幂律流体不稳定径向流的数值解法

对微可压缩非牛顿幂律流体在均质多孔仙质中的非稳定径各渗流方程进行了回顾和对比，用有限差分方法建立了微分方程的数值解法。研究了时间步长，空间不长对数值解精度和稳定性的影响，并结合算例绘出了不同流性指数的瞬时压力曲线。     

低渗透非达西渗流临界点及临界参数判别法

临界点作为低渗透非达西渗流由非线性渗流区向拟线性渗流区转变的标志,它界定了两种不同的渗流规律．它的确定对于准确描述低渗透非达西渗流具有重要意义．针对低渗非达西渗流曲线上临界点的难确定以及什么条件下出现非达西渗流问题,进行了较为深入的研究与分析．在大量实验研究的基础上,采用蒙特卡洛数值解法来确定临界点,克服了早期利用图板法确定临界点的不足．同时,提出一种临界参数判别法,用于判定低渗透多孔介质中的渗流形式．为确定低渗透油田开发渗流计算方法提供了理论依据．     

井筒附近地层高速非达西渗流的数值分析

考虑井筒附近地层存在高速非达西渗流的孔隙性油藏井试井，建立了解释模型，采用有限差分法得出它的数学模型的数值解，并简单介绍了这个新模型的实际应用，这种数值方法对于幂律流体地下渗流的数值计算也是适用的．     

低渗透油层中单相液体渗流特征的实验研究

单相液体的渗流特征是油气渗流研究的基础问题,低渗油层中的渗流特征迄今研究尚少,这方面的研究对于低渗透油气田的开发具有理论及实际意义。本文总结了低渗透油层中单相液体渗流特征的实验研究结果,分别研究了蒸镏水、低浓度盐水和模拟原油通过天然岩心和人连岩心流动的渗流曲线特征,实验结果显示单相液体在低渗透岩心中渗流的特殊规律。在低渗流速度下流动为非线性,在较高渗流速度下为具有初始压力梯度的拟线性流动,在渗流速度由低到高的变化过程中,流动呈现非达西型的渗流特征,这种渗流曲线特征和岩心渗透率直接有关,当渗透率增大时(实验岩心渗透率为183.6×10~(-3)μm~2)出现达西流动情况。实验表明,这种非线性——线性非迭西型流动可能是低渗透油层中流体渗沆的基本特征。     

低渗透油藏长压裂缝井网注水开发渗流特征研究

综合运用渗流力学、油藏工程及数值模拟的方法对长缝压裂注水开发的渗流问题进行研究,建立了长缝压裂复合流动渗流模型,并运用数值方法进行求解,得到了不同井网形式下的渗流规律及试井曲线。研究结果表明:相同穿透比下交错井网压力波及面积大于正对井网;正对井网和交错井网2种井网形式下,井底流体流动形态主要分为井筒存储、早期线性流、径向流、地层双线性流动、边界影响等5个阶段;与正对井网相比,油井穿透比对交错井网线性流持续时间影响较大。研究成果对低渗油藏长缝压裂注水开发技术应用具有理论指导作用。     

宾汉非牛顿稠油微观驱替特征

利用加入毛管力修正项的Ｂｕｋｌｅｙ－Ｌｅｖｅｒｅｔｔｅ偏微分方程，对水驱宾汉型稠油进行了数值求解，并研究了毛管力和重力对水驱宾汉稠油的影响．结果表明，含水饱和度和驱替效率不仅与相对渗透率有关．还要受到稠油内在的宾汉非牛顿特征的影响．毛管力在水驱宾汉稠油低速渗流时对驱替的影响较为显著，其影响程度与稠油的非牛顿性有关．在油田开发实践中，水驱稠油低速渗流时．要充分考虑和利用毛管力进行驱油．     

油水资源数值模拟中分数步长法和算子分裂法

作者应用计算数学、渗流力学及其理论分析来研究海水入侵和防治、油田勘探和开发中数值模拟的分数步长法和算子分裂法.数学模型是一类耦合非线性偏微分方程组的初边值问题.考虑三维问题大规模科学与工程计算的特征,重点研究三维迎风分数步长差分方法、特征分数步长差分方法和算子分裂特征有限元法及其数值分析.     

深埋巷道围岩温度场的数值模拟分析

为了研究深埋巷道围岩温度场的分布规律．基于传热学和渗流理论建立了深埋巷道围岩的热扩散数学模型．结合边界条件采用MATLAB对其进行了数值求解，获得了在风流和渗流耦合作用下围岩的温度场和温度矢量分布。研究结果表明，无渗流状态下温度场和温度矢量呈对称分布，风流速度对温度分布有明显的影响，但不改变其对称分布的状态。渗流改变了温度场和温度矢量原有的对称分布的状态，热交换平衡区随着渗流速度的增加，将向顺渗流的方向移动。     

粘塑性流体在分层介质中的流动规律

分析了地下流体矿藏在开采过程中渗流流动复杂性机理，介绍了粘塑性流体剪切应力与速度梯度之间的非线性关系，在此基础上，分析了在均匀介质和分层均匀介质中的渗流流动规律，并定性研究了粘塑流体在非均匀介质中的流动特性。     

基于分形理论的非达西渗流参数研究

目前对于多孔介质孔隙结构与非达西渗流参数的关系研究较少。因此,本文基于分形理论和渗流试验,建立了多孔介质颗粒分形维数与非达西渗流参数的回归方程。研究结果表明,柴油在多孔介质中的渗流表现出了非线性特征,可用Forchheimer方程描述;多孔介质具有明显的分形特征,分形维数值的范围在2.444～2.713之间;分形维数值与砂粒含量呈极显著负相关,与粉粒、粘粒含量呈极显著正相关;分形维数值与非达西渗流参数满足相关性较好的一次函数关系,其中非达西渗透系数随分形维数值的增大而减小,非达西渗流因子随分形维数值的增大而增大。因此,分形维数可以作为刻画非达西渗流参数的有效手段,从而为非达西渗流研究提供一种较好的研究思路。     

