检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：安艳明吴春国赵国忠石亮贺联勤孙文静匡铁李椋楠何鑫 100007 北京市东城区东直门北大街9号

本发明公开的一种可用于油藏历史拟合的快速粒子群方法。该方法利用聚类算法把拉丁超立方初始的粒子群进行聚类分组，每组内粒子与聚类中心距离最近的粒子称为代表性粒子，其他粒子称为非代表性粒子，通过调用油藏数值模拟器获取代表性... 详细信息

标准号: CN102708241A

本发明公开的一种可用于油藏历史拟合的快速粒子群方法。该方法利用聚类算法把拉丁超立方初始的粒子群进行聚类分组，每组内粒子与聚类中心距离最近的粒子称为代表性粒子，其他粒子称为非代表性粒子，通过调用油藏数值模拟器获取代表性粒子的响应参数，从而得到其适应度值；然后以非代表性粒子与代表性粒子的相似度作为依据，把代表性粒子的响应参数进行加权后作为非代表性粒子的响应参数；再通过筛选出的代表性粒子的特定编码模式对非代表性粒子的适应度值做进一步的调整。本发明能够避免获取非代表性粒子响应参数时的油藏数值模拟器的调用次数，提高历史拟合效率60%以上。

关键词：粒子响应参数聚类油藏数值模拟器适应度值拟合快速粒子特定编码中心距离筛选出相似度加权算法

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BioFET的模拟和模型研究

BioFET的模拟和模型研究

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作者：宋媛媛北京大学

学位级别：硕士

近年来，血液和食品的安全等问题一直是备受社会关注的热门话题，由此掀起了新一轮生物传感器研究的浪潮。随着集成电路的发展和其性能的不断提高，基于MOSFET结构的BioFET生物传感器具有反应速度快、体积小、高输入阻抗和低输出阻抗等... 详细信息

近年来，血液和食品的安全等问题一直是备受社会关注的热门话题，由此掀起了新一轮生物传感器研究的浪潮。随着集成电路的发展和其性能的不断提高，基于MOSFET结构的BioFET生物传感器具有反应速度快、体积小、高输入阻抗和低输出阻抗等优势，正在成为未来高性价比且便携的传感器。\n 将传统MOSFET结构中的栅电极由生物溶液和一个参考电极取代，就构成了可以检测化学溶液及相关生物量的BioFET。本文从溶液中的电荷传输机理、电解液-绝缘层交界面的基本化学反应、BioFET等效电路等方面讨论了其工作原理。\n 在MOSFET理论的基础上，结合电解液和氧化层交界面处电化学原理和化学反应的理论，开发出了一套计算BioFET电势分布及漏电流的数值模拟器，得到了器件内部的物理图像，并利用该数值模拟器讨论了衬底掺杂浓度、参考电极电压、溶液浓度及pH值等参数对BioFET输出特性的影响。\n 本文最重要的工作是在完整的表面势方程和电荷表达式的基础上开发出BioFET的解析模型。开发出经数值计算及物理推导验证后的合理电荷近似，在此基础上求解由电解液调制后FET结构的基本方程，得到溶液表面势和半导体表面势的完整解析表达式。通过和数值结果的对比，证明了该解析模型的可靠性。\n 作为生物技术和微电子的交叉点，在未来BioFET代表着场效应器件和生物技术的结合其理论及应用的研究一定受到更多关注。本文开发的数值模型和解析模型对于更好的理解BioFET的工作原理有重要的意义，并且对于制造基于CMOS的生物传感器有重要的指导意义。

关键词：表面势方程电荷表达式 BioFET解析模型电解液调制漏电流数值模拟器

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混相EOR工艺：在气驱模拟中存在椭圆形区域

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中外科技情报 2007年第23期 27-39页

作者：金佩强（译）

EOR方法包括向油藏中注不同流体以便提高驱油效率。在过去15年期间，开发出了1-D气驱油解析模型。根据半解析和数值试验观测到，该工艺的几个热力学特性不依赖于迁移性质。在本文中分析了混相流体驱油一维模型。主要结果是在EOR数学模... 详细信息

