基于加速时间预测的现代有轨电车储能系统能量管理与容量配置优化研究

电池寿命过短和配置空间有限是现代有轨电车储能系统应用存在的重要问题,给其能量管理策略和容量配置方法的设计带来了挑战。该文首先对影响电池寿命的因素进行了分析,建立了寿命估计模型。针对电池与超级电容混合储能系统,提出了基于加速时间预测的能量管理策略:根据车辆加速时间计算超级电容的实际可用功率,进而决定电池和电容的功率分配。该策略基于有轨电车运行周期性确定加速时间预测窗口,并充分考虑超级电容放电时间。仿真和实验验证了该策略具有充分利用超级电容能量和减弱电池寿命衰减的良好效果。同时,分别基于基本阈值策略和加速时间预测控制策略进行优化容量配置,分析不同控制策略对容量配置结果的影响。结果表明该文的策略通过降低超级电容的配置要求以及延长电池寿命实现了全寿命周期成本的降低。     

渤海油田大尺寸优势通道封堵剂性能评价

与陆上油田相比,渤海油田在储层地质特征、注采参数和完井方式等方面存在较大差异。为解决渤海油田注入液窜流技术难题,以渤海油田储层和流体为实验平台,开展封堵剂组成筛选和性能评价实验研究。结果表明,封堵剂是由主剂与增粘剂、固化剂和缓凝剂等组成的灰黑色致密固体,具有较高的抗压强度和较低的渗透性,是一种大尺寸优势通道封堵材料。封堵剂溶剂水总矿化度与固化时间相关性不大,但溶剂水中的CO_3~(2-)和HCO_3~-有益于延缓固化时间。从技术经济角度考虑,主剂质量分数不低于30%,缓凝剂质量分数为0.05%~0.1%。通过调节缓凝剂用量,可以满足矿场施工时间要求。当封堵剂组成为质量分数为5%的增粘剂+质量分数为0.15%的固化剂+质量分数为0.1%的缓凝剂+质量分数为30%的主剂时,其固化时间约为20 h。     

分散型调驱体系注入、运移和封堵能力及其影响因素——以渤海B油田为例

渤海B油田具有高孔高渗的储集物性特征,窜流优势通道明显。该油田前期开展了2井次分散型调驱体系调驱试验,增油降水效果明显。为了进一步提高分散型调驱体系液流转向效果,以目标油藏地质及油水特征为参考,通过室内物理模拟实验,开展了分散型调驱体系注入、运移和封堵能力及其影响因素研究,并进行对比分析,从不同方面对3种分散型体系进行评价。结果表明,在3种分散型调驱体系中,"纳米型"注入和运移能力较强;在相同实验条件下,"超分子型"阻力系数、残余阻力系数和封堵率较大。随注入速度增大,分散型调驱体系传输运移能力增强;采出液中颗粒数目增多,粒径增大。对于"超分子型"和"核壳型"分散型调驱体系,随分散型调驱体系浓度或水化时间增加,阻力系数、残余阻力系数和封堵率增加;颗粒缓膨效果与注入时机关系不大。分散型调驱体系在岩心注入端面滞留引起注入压力"虚高",严重时会造成注入能力下降甚至注入困难,建议矿场施工时采取分散型调驱体系与水交替注入方式来减小端面效应。     

无机地质聚合物凝胶堵剂的性能评价

针对胶结疏松易形成大孔道的高温高矿化度油田,以渤海油藏储层和流体为研究对象,用增黏剂蒙脱土、交联剂氢氧化钠、缓凝剂柠檬酸和主剂粉煤灰等制得无机地质聚合物凝胶堵剂,研究了堵剂的成胶速度及影响因素、耐温耐盐性能、封堵效果、液流转向效果以及封堵后的调驱效果。结果表明,随着主剂与交联剂浓度和温度的增加,无机地质聚合物凝胶成胶速度增大。配液水矿化度对无机地质聚合物凝胶成胶效果基本无影响,配液水中较高浓度的碳酸根和碳酸氢根会延长聚合物胶液的交联时间。当岩心水测渗透率大于18800×10^-3μm²时,无机地质聚合物凝胶对岩心的封堵率随渗透率的增加而增大,且封堵率均大于90%。无机地质聚合物凝胶的耐冲刷能力和液流转向效果较好,可对高渗透层大孔道有效封堵,提高低渗岩心分流率。对于大孔道或特高渗透条带,封堵长度越大,增油降水效果越好。无机地质聚合物凝胶的封堵效果好于常规的聚合物凝胶和淀粉胶,可用于高温高矿化度油田大孔道的封堵。图5表5参19     

