凹陷管道的工程评定方法

提出了用三次样条插值计算管道凹陷轴向和环向轮廓曲线的方法,用此方法可以根据凹陷检测数据计算管道应变,采用基于应变的准则评价管道凹陷。研究表明,在应变小于9%时,计算结果与有限元数值结果吻合较好,可以满足工程评定要求。根据计算结果,建议在利用管道变形检测数据计算应变时,管道凹陷的计算长度取1/2凹陷深度对应的长度。对不同深度管道凹陷的评价结果表明,只考虑深度的评价是不合适的,应结合基于应变和基于深度的两种标准评价管道凹陷。     

管道漏磁内检测信号的自适应成像算法研究

为提高检测效率,克服管道漏磁内检测技术大量检测数据存储及缺陷识别的困难,基于管道漏磁检测数据的特征,通过比较多种插值方法在漏磁检测信号中的应用,设计了一种基于三次Hermite插值的三次样条插值算法,采用多尺度分段自适应插值方法处理漏磁数据,生成了具有更高辨识度的曲线图形;设计了可显示曲线图形、灰度图像以及伪彩色图像的自适应成像系统,实现了快速精准的漏磁缺陷检测识别。测试实践表明:研究工作达到了上述目标。     

原油蒸馏曲线单调递增指数函数样条插值方法研究

针对以虚拟组分法表征原油及其馏分油复杂组成时,常因蒸馏数据不足而导致蒸馏曲线不连续、不光滑,结果可靠性差,而传统二次、三次样条插值方法存在难以保证蒸馏曲线单调递增的问题,设计了一种包含3个参数的指数函数插值方法,从理论上保证了蒸馏曲线单调递增。进而,对52种原油的实沸点蒸馏数据进行插值验证,结果表明：指数函数插值法能够保证插值后的原油蒸馏曲线单调递增;在52种原油的插值结果中,指数函数插值与校验值拟合决定系数(R²)大于0.99的有37种,占比71.2%,三次样条插值结果R²大于0.99的仅有21种,占比40.4%;而指数函数插值结果的准确度高于三次样条插值结果的有50种,说明指数函数插值方法效果明显优于三次样条插值方法。因此,基于指数函数插值方法,采用虚拟组分法模拟计算原油加工过程的精确度明显提高。     

井筒数据的Akima插值重采样方法

在测井资料处理解释过程中,需要对井筒数据进行重采样.全局多项式和三次样条插值是目前常用的数值插值重采样方法,但存在计算量大、局部形变大等缺点.介绍了Akima分段三次多项式插值方法,通过数值实验并与三次样条插值效果进行比较分析,表明Akima分段三次多项式插值是简便、快速、保形性好、便于实现的井筒数据重采样方法.     

分段三次Hermite插值在排驱压力计算中的应用

排驱压力是运用毛管压力资料研究储层储集性能和渗流性能的一个重要指标,排驱压力的确定在储层评价中具有重要的意义.利用三次样条插值毛管压力曲线求取排驱压力的方法,在实际运用中,常常会出现三次样条插值与实际规律不符的龙格震荡现象.为此,提出了利用分段三次Hermite插值函数拟合毛管压力曲线,用最大曲率法求取排驱压力的新方法.在大庆油田萨中开发区实际运用表明,该方法能保持数据的形状和单调性,适用于各种形态的毛管压力曲线拟合以及排驱压力计算.     