EOR方法包括向油藏中注不同流体以便提高驱油效率。在过去15年期间，开发出了1-D气驱油解析模型。根据半解析和数值试验观测到，该工艺的几个热力学特性不依赖于迁移性质。在本文中分析了混相流体驱油一维模型。主要结果是在EOR数学模型中分成热力学和水动力学两部分。引入与守恒律之一及其作为独立变量使用有关的位势减少了方程数量。减小的辅助系统仅包含热力学（每个相的平衡分数、等温吸附线）变量，升腾方程（1ifting equation）仅含有水动力学（相相对渗透率和粘度）参数，而原始EOR模型含有热力学和水动力学函数。于是，把EOR驱替问题分了成两个独立问题：一个热力学问题和一个水动力学问题。因此，辅助系统决定了驱替过程中出现的相变，即相变不依赖于流体和岩石的水动力学性质。例如，最小混相压力（MMP）不依赖于相对渗透率和相粘度。新研究出的技术能够对自相似连续注入问题和非自相似段塞注入问题进行划分。相对于移性质，这一划分大幅度减少了敏感性研究的计算次数：对于给定油藏和注入组成来说，一旦在解一个迁移方程中仅改变相对渗透率和粘度，就可以解辅助热力学问题。本文分析了4组分注气问题的不同解析解。考虑把氮和烃气注入3组分液态油藏流体。该系统的本征值与介质中每个组分的传播速度有关。众所周知在3相流动中存在椭圆形区域（复杂本征值），但是本文首次说明在2相流动中也可以出现这一特性。能够用组分动力学对迁移性质的独立性检验组分数值模拟器。如果流度比接近于1，在流线模拟器的开发中可以应用这一模型。

关键词：最小混相压力 EOR方法数值模拟器圆形区域工艺热力学特性相对渗透率动力学问题

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复杂裂缝条件下的渗流机理研究

复杂裂缝条件下的渗流机理研究

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作者：李文娟大庆石油学院

学位级别：硕士

低渗透油藏压裂改造中产生的裂缝复杂多变,如何更合理的描述裂缝形状以及模拟裂缝井的生产动态对指导低渗透油田开发意义重大。近年来有很多关于裂缝生产动态的研究,但在模拟中大多假设裂缝沿直线延伸,没有反映出裂缝的真实形状,对复杂... 详细信息

低渗透油藏压裂改造中产生的裂缝复杂多变,如何更合理的描述裂缝形状以及模拟裂缝井的生产动态对指导低渗透油田开发意义重大。近年来有很多关于裂缝生产动态的研究,但在模拟中大多假设裂缝沿直线延伸,没有反映出裂缝的真实形状,对复杂裂缝的模拟仍不深入,没有对裂缝得到更符合实际的合理描述,因此,在这方面有必要进行深入的研究。目前研究油藏渗流问题的数值解法主要是有限差分法,而有限元法作为一种有效的数值解法与有限差分法相比具有诸多的优点,但是,在油藏渗流问题方面的研究还很有限。本文在有限元法基本原理基础上,结合低渗透油气藏的渗流特点,比较系统地研究了有限元法在低渗透油藏上应用的原理和方法,重点对复杂裂缝做出更接近实际的描述。应用有限元的基本理论从渗流基本微分方程出发推导了单相流体渗流有限元方程。将锚杆理论引入到渗流问题中来模拟计算裂缝,并采用反力算法计算流量。在此基础上利用Fortran语言编制了有限元方法的油藏模拟器,在空间上采用等参元对渗流方程离散,在时间上采用向后差分离散,采用变带宽高斯消去法求解线性方程组,充分利用刚度矩阵呈条带状和其对称性的特点,大大减少了所需存储空间。编制模拟器过程中采用元件化的程序设计思想,使整个的程序结构清楚,优化紧凑,便于维护,且运算效率高。本文从基本的径向流模型出发,验证了模拟器计算的正确性,为复杂裂缝模拟提供了依据。重点讨论了裂缝数量,长度,角度,形状,导流能力等变化对压裂井的生产动态影响。在模拟直线裂缝时,利用模拟器对裂缝半长模型进行模拟研究,得出了有意义的结论。在此基础上对复杂曲线形态裂缝井和不规则裂缝井进行了探讨性的研究,初步计算结果表明,计算结果是合理的。对复杂形态裂缝分别在各向同性和各向异性两种条件下进行计算,分析对比结果是合理的,这些结果对指导低渗透油田压裂改造具有重要的意义。

