油气管道设计多方案综合评价综述

石油天然气长输管道工程具有高技术、高投入、高风险的特点 ,因此对各工程方案进行科学决策便显得非常重要了。 2 0世纪 90年代以来 ,随着对模糊集合理论 ,灰色系统理论和物元分析的引入 ,形成了一些比较完善的用于油气管道设计方案综合评价的方法。对这些现有方法进行了总结和阐述 ,并针对现有评价体系中所存在的问题提出了一些见解 ,为综合评价理论在油气管道设计中的应用发展理清了思路     

减速涡轮钻具设计方案的可拓综合评价方法

设计方案选择是否得当关系到产品的功能、性能和成本。为了客观、综合的评价减速涡轮钻具设计方案，给出了形式化待评方案综合评价物元模型，在此基础上提出了一种定性与定量相结合的减速涡轮钻具设计方案评价方法。该方法利用可拓理论对经典集合论的语义进行扩展，利用模糊化思想对定性指标进行量化，给出越大越优指标和越小越优指标的关联函数模型。通过关联度和综合指标值的计算，客观地给出了减速涡轮钻具设计方案综合评价结果。用实例验证了该评价方法的可行性与实用性。     

模糊综合评判法在天然气长输管道方案比选中的应用

为了更好地评价天然气长输管道设计方案的优劣,应用模糊综合评判法建立设计方案比选指标体系及结构模型,模型包含经济因素,并从工程和经济等多方面、定量与定性相结合的角度来确定最优方案.通过实例分析表明,该模型既能满足工艺要求,又能经济合理地选出输气管道设计方案,具有一定的实用价值.同时,为管道生产过程中优化运行参数提供了辅助决策手段.     

岩石可钻性强度的模糊物元综合评判

本文在物元分析基础上，结合模糊数学概念，提出了一种新的评判方法，称为模糊物元综合评判。文中引用实例说明应用结果与其他方法相同，并与实际符合。     

CNG汽车产业综合效益评价方法

随着CNG汽车产业的快速发展,所产生的综合效益也开始显现。然而,由于各地产业规模、结构和发展水平的不同,如何评价其产业综合效益就成为难题。通常,综合效益评价采用层次分析和模糊综合评判相结合的方法,但专家认为评判的成分较多,难以进一步挖掘产业发展结构数据所反映的信息。为此,通过分析CNG汽车产业的构成和产生效益的特点,构建起由反映经济效益、社会效益和环境效益3个方面共15个评价指标构成的分层次的评价指标体系,并运用层次分析法确定出各指标的贡献权重。为尽可能消除评价过程中人为因素对结果的影响,对评价指标进行了标准化处理,并引入修正系数以消除产业规模、结构和发展水平差异化的影响,建立起基于该产业基础数据的综合效益评价模型。该评价方法减少了常规评价模型中的人为评判因素,为全面、客观地反映CNG汽车产业发展效果进行了尝试。通过对四川省和自贡市的实例计算,验证了模型的合理性,为科学地评价CNG汽车产业发展效果提供了依据。     

连续油管可靠性的模糊综合评价

在综合分析影响连续油管可靠性因素的基础上, 建立了对连续油管可靠性进行模糊综合评价的指标体系, 提出了用于连续油管可靠性模糊综合评价的多目标多级模糊综合评价的数学模型, 并结合实例从环境条件、使用可靠性、固有可靠性和总体可靠性四个方面对连续油管可靠性做了评价。应用表明, 这种模糊综合评判方法, 不仅可用来评判在役连续油管的可靠性, 还可对新进口连续油管的可靠性进行综合评判, 鉴定油管质量, 从而对连续油管的选购和使用管理等提供依据。     