用三次样条模拟定向井井眼轨迹

本文根据三次样条的特性及定向井井眼轨迹的形成规律,提出了用三次样条模拟定向井井眼轨迹。论文详细介绍了用三次样条插值确定定向井井眼轨迹的方法,利用这种方法可以计算定向井任一点的空间位置。实际计算结果表明,在已知任意个相邻测点之间,用三次样条插值计算未知测点的井斜角和方位角,与实测值相比,误差很小,满足实际井眼轨迹计算的要求,具有实用价值。     

用样条函数法求重力异常二阶垂向导数和向上延拓计算

对于二元三次样条函数的插值问题,本文给出了插值系数的求法及利用样条函数求导数、不定积分和定积分的统一计算公式,并用二元三次样条函数对地质模型进行了重力异常二阶垂向导数和向上延拓的计算。模型试其值和理论值的比较结果证明了本文提出的方法精度高且方便实用。     

Ⅱ型凹痕管道的有限元计算及其强度分析

管道上的凹痕缺陷是影响管道强度的重要因素之一。国际上通用的管道设计标准普遍采用凹痕深度对管道凹痕是否需要修复进行评估,但是,许多满足标准要求的凹痕仍会失效。因此还需要深入分析更多参数与凹痕管道强度的关系。针对管道上的Ⅱ型典型凹痕缺陷,建立不同情况下的有限元模型;对大量计算结果进行整理、归纳并绘图,在此基础上,对结果进行单因素和多因素分析;采用非线性回归分析方法对计算结果进行分析,经过大量的计算和类比,得到具有一定适用范围下凹痕管道最大应力与凹痕深度、管径、壁厚以及凹痕纵向长度之间的关系表达式。     

用B样条函数计算位场垂向高偶阶导数

本文根据拉氏方程,应用了结点任意分布的B样条函数来计算高偶阶导数。方法的优点是统一和灵活。使用曲线插值代替曲面插值不仅插值程序更易于编写,而且节省计算机内存。本文中用三个理论模型和一个实例作了二阶、四阶垂向导数的计算和检验。结果表明,方法非常有效。与其它空间域方法相比较(包括普通二元样条函数法)精度提高了一个级次以上,其中四阶垂向导数比二阶垂向导数更易于划分局部异常体。     

三次样条在定向井测量数据处理及轨迹绘制中的应用

定向井用常规方法测量数据，存在着测段长短不一，个别点离散，以此描述的轨迹曲线存在偏差。用三次样条函数可剔除离散点，加密数据点，再用样条曲线进行拟合即可准确地描述定向井的井眼轨迹形状。用微机计算处理数据，再调用ＡｕｔｏＣＡＤ绘制轨迹曲线既快速又准确。     

一种改进的三维旅行时梯度射线追踪方法

最大旅行时梯度射线追踪（The Maximum Traveltime Gradient Ray Tracing,MTG）法利用三次B样条插值计算旅行时场的最大旅行时梯度,从而追踪初至波射线路径。但由于三次B样条插值是连续光滑的插值函数,在射线通过速度突变区域时,计算次级源点的旅行时和梯度会产生一定的误差。在分析MTG算法计算误差来源的基础上,提出了一种改进的B样条/线性联合插值的三维射线追踪（The Modified Maximum Traveltime Gradient Ray Tracing,简称MMTG）算法,即在速度均匀变化的区域采用B样条插值计算旅行时梯度确定下一个次级源点,在速度变化剧烈的区域利用线性插值法在网格界面上找出旅行时最小的入射点作为次级源点,从而保证射线在速度分界面上折射产生的不连续性。数值实验结果表明,MMTG算法在保持MTG算法优点的同时进一步提高了射线路径的计算精度,能够适应更复杂的速度介质模型。     

华北平原GB大地电磁剖面的二维解释

大地电磁测深资料的二维解释主要有两种方法,即二维反演拟合和二维数值模拟。作者参考二维三次样条快速反演方法的思路,在一维样条插值的基础上作形式推广,建立了三维三次样条插值的一般表达式及其计算过程,给出了三维三次样条插值的反演方法。二维数值模拟是在一维形式化解释的基础上构制二维初始模型,然后计算各测点上的MT响应,与实测值拟合,以便求得最佳拟合结果。所谓一维化解释是把剖面上各测点测得的纵向视电阻率ρ_⊥和横向视电阻率ρ₁₁分别按一维模型曲线作解释,求得地电剖面的二维模型和参数。用所述方法对华北地区的GB剖面的大地电磁测深资料进行试算,获得了地下导电率分布的基本情况。     

