基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法

基于模块化多电平变换器（modular multilevel converter, MMC）的DC/DC变换器因其模块化结构,容易实现低中高压之间的电压转换而广泛应用于直流配电网。该文研究了一种基于模块化多电平变换器的电隔离双向DC/DC变换器,根据DAB变换器的典型两电平电压波形,提出了一种基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法,可以在离散水平上产生适应的电压增益,并对MMC桥臂子模块电压平衡关系和能量平衡关系进行了理论分析,最后通过仿真方法验证了所提出的基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法的性能要优于经典能量平衡策略。     

细分层系一次多层压裂充填防砂技术研究

随着渤海油气田开发进入中后期,稳产、增产、降本增效的压力日益突出。对于当前完井作业中突出的储层保护、可高效调整层间分隔和薄油层精细分层系等技术难题,提出了研究一种适合海上细分层系一次多层压裂充填防砂技术的必要性。针对海上ø244.5 mm生产套管一次多层充填防砂完井,对国内外同类技术现状进行调研,剖析各自的技术特点和适用范围; 设计了一种满足海上1次7层及以上细分层系压裂充填防砂管柱及配套关键工具。经过实例井的施工模拟分析和参数优化,验证了其技术参数的适用范围。综合对比各项技术的先进性、经济性、优势和风险性,为细分层系一次多层压裂充填防砂技术的后续设计和细化产品提供了可靠的数据支持。     

贵州遵义五峰组—龙马溪组页岩微观孔隙特征及其对含气性控制——以安页1井为例

黔北安场向斜为我国南方页岩气勘查复杂构造区。为深入研究页岩微观孔隙特征及对含气性的影响,以贵州遵义安页1井上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩为研究对象,通过氩离子抛光扫描电镜、N₂低温低压吸附实验及有机地化、岩矿分析等配套实验,刻画了海相页岩储层微观孔隙类型、结构及对含气性的控制作用。五峰-龙马溪组页岩存在多种微纳米孔隙,以有机孔和微裂缝最为发育。页岩主要为纳米孔隙,微米孔隙多被方解石充填;有机质孔隙为龙马溪组页岩的主要孔隙类型,微裂缝为五峰组页岩的主要孔隙类型。N₂吸附-脱附等温线有2种：Ⅳ型-H4滞后环和Ⅴ型-H3滞后环,为平板结构的狭缝孔;BET比表面积介于7.87~14.83 m²/g,BJH总孔容介于0.002 6~0.005 2 cm³/g,以介孔为主,平均孔径集中在2~5 nm。纵向上,微观孔隙对安页1井五峰-龙马溪组页岩的含气量有显著控制作用,页岩吸附量与TOC正相关,含气量与其他参数无明显对应关系;横向上,通过与焦石坝五峰-龙马溪组页岩对比,安页1井在页岩厚度、孔渗及孔喉直径上存在差异,是影响储层含气性的关键因素。通过安页1井单井分析,显示黔北安场向斜五峰-龙马溪组地质条件优越,具有较好的页岩气勘探前景。     

鄂西黄陵背斜南翼震旦系陡山沱组有利目标区页岩气资源潜力评价

随着鄂西黄陵背斜南翼震旦系陡山沱组全球最古老页岩气的首次发现,该层系暗色页岩的含气性已获得证实。通过宜昌-秭归地区黄陵背斜南翼秭地1井岩心现场含气量解析和岩矿分析,获得了黄陵背斜南翼震旦系陡山沱组暗色页岩含气量和密度数据;通过区域地震资料处理解释和秭地1井、秭地2井钻井标定层位,获得了有利区含气页岩厚度及分布,明确了含气页岩的体积;通过概率体积法对该区陡山沱组页岩气资源量进行计算,其范围为（845.78~3 029.08）×10⁸ m³,中值资源量为1 947.27×10⁸ m³,证明该层系具有良好的页岩气资源潜力,可作为鄂西地区下一步页岩气勘探的重点区域。     

均质围岩灌浆锚杆应力的近似解析解

灌浆锚杆与岩体介质的耦合机理和支护效果的解析评估,目前尚处于研究进展阶段。本文对全长处于均质围岩塑性屈服区的弹性锚杆,按围岩弹-脆-塑性应力应变关系和Mohr-Coulomb屈服准则,给出了锚杆的应力、位移和介质交界面屈服长度的解析表达式。这一解析模型考虑了锚杆切应力τb对围岩的剪切抑制作用。把它应用于Kielder试验洞,计算和实测结果吻合尚好。对Kielder洞探讨了加大杆长的效益,计算表明,加大杆长的效益并不显著,该洞采用1.8 m的杆长是合适的。所提出的解析模型可用于非轴对称地下洞室,是一个较简明的解答,有利于工程初步设计阶段的参数识别,支护荷载及其效果的评估。     