模糊综合评判在油田地质中的应用

本文将单因素、多因素模糊综合评判方法同时应用于双河油田核三段Ⅶ油组油层评价,并探索了模糊综合评判方法各数学模型的应用效果。     

基于绿色设计的涡轮钻具设计方案模糊综合评价

涡轮钻具设计方案的评价是方案设计中的关键.根据绿色设计的思想,在考虑技术性、经济性的同时兼顾产品的环境、资源和能源属性,从技术功能、经济性和绿色性三个方面将影响涡轮钻具设计方案评价的15个因素按层次归类,建立了基于绿色设计的涡轮钻具设计方案的评价体系.针对评价中的不确定性因素,采用模糊变换理论建立了评价的数学模型,由层次分析法确定了各因素的权重系数,以4种典型的涡轮钻具设计方案为实例进行了模糊综合评价,应用加权平均法对4个方案的评价结果进行了排序,分析表明,独立悬挂复式涡轮钻具和浮动定/转予复式涡轮钻具均为可行方案,其中独立悬挂复式涡轮钻具方案是目前技术水平下较为理想的设计方案,分析结果与实际应用基本吻合,验证了评价体系和评价方法的可行性.     

模糊物元评价法的研究

在模糊物元分析的基础上，提出了一种新的方法，称其为模糊物元评价法。此法是将复杂工程大系统的影响因素，分为主要因素和次要因素，再把各隶属度按加权平均集中处理，得到一个数学模型，最后根据此模型计算出复杂工程大系统中各方案的综合评价值，以确定最佳方案。计算结果与用其他方法所得结果完全一致，符合实际。实例表明，用模糊物元评价法评价复杂工程大系统，不但计算简单，而且准确可靠。     

压裂设计方案从优度模糊物元决策分析

在模糊物元分析的基础上 ,结合决策概念 ,对压裂设计方案进行评价优选 ,提出了一种新的方法 ,称其为从优度模糊物元决策分析。文中实例表明运算结果与其它方法相同 ,符合实际。     

深水气井测试温压场耦合模型求解及实现

为求解深水气井测试温压场耦合模型，需优选气液两相流动模型，结合两相嘴流模型、两相持液率公式、两相产能方程，建立关于时间和空间的非稳态压降与传热模型差分方程组，并采用Newton Raphson方法计算，实现对开井放喷瞬态过程的模拟。结果表明：①该方法真实再现了放喷过程中液位上升和地层产气等2个阶段；②预测井口参数与现场工况吻合，井口压力、温度平均误差小于5%，满足工程精度要求；③模拟结果再现了井筒内诱喷液及测试完井液动态过程，为合理制定测试设计提供依据；④高产能深水气井测试期间，应采用较大尺寸管柱及油嘴放喷，提高清井速度，防止冰堵。算例分析结果表明数学模型真实反映了深水气井测试放喷过程。该研究成果对深水气井测试方案设计及后续跟踪评价具有指导意义。     

基于层次分析法构建海洋工程方案比选模型

传统的海洋工程项目方案多采用以经济评价为基础,结合专家意见的综合评价法确立优选方案,缺乏非经济因素的定量评价考量。海洋工程方案比选受多因素影响相互制约,单一考量经济因素不能全面反映方案的优劣。为解决这个多目标决策问题,着力探索一种适应于海洋工程方案比选的数学模型,把相关的评价决策影响因素及其内在关系转化为定量数据信息,使评价思维更数字化、系统化、科学化。基于层次分析法建立的层次分析综合评价模型,涵括了海洋工程方案评价因素层次的确定、指标权重的生成和综合评价模型的建立,并针对案例进行模拟分析,验证了该评价模型的可靠合理,切实可行,较为客观地反映了项目方案比选的实际情况,为海洋工程方案比选决策提供了一条新思路。     

基于Pro/E的车载往复泵运动仿真分析

对车载往复泵的曲柄连杆机构进行运动仿真分析,利用Pro/E Wildfire系列工程软件完成了车载泵的三维建模;借助Pro/E的运动学分析模块进行运动学分析和仿真;为车载往复泵整机优化设计提供了有效依据。     