海上油田分注分采效果及其影响因素数值模拟——以渤海SZ36-1油田为例

依据渤海SZ36–1油田地质特征和流体性质,通过建立排状注采井网地质模型,利用CMG油藏数值模拟软件,开展了笼统注采、水井单独分注和分注+分采三种注采方式下的增油效果,以及影响分注+分采增油效果的因素研究。结果表明,实施分注分采有利于进一步扩大各层注入水波及体积,提高水驱采收率,但过早或过晚实施分采均会减弱增油效果,排状注采井网的最佳分采时机为含水90%,最优分注率为33%;随井排距比增大,采收率增幅呈现先升后降的趋势,合理井排距比为1.25;对平面非均质性强的油藏,实施分注分采可调整平面矛盾,改善驱替前缘呈矩形推进,从而提升增油效果。     

不确定环境下多无人机协同搜索算法研究

不确定环境下多无人机协同搜索是多无人机协同控制的一个重要研究内容.多架无人机同时对一个不确定区域进行搜索,目的在于获取搜索区域的信息,降低环境的不确定度,并尽可能发现隐藏在环境中的目标.针对这一问题,提出一种基于协同进化算法的多无人机协同区域搜索算法.首先,建立搜索概率图来描述搜索环境的不确定性,并使用贝叶斯准则更新搜索概率图,然后,使用协同进化算法,在线生成多UAV协同搜索的路径.仿真结果验证了算法的有效性.     

分层注水配注方法及其影响因素数值模拟研究

为进一步改善海上油田分层注水开发效果,对现有分层配注方法特点进行了归纳和总结,随后针对渤海SZ36-1油田典型地质油藏特征和流体物性,采用CMG数值模拟软件建立了理论模型,以累积增油量或采收率为评价指标,研究了不同配注方法在不同分注时机条件下的油藏适应性以及分注效果的影响因素。结果表明,分层注水要根据现场数据资料充裕程度和各方法油藏适应性来合理选择配注方法。在低含水时期,推荐使用剩余油法、厚度法以及存水率法;在中高含水时期,推荐使用剩余油法和存水率法;在特高含水期,推荐使用存水率法或欠注法;而地层系数法不推荐使用。对于排状注采井网,分注率愈高,增油效果愈好,推荐分注率范围为大于60%;水井分注配注误差应控制在10%以内、分注合格率应达到75%以上。     

耐温抗盐高效聚合物微球性能评价与应用效果

深部液流转向技术是渤海油田目前亟需突破的问题。采用倒置生物显微镜以及岩心驱替实验对3种聚合 物微球进行了性能评价,并在渤海B油田开展了微球矿场试验。结果表明,在渤海油藏环境（温度65 ℃、矿化度 8.9 g/L）下,与SMG和COSL微球相比,NWKY微球（主要成分为带有丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和疏水单体等基团 的交联聚合物）在模拟水中缓慢膨胀7 d的粒径从1.98 μm增至18.14 μm,水化膨胀效果较好（膨胀倍数最大）;在 高矿化度水和低矿化度水中的粒径和膨胀倍数接近,耐盐性良好。在95 ℃下,NWKY微球仍具有良好的缓膨效 果,耐温性能良好。NWKY微球适应的储层渗透率为200×10^-3～1500×10^-3μm²,满足油田需求。NWKY微球在 渤海B油田现场实施取得了较好的效果,递减增油7432 m³。     

弱凝胶体系黏度参数计算方法研究

弱凝胶体在渤海油田的调驱中得到广泛应用。为了充分发挥弱凝胶应用效果,应该确定其油藏中的物理和化学参数。通过运用CMG数值模拟技术可以指导弱凝胶调驱方案设计,为增强CMG运行方案的精确度,需要明确弱凝胶体系在油藏中的物化参数(黏浓、残余阻力系数、最大吸附量、残余吸附量等),其中黏度数值是影响CMG运行的关键因素。本文确定了影响黏度损失的主要因素为近井地带剪切和衰竭层效应。通过近井地带模拟装置确定了射孔带剪切会造成65%的黏度损失,通过双流体模型结合Huggins方程、Mark-Houwink经验式确定衰竭层效应会造成8%的黏度损失。计算结果输入到CMG软件中,进行软件历史拟合,拟合率从开始的80%提高到93%。     

调驱微球优化改进及应用

针对渤海水驱油田储层动态变化导致的常规调堵体系应用效果逐轮次变差,调驱增产难度逐年增大等难题,研发了一种新型自组装微球调驱体系.通过阴、阳离子静电作用形成的自组装聚集体,剪切后可自修复、再胶结,自适应匹配油藏孔喉结构特征,改变聚合物微球以单一架桥和单一弹性封堵的调驱作用机制.以静电力控制的自组装聚集体,提高了体系在强水...