange between the fracture and matrix system can be implemented easily within the framework of the current single-porosity streamline models. In particular, the streamline time of flight concept is utilized to develop a general dual-porosity, dual-permeability system of equations for water injection in naturally fractured reservoirs. The saturations equations are solved using an operator splitting approach that involves ‘convection’ along streamline followed ‘matrix–fracture’ exchange calculations on the grid. The proposed formulation reduces to the commonly used dual-porosity model when the flow in the matrix is considered negligible. For modeling matrix–fracture interactions, two different transfer functions are examined: an empirical transfer function (ETF) and a conventional transfer function (CTF). The ETF allows for analytical solution of the saturation equation for dual porosity systems and is used to validate numerical implementation. Results obtained using the CTF are compared with a commercial finite-difference simulator (ECLIPSE) for waterflooding in five-spot and nine-spot patterns. The streamline approach shows close agreement in terms of recovery histories and saturation profiles with a marked reduction in numerical dispersion and grid orientation effects. Finally, an examination of the scaling behavior of the computation time indicates that the streamline approach is likely to result in significant savings for large-scale field applications.     

泥质砂岩的三种导电模型的研究

在泥质砂岩的电测井解释模型中，目前比较流行的有三种导电模型，即Ｗ－Ｓ模型，Ｄ－Ｗ模型和Ｄ－Ｌ模型。泥质砂岩油气水层评价中需要对这三种模型的适应性进行评价。文中通过选取ＮＹ油田的２０块泥质砂岩样品以实验方法测定其阳离子交换量（Ｑｖ），并通过三种理论模型计算Ｑｖ进行比较研究。结果表明：Ｗ－Ｓ模型优于Ｄ－Ｌ模型，而Ｄ－Ｌ模型优于Ｄ－Ｗ模型，从而为测井地层评价提供了理论依据。     

高盐油藏开发期饱和度计算的矿化度驱替-交换模型

注水开发过程中油藏混合液矿化度的变化受注入水驱替和离子交换控制。水淹初期,矿化度变化受孔隙体积中的注入水比例影响;随着注水时间和注水倍数增加,注入水和原生水之间的离子交换程度不断增加。首次提出矿化度驱替-交换理论模型,确定出混合液矿化度与目前含油饱和度、原生水矿化度、注入水矿化度的关系图版,模拟研究水淹过程中电阻率的变化规律。利用这一理论模型和图版,结合电法测井,采用迭代计算或联合求解的方法,消除剩余油饱和度计算中存在的多解性问题,提高饱和度和矿化度的计算精度,在多个大中型油藏水淹层解释中取得良好的应用效果。     

声波正演中一种新的边界条件——双重吸收边界条件

在声波波动方程有限差分波场数值模拟中，由于计算模型的限制，导致很强的人为边界反射的产生。为了使计算得到的边界波场值更接近真实的边界波场值，往往使用边界条件以减少来自计算区域边界的人为反射能量，使得声波在有限区域传播达到在无限介质中传播的效果。目前，在声波正演中，较常用的一种边界条件是基于标量波动方程旁轴近似理论的吸收边界条件，在此基础上诞生了许多新的边界条件算法。在前人成果的基础上，提出了一种新的吸收边界条件——双重吸收边界条件。该方法将标量波动方程旁轴近似与另一种边界方程通过加权的方式，使所计算的边界波场值比利用通常吸收边界方程计算的边界波场值更接近真实的波场。该方法计算量小，简单易实现，应用于声波正演能得到比利用常规吸收边界条件更好的吸收效果。     

声波完全匹配层吸收边界条件的改进算法

传统位移形式的声波完全匹配层(PML)吸收边界条件以三分裂位移参量来构建,需要求解时间3阶导数,计算量大,计算时间长.为此,提出了一种改进的声波分裂PML吸收边界条件.阐述了传统和改进的PML吸收边界条件的构建原理,通过数值模拟讨论了改进和传统的PML吸收边界以及低阶Higdon吸收边界对边界反射的吸收效果.结果表明,低阶Higdon吸收边界条件吸收效果较差,在波场快照和模拟记录中存在较强的边界反射;改进的PML吸收边界条件与传统的PML吸收边界条件效果相当,均能有效地吸收衰减任意角度的边界反射波.改进算法用褶积近似运算代替时间3阶导数的求解,因此简化了计算过程,减少了计算量,是一种高效稳健的算法.     

地震资料面波波形计算研究

地震面波波形的计算是相当困难而又很有意义的研究课题，它不仅有利于地震资料的去噪处理，而且还可以直接利用面波信息探测地下含油气情况。经过一系列研究，取得了如下的一些成果：①引用地震波复速度及地震波能量吸收的形式来描述粘障性介质；②应用目前国外粘弹性介质面波频散参数计算的快速算法，计算出了多阶振型地震面波的各阶频散参数；③运用哈特莱变换计算出多阶振型地震面波波形。     

应用侧向电阻率测井反演储层污染半径

现场根据一定的试井分析模型可直接获得表皮系数,进而推算储层污染损害程度和储层污染半径.尝试把侧向测井正演,用于最优化技术中实现反演,由此近似求得储层污染半径.反演结果又通过泥浆滤液侵入的理论计算得以互相验证.初始点采用几何因子理论估算,整个算法实现简明,占用机时较少,适合测井数据连续处理.算法的有效性主要取决于正演和最优化算法.此项技术将有助于时间推移测井数据的应用与解释.