非均匀应力场影响下的裂缝扩展模拟及投球暂堵优化

水平井投球暂堵是实现致密油气藏压裂段均匀改造的关键技术,但目前针对压裂施工中实施不同投球暂堵工艺措施后多簇裂缝扩展形态的研究成果却较少,致使现场投球暂堵工艺措施的制订缺少相关的理论支撑,影响了该工艺在压裂施工现场的应用效果。为此,基于边界元方法建立了水平井"井筒—孔眼—裂缝扩展"全耦合模型,提出了暂堵球分配的计算方法,进而模拟在初始非均匀应力场条件下进行段内暂堵转向时暂堵球的投球数量、投球时机、投球次数及其对多簇裂缝扩展的影响。研究结果表明:(1)压裂过程中,射孔孔眼摩阻的限流作用会平衡诱导应力干扰带来的进液量差异,使得各簇裂缝中流体流动受到的阻力差距缩小;(2)当考虑初始应力场非均匀分布的影响后,各簇裂缝进液量发生明显的变化,高应力区域甚至出现不进液的无效射孔簇,而实施投球后,无效射孔簇会产生新的裂缝;(3)当初始最小水平主应力差(?σ_h)超过3 MPa时,在施工中期适当增加投球数量(大于单段总射孔数的一半),或者在中前期进行投球暂堵(包括在中前期分批次投球),有利于降低各簇裂缝的非均匀扩展程度;(4)当初始?σ_h低于2MPa时,应减少投球数量或在施工中后期投球,否则会加剧各簇裂缝的非均匀扩展。     

分簇射孔电缆两级注脂动密封分析研究及应用

根据圆管层流及偏心圆环层流理论列出了分簇射孔电缆两级注脂动密封系统注脂压力及排量计算方程组;根据已知参数及密封目标压力求解得到两级注脂压力及排量。通过比较,注脂泵1注脂压力大于注脂泵2注脂压力的两级注脂比注脂泵1注脂压力小于注脂泵2注脂压力的两级注脂动密封系统的密封脂消耗排量更小。ANSYS-Fluent仿真证实了理论计算的正确性。现场应用表明,以注脂泵1注入阻流管的压力达到1.1倍井口压力为目标,计算两级注脂动密封系统的注脂压力,以此为参照设置实际注脂压力可以很好地满足带压井口电缆动密封要求。     

Scheduling online mixed-parallel workflows of rigid tasks in heterogeneous multi-cluster environments

Workflow scheduling on parallel systems has long been known to be a NP-complete problem. As modern grid and cloud computing platforms emerge, it becomes indispensable to schedule mixed-parallel workflows in an online manner in a speed-heterogeneous multi-cluster environment. However, most existing scheduling algorithms were not developed for online mixed-parallel workflows of rigid data-parallel tasks and multi-cluster environments, therefore they cannot handle the problem efficiently. In this paper, we propose a scheduling framework, named Mixed-Parallel Online Workflow Scheduling (MOWS), which divides the entire scheduling process into four phases: task prioritizing, waiting queue scheduling, task rearrangement, and task allocation. Based on this framework, we developed four new methods: shortest-workflow-first, priority-based backfilling, preemptive task execution and All-EFT task allocation, for scheduling online mixed-parallel workflows of rigid tasks in speed-heterogeneous multi-cluster environments. To evaluate the proposed scheduling methods, we conducted a series of simulation studies and made comparisons with previously proposed approaches in the literature. The experimental results indicate that each of the four proposed methods outperforms existing approaches significantly and all these approaches in MOWS together can achieve more than 20% performance improvement in terms of average turnaround time.     

水平井分段多簇限流压裂数值模拟

水平井分段多簇压裂是目前非常规储层开发的有效手段,但现场生产测试结果表明,相当一部分的射孔簇对产量完全无贡献。文中基于CZM模型和伯努利方程建立了考虑射孔孔眼摩阻的多簇裂缝同时起裂与扩展的有限元计算模型,对不同射孔参数情况下裂缝的同时扩展进行了计算模拟,得到了不同时间5簇裂缝的扩展形态,以及井底压力、各簇裂缝缝口压力和进入各簇裂缝的压裂液流量等随时间的变化规律。模拟结果表明:当射孔孔眼摩阻较低时,初期5簇裂缝同时起裂,后期由于应力干扰加强,中间3簇裂缝停止扩展并逐渐闭合,压裂液不再进入中间3簇射孔,成为无效射孔簇;非均匀射孔簇摩阻之间的差异能够有效平衡裂缝之间的应力干扰,使多簇裂缝同时起裂扩展并减缓多簇裂缝扩展的不均衡性;中间簇比侧边簇射孔数量只需多出2~3个就可以有效改变裂缝扩展形态,提高储层改造效果。该有限元计算模型对现场多簇水力压裂施工参数设计具有一定的指导意义。     