关键词：有限元法复杂裂缝低渗透油藏数值模拟器生产动态

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人工裂缝井生产动态模拟研究

人工裂缝井生产动态模拟研究

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作者：郑宪宝大庆石油学院

学位级别：硕士

目前对人工裂缝特别是复杂裂缝的生产动态及其相关参数对生产动态的影响的研究还不深入,由于受到研究方法的限制,并没有对裂缝进行更符合实际的合理描述。因此,在这方面有必要进行深入的研究。用于研究油藏渗流问题的数值解法主要是有... 详细信息

目前对人工裂缝特别是复杂裂缝的生产动态及其相关参数对生产动态的影响的研究还不深入,由于受到研究方法的限制,并没有对裂缝进行更符合实际的合理描述。因此,在这方面有必要进行深入的研究。用于研究油藏渗流问题的数值解法主要是有限差分法,而有限元法作为一种有效的数值解法与有限差分法相比具有诸多的优点,但是,在油藏渗流问题方面的研究目前还不深入。本文在有限元法基本原理基础上,结合低渗透油气藏的渗流特点,比较系统地研究了有限元法在低渗透油藏上应用的原理和方法,对有限元分析中的一些重要影响因素进行了深入的探讨,重点对人工裂缝的生产动态及其参数对生产动态的影响进行深入研究,得到更符合实际的合理描述。应用有限元的基本理论从渗流基本微分方程出发推导了单相流体渗流、油—水两相渗流的有限元方程。首次将锚杆模型引入渗流问题当中来计算模拟裂缝;并采用反力算法计算流量。在此基础上利用Fortran语言编制了有限元方法的油藏模拟器,采用等参元对渗流方程在空间上离散,采用向后差分在时间上离散,线性方程组的求解采用变带宽高斯消去法,该方法充分利用刚度矩阵呈条带状和其对称性的特点,大大减少了所需存储空间。编程过程中采用元件化的程序设计思想,使整个的程序结构清楚,优化紧凑,便于维护,且运算效率高。对影响有限元分析的有关重要参数(如,网格尺寸、网格比例、时间步长等)进行了深入的研究和讨论,为正确地进行有限元计算提供了重要依据;在模型验证的基础上,分别利用模拟器对裂缝半长、导流能力对产能的影响进行了模拟研究,得出了有意义的结论。在此基础上对复杂裂缝井和不规则裂缝井进行了探讨性的研究,初步计算结果表明,计算结果是合理的。同时还选取某油田的一个区块进行了区块模拟研究,结果表明本模拟器不仅可以对单井进行模拟,还可以对区块的生产动态进行模拟研究。对油水两相流的模拟的结果及存在的问题进行了深入的讨论,为进一步的研究工作打下了坚实的基础。

关键词：有限元法低渗透油藏数值模拟器人工裂缝生产动态

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多区非均质油藏的有限元法理论分析

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水动力学研究与进展（A辑） 2005年第5期20卷 571-576页

作者：吕秀凤刘振宇赵秋丽张瞳阳大庆石油学校石油工程系黑龙江大庆163255 大庆石油学院石油工程系黑龙江大庆163318 山东省东营市现河采油厂地质所开发二室山东东营257068 大庆油田采油三厂一矿地质工艺队黑龙江大庆163256