钻井工程风险评估与控制系统的设计与软件研发

为了提高国内钻井风险评估水平、缩小与国外的技术差距,开发了一套集“钻前风险预测、钻进风险监控、钻后风险总结”于一体的钻井工程风险评估与控制系统,并完成了相关的软件研发。该系统包括5个子系统:含不确定度钻井地质力学参数钻前描述及随钻更新子系统、钻前工程设计风险评估与控制子系统、钻井作业过程动态风险评估与控制子系统、钻后工程风险总结与分析子系统以及钻井工程风险数据库子系统。该软件可以实现对井下复杂与事故的钻前工程风险预测和钻进过程中的工程风险监测以及钻后的风险总结,为钻前优化钻井工程设计方案、钻中规避钻进过程中的工程风险和后期待钻井工程设计方案的优化制定提供技术指导和科学依据。     

一种基于系统思维的海上油气田完井管柱设计方法

为了降低设计工程师技术水平参差不齐对技术方案的质量影响,通过多年来对海上油气田完井工程方案编制的总结与提炼,建立了一套"从油气藏基础条件出发,分析功能需求,优化工艺方式,明确上下游专业界面要求,多轮次方案讨论,形成优化方案"的系统性设计方法。该方法有助于设计师形成"自下而上"层层推进的思维模式,不缺不漏、全面高效地完成方案编制工作。     

应用模糊评判法确定原油管道最佳抢险方案

由于各种因素的影响,原油管道在运行时不可避免地会发生各种事故,因此从多个抢险方案中确定最佳方案十分必要。影响抢险方案比选有许多定性和定量的因素。应用模糊数学评判方法对原油管道抢修抢险方案进行比选,可将许多定性因素转化为定量评定,使得分析更加全面和精确。模糊数学评判法的评判因素集包括可靠度、抢险时间、事故损失、抢险费用、社会影响等,各个因素又由若干因素子集组成,评判集为各个方案的优劣等级。该方法能克服人为主观性带来的不足,为合理确定最佳抢修抢险方案提供了科学依据。     

基于Vague集理论的完井方式多指标综合优选

目前现场越来越重视完井方式的选择,普遍开始采用数学方法综合多个指标定量地进行完井方式的优选。为增加对完井评价值数据的利用程度,实现对原始数据的全面考察,提升对备选完井方式的认识水平,引入Vague集理论,建立了完井方式Vague值优选模型。该模型以产能、经济、工程3个方面的8个指标构建了完井方式评价体系,以层次(AHP)-熵权法确定了评价指标的权重分配,以更加科学合理的Vague值构建方法获得了完井方式Vague值评价矩阵,并最终以Vague值的相似性度量为基础,通过构造理想完井方式并与备选完井方式进行多指标加权相似度量,实现了对备选完井方式的精细准确评价。使用该模型对一口实际示例井进行了完井方式优选,从5种备选完井方式中得到了最优的完井方案,与单值优选模型对比结果表明,Vague值优选模型合理有效,且对备选完井方式具有更好的区分度,能够为完井方式的优选提供更加客观可靠的指导。     

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利用气体稳定渗流原理，建立了无限大气藏中水平井产能分析的数学模型，该数学模型具有压力平方形式和拟压力形式。在获得数学模型的解即水平气井的产能公式的基础上，通过定义水平井的产能指数，研究了气层厚度、各向异性、水平井在气藏中的位置及地层损害对产能的影响，从而为水平气井地质设计、钻井工程及气藏工程研究提供了较为科学的依据。分析结论：水平气井适合于对薄层气藏、垂直裂缝较大的气藏的开采；对于底水气藏最好使水平井位于中部以上的气层位置，以获得最高产能；应加强钻井和完井中的储层保护。     

储层流固耦合的数学模型及其有限元方程

利用有限元方法,建立了一个描述可变形饱和储层中流体流动的数值模型。该模型由一组完全耦合的控制方程组成,包括岩石骨架的平衡方程和流体在多孔介质中流动的连续性方程,模型中采用了基于Mohr-Coulomb屈服面的弹塑性本构关系。利用有限元方法得到了控制方程中未知的位移和流体压力在几何域上的耦合解。用全隐式数值格式对上述方程在时间域上进行求解,得到了完全耦合的有限元离散方程,并研究了该数值模型的稳定条件。该模型在石油工程中有广泛的应用,为可变形饱和油藏流固耦合渗流的数值模拟奠定了理论基础。