起伏地表声波方程的数值模拟

在实际地震勘探中,经常会遇到形状复杂的起伏地表,而实际采集的有关地表形状和介质的数据在进行数值模拟时都可视为对某一区域进行矩形剖分后所得网格点上的值,也就是说所获得的地表是一个阶梯状的地表,与实际的地表存在很大差异。利用阶梯状地表数据对地震记录进行波动方程模拟时,在阶梯的角点处会产生严重的干扰,进而影响数值模拟结果。本文利用声波方程,对阶梯状地表数据进行样条插值处理,得到了与起伏地表比较吻合的四边形网格剖分。经理论模型和实际数据的计算结果对比表明,用样条插值的方法逼近地表后进行计算的结果可以消除由于角点的奇性而产生的误差,减少了干扰,提高了计算精度。     

凹痕管道疲劳寿命影响因素及其有限元分析

管道上的凹痕是影响管道疲劳寿命的重要因素之一。通过比较现场数据和试验数据,意图找出影响凹痕管道疲劳寿命的因素及各因素之间的关系。本文对此进行了总结,使用有限元软件对比进行了验证和研究,得出了影响凹痕管道疲劳寿命的主要因素有:凹痕的几何特征参数(包括凹痕深度、长度、肩部坡度、锐度、几何形状)、管道材料、管道几何形状、管道的运行压力、焊缝、凹痕与凹痕之间的影响,并提出了建议。     

计算变密度任意形状地质体重力异常的B样条函数法

在重力资料解释中,复杂形状变密度地质体重力异常的正演计算一直是一个很重要的问题。本文以B样条函数的插值、求导、求积为基础,建立了用B样条函数正演二度和三度复杂形态变密度地质体重力异常的方法。文中选用节点非等距的三次B样条函数对模型和实例的计算表明,该方法是有效的,并且精度也较高。     

水平井井眼轨迹的模拟

为解决井眼轨迹模拟的问题,采用了最小二乘法与三次样条插值原理相结合来确定井眼轨迹。为降低测试误差,采用最小二乘法对实测数据进行拟合修匀,利用样条插值函数计算井眼轴线上任意一点的井斜角、方位角、曲率,并确定该点的空间坐标。利用该方法编写了井眼轨迹模拟软件,计算结果表明,用该方法计算出来的未知测点的井斜角和方位角与实测值相比,误差很小,满足实际井眼轨迹计算的要求,并且利用该方法可以增大测量间距,减少测点个数,降低成本。     

连续热力学方法计算石油馏分饱和蒸气压

用三次样条函数描述石油馏分实沸点蒸馏曲线，将连续热力学方法引入石油馏分饱和蒸气压的AP计算式，其结果经大庆、胜利和新疆等原油馏分饱和蒸气压试验数据的检验，优于经典的虚拟组分法。     

天然气压缩系数图的电算方法

本文提出了用三次样条函数插值计算天然气压缩系数图的方法，并利用计算机绘图技术选取了最佳插值样点。计算结果与原图吻合甚好，相对误差不超过０．３％。     

磁力资料处理中复杂地形校正的B样条函数法

为了提高复杂地形条件下磁测数据的解释精度,本文提出B样条函数法。B样条函数是用δ函数逼近的一类样条函数,其节点可以是等距的,也可以是非均匀分布的。本文在计算中选用节点为非均匀分布的三次B样条函数,并将其求导和求积化为一个统一公式。因此,本方法具有插值、求导、求积方便的特点,有利于在提高复杂地形条件下磁测数据的计算精度。     

周期样条插值的算法设计和分析及其应用

探讨了周期样条插值的算法，利用参数插值思想，设计了一般平面曲线的三次样条插值算法，并分析了其算法复杂度。最后将此算法应用于封闭曲线的插值显示上，得到了较为满意的效果。