建立了单相流体在非均质油藏中、在不稳定渗流条件下的有限元方程,同时考虑了井筒储存效应和表皮效应的影响。将井壁视为内边界,在空间上用任意四边形单元对求解区域进行剖分,在时间上用向后差分法进行离散。用二区非均质油藏的解析解... 详细信息

建立了单相流体在非均质油藏中、在不稳定渗流条件下的有限元方程,同时考虑了井筒储存效应和表皮效应的影响。将井壁视为内边界,在空间上用任意四边形单元对求解区域进行剖分,在时间上用向后差分法进行离散。用二区非均质油藏的解析解对方法进行了验证,而后对三区非均质油藏和四区非均质油藏进行了模拟分析,说明用有限元法模拟分析多区非均质油藏是准确、方便的。实际上,本模拟器可以适用于任意非均质油藏。

关键词：有限元法渗流非均质油藏油藏模拟数值模拟器

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纳米电子系统中电容矩阵的数值模拟器

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电子与信息学报 2002年第11期24卷 1494-1498页

作者：乐嘉勇蒋建飞蔡琪玉上海交通大学微/纳米科学技术研究院上海200030

该文论述了纳米电子系统电容矩阵数值模拟器SJTU-NANO-FCACI的原理和应用,分析了其算法,并研究了在纳米电子系统中常见的球形导体的电容。结果表明,该模拟器具有精度高、速度快、应用广泛等特性。

关键词：纳米电子系统数值模拟器电容矩阵多极点展开局部展开

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涡轮叶片MDO实现的进展

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科学技术与工程 2005年第7期5卷 457-459页

作者：王婧超李立州岳珠峰西北工业大学工程力学系西安710072 西北工业大学航空学院西安710072

航空发动机涡轮叶片系统的设计涉及了空气动力学、热学等等诸多相互关联或耦合的学科,往往需要通过各学科之间反复的协调分析才能设计出性能优良的系统.为突破以往过分依赖经验的设计方法,近年来众多学者对发动机叶片的MDO技术进行了大... 详细信息

航空发动机涡轮叶片系统的设计涉及了空气动力学、热学等等诸多相互关联或耦合的学科,往往需要通过各学科之间反复的协调分析才能设计出性能优良的系统.为突破以往过分依赖经验的设计方法,近年来众多学者对发动机叶片的MDO技术进行了大量的研究和探索.我们借助国际上先进的MDO软件iSIGHT建立了集成不同数值模拟器的MDO平台,并将其成功地应用于涡轮叶片的MDO过程中.

关键词：航空发动机涡轮叶片系统设计方案数值模拟器 MDO技术序贯耦合方法

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全隐快速自适应组合网格方法油藏数值模拟器的研究

全隐快速自适应组合网格方法油藏数值模拟器的研究

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作者：李建芳中国石油勘探开发科学研究院

学位级别：博士

该文研究了快速自适应组合网格方法（Fast Adaptive Composite Grid,简称FAC方法）,并在中国具有自主版权的实用软件MURS中得到了实现.该文所设计的FAC方法进一步完善后,可以成为实用的黑油模型软件的一个组成部分.数值实验表明,该文所... 详细信息

该文研究了快速自适应组合网格方法（Fast Adaptive Composite Grid,简称FAC方法）,并在中国具有自主版权的实用软件MURS中得到了实现.该文所设计的FAC方法进一步完善后,可以成为实用的黑油模型软件的一个组成部分.数值实验表明,该文所设计的FAC方法可以将大型复杂油藏模拟问题分解成相对小的问题,不仅提高了计算精度而且节约了计算的CPU时间,是实用可靠的数值模拟计算方法.