井下防喷器坐封后多相流瞬态流动规律研究

钻井钻遏高压、高产气层后,井漏、气侵及溢流等复杂情况多发.目前,井口防喷器的研究已日趋成熟,但对井下防喷器坐封后多相流瞬态流动规律的研究较少.为此,针对井下防喷器坐封后下部井筒复杂流动特性,建立了一套防喷器坐封后下部地层-井筒耦合瞬态流动数学模型及其数值求解方法,对井下防喷器坐封后压力分布及影响因素进行了分析.实例模拟...     

非牛顿钻井流体流动计算机智能解析方法

钻井液体在环形钻杆空间中的运动,可归结为幂律流体管内流动和螺旋流动。由于幂律流体的本构方程,在运动方程中产生速度梯度的非线性项,求解过程比较复杂。因此应用计算机符号运算、改进的Kantorovich变分法和幂律流体模型相结合,并采用局部线性化的方法,提出了解决运动方程中出现的非线性问题的方法,即计算智能解析方法应用于非线性问题,研究了幂律流体管内非定常流动,研究方法及其结果可以推广到幂律流体螺旋流动情形。     

基于PSASP的电力网潮流和暂态稳定性分析

该文采用电力系统综合程序设置数学模型,结合具体实例进行潮流计算。基于潮流计算得到的结果进行暂态稳定计算,从而分析不同的暂态稳定措施对提高电力网暂态稳定性的影响。     

幂律流体突扩管道湍流流动的研究

考虑幂律流体的本构关系,结合流动指数的影响,建立了适用于幂律流体的N-S动量方程和湍流模型方程;采用SIMPLE算法,对不同流动指数的幂律流体突扩管道湍流流动进行了数值计算,计算结果和实验数据吻合较好,对计算结果进行分析后发现,对于不同流动指数的幂律流体,其湍流变化趋势不同,从而揭示了流动指数对幂律流体突扩管道湍流流动有重要影响。     

暂态稳定约束下的负荷经济分配

针对电力系统中存在的暂态稳定问题,提出了一种不受系统模型限制的电力系统动态安全调度的算法.该算法基于关键线路有功潮流对其临界切除时间的线性和二次函数拟合,把临界切除时间表示的暂态稳定性约束转化为关键线路有功潮流表示的暂态稳定性约束,并把此约束作为增广约束加入到传统的最优潮流模型中,采用传统求解方法直接进行求解.该方法能够同时处理多个故障,避免了在解除某些故障情况下的稳定裕度约束之后,又会出现其他故障情况下稳定裕度不足甚至失去稳定的循环调整情况,并满足一定的经济性.新英格兰测试系统的分析结果表明,在系统总发电成本增加最小的情况下,系统的稳定程度已提高到设定的目标,证明了该算法的有效性.     

用表观黏度计算幂律流体摩阻的方法及其应用

在计算非牛顿含蜡原油管道输送的沿程摩阻时,通常采用幂律流体的摩阻计算公式.通过理论分析和算例验证表明,若紊流时雷诺数的计算采用管壁处的表观黏度,层流时雷诺数的计算采用距径向位置0.7788R处的表观黏度(R为管道半径),则圆管中幂律流体的流动摩阻可以用牛顿流体的公式来计算.此方法得到的结果与按传统幂律流体计算方法所得结果接近.采用该方法为热油管路特性的分析提供了方便.     

宾汉流体与颗粒间的密相两相湍流研究

参照密相液固两相湍流方程，并考虑到宾汉流体的本构关系，建立了描述汉流体与颗粒间的两相湍流流动的控制方程，编制了计算程序，为数值计算奠定了理论基础，采用IPSAR（Inter Phase Slip Algorithm Revised）算法，对直圆管内的宾汉流体与颗粒间的两相湍流流动进行了数值计算研究。结果表明：在直圆管中，颗粒相的速度分布比较均匀，且其在壁面处高于宾汉流体，随着屈服应力的增加，两相主流速度均减小，同时宾汉流体动能有减小的趋势，而颗粒相体和浓度则呈现出增加的趋势，因此宾汉流体的了应力及对其湍流流动有重要的影响。     

分形油藏非牛顿幂律液的不稳定渗流

根据分形几何学并结合渗流力学,建立了无限圆柱对称有分形结构的油藏的单相微可压缩、具有起始压力梯度非牛顿幂律液径向流的解析压力不稳定模型,导出了描述分形油藏幂律流的新的偏微分方程。利用拉氏变换和格林函数,得出了分形油藏无限大地层中心一口井在定产量生产时及稳态和不稳态条件下的井底压力解和渐近解。     

循环水系统两相瞬变流计算

针对泵系统由于突然失电出现的两相瞬变流的计算，提出了含有气体释放的蒸汽穴模型，以计算释放气体分布整个管线且波速是变化的情况，并用该模型对某火电厂循环水系统进行了计算和分析     

动力系统流场计算动态网格生成模型研究

运用网格分块生成与整体集成方法,提出了复杂动力机械系统内流场三维流动计算网格自动生成模型,并以K100摩托车发动机扫描气系统为对象,实现了换气过程瞬态数值模拟动态网格的自动生成,数值计算结果,该方法可用于复杂机械系统内流场三维瞬态流动的数值计算。