胍胶自增稠支撑剂性能及其储层伤害性评价

为大幅减少现有压裂液工艺配制和运输费用,实现在线配制携砂液,本文采用将胍胶细粉黏附在支撑剂颗粒外表面的方法制作了新型自增稠支撑剂,并以高温高矿化度油藏环境为实验条件,开展了该自增稠支撑剂性能评价及储层伤害性实验。研究表明,在温度高于80℃的情况下,与SZ36-1油田注入水、长庆油田注入水、大庆油田污水和大庆油田清水相比,由矿化度最高的大港油田注入水配制的胍胶增稠剂溶液增黏性最好,视黏度最高,储能模量最大,携砂能力最强。当砂比大于30%后,用大港油田注入水配制自增稠支撑剂悬浮时间小于20 s,沉降时间大于4 h。当自增稠支撑剂破胶剂加量为0.03%数5.0%时,破胶时间为14数2.5h。恒速实验中,随着岩心渗透率增大,滤失量逐渐升高,伤害率逐渐降低。恒压实验中,随着滤失压差的增大,滤失量逐渐增加,伤害率逐渐增加。该胍胶自增稠支撑剂可满足高温油藏压裂施工需求,具有广阔的应用前景。图5表6参20     

核电磁脉冲与开孔金属腔体耦合特性研究

利用基于时域有限差分法(FDTD)的电磁仿真软件XFDTD,研究了核电磁脉冲与开孔腔体的耦合规律。分析了不同极化方向的核电磁脉冲入射时,矩形孔洞长宽比对耦合特性的影响;讨论了核电磁脉冲照射下,腔体谐振和孔缝与腔体的耦合谐振现象;给出了腔体内部电场分布的截面图,讨论了核电磁脉冲入射时腔体内外电场的空间分布情况。研究结果表明:当核电磁脉冲的极化方向与开孔矩形短边平行时,耦合的电场强度比正方形开孔时的要大,且长宽比越大,耦合的电场强度越大;当核电磁脉冲的极化方向与开孔矩形长边平行时,耦合的电场强度比正方形开孔时的小,且长宽比越大,耦合的电场强度越小。极化方向与矩形开孔短边平行时,腔体内产生了腔体谐振和孔缝与腔体的耦合谐振,开孔尺寸的变化会引起谐振频率的偏移;极化方向平行于长边时无明显电磁谐振发生。核电磁脉冲对屏蔽体内的影响主要局限于开孔附近。     

气象因子在海河流域蒸发悖论中的作用机理

蒸发是水文循环的重要环节。利用Mann-Kendall趋势检验方法检测了海河流域1961-2006年蒸发皿蒸发量的演变趋势。结果表明:海河流域蒸发皿蒸发量呈现出显著的下降趋势。利用相关分析、偏相关分析和主成分分析方法,研究了蒸发皿蒸发量与平均气温、相对湿度、平均风速和日照时数4种气象因子之间的关系。基于这4种气象因子,建立了模拟蒸发皿蒸发量的经验公式(E-THWS公式),并利用这一公式的微分形式揭示了这4种气象因子在海河流域"蒸发悖论"中的作用。结果表明:平均气温和相对湿度对海河流域蒸发皿蒸发量的增加作用要小于平均风速和日照时数的减少作用;平均风速的下降是蒸发皿蒸发量下降的主要原因。     

拱坝变形监测预报的随机森林模型及应用

大坝变形预报对大坝运行安全评估起着至关重要的作用。传统模型预报精度不够、模拟效果不稳定;若大坝变形数据有异常值时,传统机器算法模型识别和处理异常值的灵活性很小,导致预报结果有偏差。为了解决这些问题,首次将随机森林算法运用到大坝变形监测领域,将大坝测点根据随机森林相似性矩阵分成若干个子集,针对每一个子集建立随机森林预测模型,分区建立预测模型更符合工程实际情况。选取拱坝变形作为研究对象,验证所建模型的适用性。结果表明,根据随机森林的相似性矩阵对大坝各测点的分区情况符合物理和工程实际意义,对各分区子集测点利用随机森林模型建立的预测模型,与支持向量机、BP神经网络模型相比,预测结果精度较高、模型稳定性好,为大坝变形监测提供了新思路。     

一种基于Contourlet递归Cycle Spinning的图像去噪方法

综合利用Contourlet变换和递归Cycle Spinning,提出一种新的图像去噪方法.由于Contourlet变换缺乏平移不变性,直接进行Contourlet系数阈值图像去噪会产生伪吉布斯现象(导致图像失真),本文引入递归Cycle Spinning来有效地消除这种由于Contourlet变换缺乏平移不变性而产生的图像失真.实验结果显示,与小波递归Cycle Spinning图像去噪等方法相比,该方法明显改善图像视觉效果,显著提高图像的PSNR值.