关键词：网格方法油藏数值模拟器

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有限元法在油藏渗流中的理论和应用

有限元法在油藏渗流中的理论和应用

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作者：刘振宇大庆石油学院

学位级别：博士

目前用于研究油藏渗流问题的数值解法主要是有限差分法，而有限元法作为一种有效的数值解法与有限差分法相比具有诸多的优点，但是，在油藏渗流问题方面的研究目前还不深入。本文对有限元法求解油藏渗流问题的一些基础性和关键性的问题... 详细信息

目前用于研究油藏渗流问题的数值解法主要是有限差分法，而有限元法作为一种有效的数值解法与有限差分法相比具有诸多的优点，但是，在油藏渗流问题方面的研究目前还不深入。本文对有限元法求解油藏渗流问题的一些基础性和关键性的问题进行了深入研究，为有限元法用于研究复杂的油藏渗流问题打下基础。具体开展了以下方面的研究： 1．在理论上系统地建立了油藏渗流问题的有限元方程，包括：单相液体渗流、油—水两相液体渗流、油—气—水三相流体渗流问题，有限单元类型包括3结点三角形、4结点任意四边形、8结点任意六面体，采用等参元对渗流方程在空间上离散，采用向后差分在时间上离散，线性方程组的求解采用变带宽高斯消去法，该方法充分利用刚度矩阵呈条带状和其对称性，将刚度矩阵中的非零元素用一维数组存储，大大减少了所需存储空间； 2．对单相液体的不稳定流问题，将有限元解与解析解进行了认真的对比分析，包括：平面单向流、平面径向流以及三维条件下的渗流，对比了地层中不同位置处的压力情况，对比采用有因次量和无因次量两种形式，结果表明：有限元法的解与解析解相比足够地精确，这一方面说明本文所建立的方法和计算程序是正确的，同时亦说明有限元法求解油藏渗流问题是准确、可靠的： 3．对有限元分析中的重要影响因素，如时间步长、网格尺寸及网格比例进行了深入的研究和分析，结果表明：在应用有限元法求解渗流问题时，它们是相互关联的，本文在对比分析的基础上得到了它们的关系式，为有效地进行有限元分析提供了理论依据； 4．对油井井底处的压力梯度进行了合理的计算，给出了井底压力梯度的校正公式，由此可以准确地计算油井的产量，这是油藏模拟计算中十分重要的一点： 5．对三个实际问题进行了模拟计算，第一，模拟计算了人工压裂井的生产动态，对人工裂缝进行了深入细致的刻划，用于描述人工裂缝的网格宽度最小达到0.5m，假设裂缝的几何形状为矩形或楔形，裂缝导流能力随距离和时间是变化的，或只随距离变化(分三种规律)，或只随时间变化(也分三种规律)，或同时随距离和时间变化(以上两种情况的迭加)，裂缝的方位可以任意变化，在以上条件下模拟计算了油井的生产动态，分析对比了不同假设条件对油井生产动态的影响，结果表明：对裂缝几何形状以及裂缝内部渗流规律作不同的假设，油井的生产动态有所不同，另外，还研究了裂缝长度、裂缝宽度以及地层各向异性对油井产量的影响，给出了综合以上因素对油井动态特性的影响情况，本文认为，对人工压裂井的动态模拟在以下假设条件下进行，条件更加接近实际，结果更为合理：①人工裂缝的几何形状为楔形；②裂缝导流能力同时随距离和时间变化；③地层为各向异性；④人工裂缝有一定方位角；第二，研究了5点法井网中一个井组的生产动态，结果表明：本文的模拟计算方法不仅可以正确地模拟单井的动态情况，而且可以有效地模拟井组的动态情况，进一步可模拟区块的生产动态情况；第三，研究了混合油藏边界渗流场的压力分布，结果表明：有限元法处理复杂的混合油藏边界问题是十分方便和有效的，这为研究复杂油藏的渗流问题提供了有力的手段； 6．利用Fortran 90编制了一个数值模拟器，该模拟器采用高度结构化和模块化的设计思想和方法，结构严谨，计算效率高，便于维护和扩充。

关键词：有限元法渗流数值模拟器油藏模拟人工裂缝油井动态混合边界

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