A study on development effect of horizontal well with SRV in unconventional tight oil reservoir

Unconventional tight oil and gas are the main body of the increase of reserve and production in Ordos Basin. Based on the tight oil reservoir in Ordos Basin, a 7 point pattern well group numerical mechanism model with a multi-stage and multi-cluster horizontal production well in the middle and 6 vertical injection wells on the edge is established. PR3 equation of state model is used in the numerical model. The stimulated reservoir volume of horizontal well is realized by local grid refinement, and the wire-mesh model is used to simulation hydraulic fracture network. Application of the model, the development effect factors of tight oil reservoir are analyzed, which contain development methods (depletion development, water flooding development and CO₂ flooding development), reservoir permeability, SRV size, fracture density, fracture conductivity and cluster spacing. The results of this paper can offer suggestions to fractured horizontal well design and tight oil reservoir development.     

基于着色时间Petri网的多组合设备建模技术研究

模块化组合设备（cluster tool）是晶圆制造过程中的一种典型的集成化设备,设备配置的复杂程度由晶圆加工工艺方案决定。针对这一特点,研究了多组合设备（Multi-cluster tool）系统的Petri网建模问题。本文对晶圆加工多组合设备的加工流程进行了分析,提出了一种多组合设备系统的分解方法,并构建了多组合设备系统的着色时间Petri网模型。     

多集群作业调度系统MCJSS的设计与实现

研究多集群的管理模式,设计支持多集群的用户决策和系统决策两种调度方式,提出基于PBS的多集群作业调度MCJSS架构。利用PBS的扩展接口,实现MCJSS的核心模块,管理多集群作业提交、作业转发和负载信息收集。给出了多集群间基于预测最轻负载转发的调度策略。运用两层负载信息收集策略服务于转发机制,利用组合单项负载的阈值来判断转发时机和目的集群。实验证明,相同的作业在相同规模但是不同组织形式的多集群和单集群组织模式下,多集群的系统吞吐量大于单集群组织模式。     

魂芯DSP上复数类型的支持和优化

魂芯DSP是一款采用VLIW和SIMD架构的针对高性能计算领域而设计的32bit静态标量数字信号处理器.为了满足数字高性能计算的性能要求,魂芯DSP提供了丰富的复数指令,而编译器不能直接利用这些复数指令来提升编译性能.因此针对魂芯DSP芯片提供了大量的复数类操作指令的特点,在传统开源编译器Open64的编译框架基础上进行研究,实现了复数作为编译器基础类型和复数运算操作的支持.同时,通过识别特定的复数类操作的模式利用魂芯DSP上的复数类指令对程序编译优化.实验结果表明,该实现方案在魂芯DSP编译器上对复数程序优化后能够取得平均5.28的加速比.     

带驻留约束的双臂集束型设备群的调度方法

为提高集束型设备群的生产效率,在考虑加工不同种类晶圆条件下,研究带驻留约束的双臂集束型设备群的建模与调度问题．提出虚拟缓冲模块概念,引入时间区间集来描述系统的运行状态,并以此建立调度问题的非线性规划模型;结合数学模型,提出一种以时间区间集为核心的基于虚拟缓冲模块概念和交换策略的调度算法;对所提出的算法进行了仿真分析．结果表明: 所构建的算法运行时间短,调度1个Lot数量的晶圆仅仅需要0.5 s左右,响应时间快;与研究问题域的下界比较,算法的结果接近下界;当设备因子大于5时,周期延长率R已经全部小于0.05,取得了较好的调度效果,表明算法是可行且有效的．     

一种采用消息模型的多集群作业管理方案设计

文中针对多集群环境资源异构且地域分散、网络环境不可靠以及面向用户需求的特点,提出了一种采用消息模型的多集群作业管理方案。该方案采用全局一局部的层次调度方法,基于发布一订阅的消息模型,根据当前网络环境、用户作业的资源需求、各集群自身负载情况进行综合统一调度管理。实践证明,采用该方案设计实现的多集群作业管理系统实现了多集群环境下的资源监控、资源管理、作业调度、作业控制、数据管理等功能,有效解决了在资源异构及网络环境不可靠条件下的系统稳定性问题,显著提高了多集群系统作业吞吐能力。