黏土膨胀储层伤害数值模拟研究

在钻、完井或注水过程中,水基工作液的引入可能导致储层中黏土矿物膨胀而造成储层伤害。关于黏土膨胀储层伤害的研究较多,而对其时间空间变化规律的数值研究相对较少。基于渗透水化和水分子的菲克扩散建立了黏土膨胀储层伤害的数学模型,模拟了井筒周围储层无因次渗透率的时空演变特征,并由此计算了其表皮系数随时间的变化情况。结果表明,黏土膨胀伤害具有早期迅速增加、中晚期缓慢增加直至停止的特点,主要的损害量由早期贡献。储层某点的渗透率降低程度有限,但伤害在空间上的延伸范围较远,可以达到几米的量级,造成明显的伤害效果。总结来看,基于简化的数学模型,定量模拟了井筒周围黏土膨胀伤害的空间分布特征与其随时间变化特点,实现了单因素储层伤害的时空动态模拟,对矿场实践有一定的参考价值。      

裂缝性碳酸盐岩油藏化学剂辅助提高采收率研究进展

碳酸盐岩油藏在全球范围内分布广泛,原油产量占比较高。由于碳酸盐岩储层结构复杂、裂缝发育、非均质性强以及偏油湿的润湿性特征,注水开发的采收率较低,化学剂辅助采油成为进一步提高采收率的有效方法。为了更好地开展该类油藏化学剂辅助提高采收率技术研究,系统总结了化学剂辅助提高采收率的作用机理、常用表面活性剂及数值模拟方法,介绍了成功应用表面活性剂辅助采油的矿场试验实例,指出了该项技术下一步的工作重点和研究方向。     

乙苯和对二甲苯在ZSM-5分子筛上吸附的蒙特卡罗模拟

采用巨正则统计系综蒙特卡罗模拟方法研究了高温条件下乙苯和对二甲苯在不同硅铝比ZSM-5分子筛上的吸附行为,并结合工业样品的催化反应进行了验证。GCMC模拟结果表明：在不同硅铝比ZSM-5上乙苯的吸附能均高于对二甲苯,乙苯和对二甲苯的吸附位在两种孔道的交叉处,随Al含量的增加,吸附状态多样化;温度623 K下,压力在200 kPa左右时吸附量已达到平稳。催化反应评价结果表明,乙苯生成苯的反应比对二甲苯生成甲苯的反应更容易进行,与吸附扩散的规律一致。     

基于CFD的喷射分配器结构优化研究

基于计算流体力学（CFD）对喷射分配器进行了数值模拟与结构优化研究,首先进行了模型验证,确保所选流体力学模型的可靠性,其次对喷射分配器的原始构型进行模拟,得到其压降、分布不均匀度以及分配器下方液相喷洒面积等性能参数。在此基础上,对分配器进气孔数目、开孔位置、喷嘴结构及尺寸进行优化,改进后的分配器的分布不均匀度比原始构型降低57.96%,分配器下方液相喷洒面积增大179.05%,压降增大10%,抗塔板倾斜能力提高2%。结果表明,改进的分配器综合性能优于原始构型。     

丙烷裂解与丙烷脱氢路线技术经济及安全性分析

液化气中丙烷既可作为优质烯烃裂解原料也可脱氢增产丙烯。以320 kt/a原料处理规模的丙烷裂解和丙烷脱氢工艺为考察对象,分别采用Aspen Plus软件进行了丙烷裂解及丙烷脱氢两种工艺流程模拟及工艺参数优化,通过提取原料消耗、公用工程消耗、工艺操作参数、化学品特性等信息进行技术经济安全性比较;若丙烷裂解以双烯（乙烯和丙烯）、丙烷脱氢以丙烯作为产品,两种工艺的产品收率分别为80.3%和84.4%,产品能耗为4.6 MW/t、4.4 MW/t;丙烷裂解与丙烷脱氢火灾爆炸指数（F&EI）最大的设备分别为裂解炉和丙烯精馏塔,F&EI分别为185.6和125.7。     

强化吸收过程的吸收稳定节能流程关键参数辨识与分析

针对一种吸收塔带有侧线抽出的节能流程,通过比较各参数在一定范围内的变化对系统总费用的影响程度,辨识了影响吸收稳定系统效益的关键参数,还考察了烯烃以及能源市场价格变化对参数辨识的影响。结果表明,凝缩油罐温度和补充吸收剂流量是两个关键操作参数,解吸塔压力、吸收塔侧线抽出量和抽出位置、稳定塔进料温度对系统总费用有着较大的影响,稳定塔进料位置、解吸塔热进料比例则对系统总费用的影响较弱。     

偏置三维内裂纹单轴拉伸裂纹扩展数值模拟

为研究偏置三维内裂纹在单轴应力下的裂纹扩展过程,利用三维裂纹计算软件Franc3d软件进行了数值模拟,得到了裂纹扩展过程及裂纹前缘的应力强度因子变化,计算结果表明:(1)单轴拉力作用下,预制裂纹尖端首先出现翼型裂纹,随后裂纹逐渐向四周扩展,裂纹先贯穿试件左右两面,而后贯穿试件的前后面形成贯穿型裂纹.(2)三维预制内裂纹倾角α=0°、30°时,预制裂纹尖端翼裂纹扩展后期两个翼裂纹呈现相互吸引的规律,而当三维预制内裂纹倾角α=45°、60°时,翼裂纹之间则不存在相互吸引靠近的趋势,预制裂纹内侧尖端的翼裂纹扩展要小于预制裂纹外侧尖端.(3)相对Ⅰ型应力强度因子随着预制裂纹尖端距离的变化(从相对距离0变化到相对距离1)呈现先增大后减小再增大再减小的规律,相对Ⅱ型应力强度因子随着预制裂纹尖端距离的变化呈现先减小后增大再减小再增大的趋势.     

砂岩Holmquist-Johnson-Cook模型参数确定

HJC模型在混凝土动态破坏数值模拟中应用广泛,但由于模型中包含参数较多,确定参数需要大量实验,目前缺乏准确可信的岩石材料HJC模型参数。为合理确定砂岩HJC模型参数,对取自四川威远的粉砂岩进行相关静力学实验,获得岩石的弹性模量、泊松比、单轴抗压强度以及抗拉强度等参数。应用三轴压缩实验和单轴SHPB冲击实验,分别得到了该砂岩极限面参数、率效应参数、压力参数和损伤模型参数的取值。基于上述模型参数利用有限元程序LS-DYNA对粉砂岩SHPB冲击实验进行数值模拟,结果表明,实验和模拟的应力-应变曲线形态吻合较好,模拟得到的动态峰值强度和峰值应变与实验结果的平均误差均未超过10%,验证了该HJC模型参数实验测定方法的合理性和有效性。     

基于优化的、层次式的数/模转换器自动综合

本文介绍了一种基于优化的、层次式的Ｄ／Ａ转换器自动综合方法,该方法根据 本性能要求首先确定对各单元电路的性能要求,再由这些性能要求驱动相应的单元电路综合模块进行单元电路的综合。最后采用一个自下而上的过程难证所产生的Ｄ／Ａ转换器的性能,在两个综合欠上,利用多维下降单纯形优化算法进行优化求解。     

高精度集成稳压器零电压调整系数研究

从理论上分析了集成稳压器的瞬态响应和电压调整系数,给出了电压调整系数为0的临界条件.根据分析结果,设计出一种高精度集成稳压器,对其电压比较器的输入阻抗和稳压器的时间常数及增益进行了分析,得到了满意的效果.