基于表面反应和扩散迁移控制的灰岩单裂隙渗流—溶解模型及其数值模拟

针对碳酸盐类可溶岩地区水电站坝址流场、化学场以及固相介质属性等随时间发生改变,从而对工程安全运行造成不利影响等问题,研究了灰岩地区地下水运移过程中各物理场间的相互作用,分析了影响灰岩溶解速率的两个因素,即表面反应控制和扩散迁移控制。在此基础上,建立了单裂隙中的渗流—溶解耦合模型,并进行数值求解。模拟结果表明,在垂直裂隙延伸方向,其溶蚀锋面为非齐整平面,而是呈似“虫洞”状非均一变化,而沿裂隙延伸方向即自上游侧向下游方向溶蚀程度逐渐减轻;而通过裂隙的流量呈现随时间逐渐增大的趋势,但变幅不大;根据流量求得的等效水力隙宽,其增幅和增长速率均小于实际平均隙宽;同时,化学场中Ca2+浓度的分布与裂隙开度变化具有相似性,不同时刻下上游侧反应速率R均大于下游侧。就反应机制而言,在初期均受表面反应控制,而随反应进行,位于上游补给区部位转为受扩散迁移控制,但在下游位置仍受表面反应控制。     

纳微米聚合物调驱渗流理论模型研究及其应用

纳微米聚合物作为一种新型的逐级调驱剂,可在油层深部发生物理和化学变化,实现液流改向。根据纳微米聚合物调驱渗流特点,此文建立了三维三相三组分纳微米聚合物调驱数学模型,考虑了对流扩散和调驱渗流特性,采用隐压、显饱、隐浓的差分方法求解数学模型,并编制了相应的数值模拟软件。对纳微米聚合物调驱矿场试验区进行了数值模拟研究,分析了纳微米聚合物浓度、段塞长度、段塞组合对开发指标的影响,并制定合理的注入方案,实施后达到了增油降水和提高采收率的目的,与数值模拟预测指标基本符合。     

姜家沟水库除险加固工程土坝坝体防渗计算

对尚志市姜家沟水库土坝的防渗功能进行了阐述,对坝体及坝基进行了渗透分析,计算并复核了坝坡稳定。     

“500”水库均质土坝渗流异常分析

新疆北疆引水工程500平原水库库容2.81亿m3,为大(2)型水利工程,是整个引水工程的尾部调节水库。坝轴线长约17 km,最大坝高28.0 m,坝基为深厚覆盖层软基,由于地形限制,在坝身设有放水兼放空涵洞,其工程性态复杂。为确保工程安全,大坝设计了完整的安全监测系统,通过渗流异常分析,验证了大坝安全监测系统的可靠性,论证了大坝的安全性,同时也为同类坝型的监测系统设计及渗流分析提供借鉴。     

基于数字图像处理的混凝土细观有限元建模

将混凝土看成由水泥砂浆、粗骨料及两者之间的界面组成的三相复合材料。采用MATLAB图像处理工具,选取窗口大小为5×5的像素矩阵对二值图像进行中值滤波处理,然后以结构元素形状为disk、结构半径为2的像素矩阵进行图像形态学处理,最后对图像进行边缘检测以提取二维混凝土骨料边界。基于8连通区域的图像轮廓跟踪算法,运用几何矢量转换技术得到混凝土细观结构图,并在有限元软件ANSYS中对细观数值模型进行了加载试验。结果表明,用该方法得到的细观数值模型与原图像吻合好,可真实地研究混凝土在宏、细观方面的力学性能。     

低弹模混凝土防渗墙在土坝除险加固中的设计应用

该文根据土坝存在的渗漏问题,选择采用新型防渗材料低弹模混凝土防渗墙技术进行坝体防渗加固。施工后坝体湿坡消失,防渗效果显著,可供类似工程推广应用。     

注蒸汽热采稠油油藏数值模拟自适应网法计算软件的设计开发

注蒸汽热采稠油是一个带有相变的多孔介质中多相流动问题。利用自适应网格法动态追踪油藏中的温度和饱和度锋面,以大幅度提高计算速度。在对渗透率空间分布不均匀、油藏区域分布不同种类输运性质岩石、裂缝-孔隙双重介质、非规则边界及内部含有断层油藏等复杂地层注蒸汽热采稠油问题开展自适应网格法的研究基础上,自主开发了注蒸汽热采稠油油藏数值模拟自适应网格法计算软件。该软件具有较高的计算精度和稳定性,可满足科研生产需求。     

基于连续渗流的WSN非规则通信模型

在连续渗流理论基础上提出一种新的非规则通信模型,减小邻居节点的半径,实现网络稀疏性,通过随机加长某些拓扑边提高网络连通性,解决两者之间的矛盾。仿真实验结果表明,该通信模型在稀疏性和连通性方面均优于UDG通信模型,减少节点能耗,延长网络的生命周期。     

油水两相流非活塞式驱替的数值算法探讨

本文讨论了油藏数值模拟中油水两相驱替的数值计算方法．通过利用特征线方法分析Buckley-Leverett方程,提出了活塞式驱替和非活塞式驱替的严格数学划分条件．由于非活塞式驱替的饱和度在全场连续,本文建议在此情况下对网格界面处相对渗透率的离散值不采用常用的在迎风方向取值的做法,而直接取相邻网格的算术平均值．数值计算结果表明,对非活塞式驱替而言,该算法不仅可以提高计算精度,而且可以减小网格取向效应．     

鲁克沁油田原油流变性研究

重质高粘原油一般表现为非线性渗流特点，其流变性物理实验研究对指导油藏的开发具有重要意义。鲁克沁油田重质高粘原油流变性实验研究结果表明，该区脱气原油粘滞性较强，温度由低逐渐升高时，流体性质由塑性体向假塑性体和牛顿流体型过渡，当温度接近油层温度(67℃)以上时，非线性渗流性不显著，基本为牛顿流体；油层温度高于粘温曲线拐点(58℃)，具有一定的流动能力，只要控制合适的注水速度，就可充分的利用地层热能，进行常温注水开发油藏。