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Microscopic experiment on efficient construction of underground gas storages converted from water-invaded gas reservoirs

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Petroleum Exploration and Development 2024年第1期51卷 203-212页

作者： JIANG Tongwen QI Huan WANG Zhengmao li yiqiang WANG Jinfang liU Zheyu CAO Jinxin PetroChina Company limited Beijing 100007China National Key Laboratory of Petroleum Resources and Engineering China University of Petroleum(Beijing)Beijing 102249China College of Petroleum Engineering China University of Petroleum(Beijing)Beijing 102249China PetroChina Petroleum&New Energies Company Beijing 100007China PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration&Development Beijing 100083China

Based on the microfluidic technology,a microscopic visualization model was used to simulate the gas injection process in the initial construction stage and the bottom water invasion/gas injection process in the cyclical injection-production stage of the underground gas storage(UGS)rebuilt from water-invaded gas *** analysis of the gas-liquid contact stabilization mechanism,flow and occurrence,the optimal control method for lifecycle efficient operation of UGS was *** results show that in the initial construction stage of UGS,the action of gravity should be fully utilized by regulating the gas injection rate,so as to ensure the macroscopically stable migration of the gas-liquid contact,and greatly improve the gas sweeping capacity,providing a large pore space for gas storage in the subsequent cyclical injection-production *** the cyclical injection-production stage of UGS,a constant gas storage and production rate leads to a low pore space *** increasing the gas storage and production rate,that is,transitioning from small volume to large volume,can continuously break the hydraulic equilibrium of the remaining fluid in the porous media,which then expands the pore space and flow *** is conducive to the expansion of UGS capacity and efficiency for purpose of peak shaving and supply guarantee.

关键词： water-invaded gas-reservoir underground gas storage cyclical injection-production gas-water contact gas storage and production rate UGS capacity expansion control method

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大变形压痕揭示蛛网膜-软脑膜复合结构对脑组织的力学贡献

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Acta Mechanica Sinica 2024年第5期40卷 198-208页

作者：张弛李义强赵宏伟 Key Laboratory of CNC Equipment Reliability Ministry of Education Jilin University Changchun China School of Mechanical & Aerospace Engineering Jilin University Changchun China Institute of Structured and Architected Materials Liaoning Academy of Materials Shenyang China Chongqing Research Institute of Jilin University Chongqing China

蛛网膜-软脑膜复合结构在维持脑组织生理功能、抵御有害载荷方面发挥至关重要的作用然而,该结构的力学特性仍不明晰.本研究采用大变形动态压痕技术获取了蛛网膜-软脑膜复合结构的力学响应,通过有限元仿真分析与试验相结合,发现并归纳了... 详细信息

蛛网膜-软脑膜复合结构在维持脑组织生理功能、抵御有害载荷方面发挥至关重要的作用然而,该结构的力学特性仍不明晰.本研究采用大变形动态压痕技术获取了蛛网膜-软脑膜复合结构的力学响应,通过有限元仿真分析与试验相结合,发现并归纳了该结构在外部载荷作用下的重要的力学特性。研究结果表明,蛛网膜-软脑膜复合结构的存在可以增加大脑皮层的剪切模量和阻尼比,增强脑组织对局部变形的抵抗能力.此外,在遭受大变形时,该结构可以将大脑皮层所承受的最大应力和应变分别降低40%和53%.此外,该结构可以在脑组织松弛时阻止应变向大脑皮层传递。本研究为脑组织有限元模型的完善与蛛网膜-软脑膜复合结构的动态力学特性研究提供了基础数据.

关键词：蛛网膜软脑膜复合结构动态力学特性大脑皮层外部载荷压痕局部变形

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渤海油田非连续化学驱提高采收率机理

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石油学报 2024年第6期45卷 988-998页

作者：张健李宜强李先杰管错陈鑫梁丹海洋油气高效开发全国重点实验室北京102209 中海油研究总院有限责任公司北京100028 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249

渤海水驱油田以高孔高渗疏松砂岩为主,分大段强注强采至高含水阶段非均质性进一步加剧,存在水驱及常规聚合物驱方式难以动用更多小层、持续有效扩大波及等问题。按照化学体系调驱强度的差异,分别将凝胶、弹性分散流体和聚合物定义为强... 详细信息

渤海水驱油田以高孔高渗疏松砂岩为主,分大段强注强采至高含水阶段非均质性进一步加剧,存在水驱及常规聚合物驱方式难以动用更多小层、持续有效扩大波及等问题。按照化学体系调驱强度的差异,分别将凝胶、弹性分散流体和聚合物定义为强、中、弱3级调驱体系。根据连续化学驱(持续注入单一段塞体系)过程中渗流阻力动态变化规律,结合非均质岩心有效注入压力测试研究由强、中、弱3种调驱体系组合而成的非连续化学驱(DCF)扩大波及体积的动态特征;基于微流控实验揭示其扩大波及体积的微观机理,利用并联岩心驱替实验优化了DCF段塞组合注入方式;最后通过海上油田矿场试验验证DCF提高采收率的可行性。研究结果表明,连续化学驱过程中油水两相总流度持续增加,非均质岩心中的高渗区域总流度占比增大,扩大波及体积能力受限,不同药剂体系段塞组合的DCF驱替模式可以有效解决单一段塞增阻能力不足、过强或不均匀的问题;微流控实验表明,强-弱组合和弱-强组合DCF可较连续注入单一体系分别扩大波及29.2%和14.0%;岩心驱替实验表明,中-强-弱-强-弱DCF组合方式效果较好,可以在连续聚合物驱基础上提高采收率4.41%。有效调控注采压差和持续扩大微观波及体积是非连续化学驱提高采收率的主要机理。DCF模式在渤海BZ油田2口井的先导试验受效井含水率最大降低14%,增油量为6.97×10^(4)t,控水增油效果良好。

关键词：渗流阻力非连续化学驱波及体积注采压差段塞组合

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插入道岔施工对运营高速道岔锁定轨温变化影响试验

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北京交通大学学报 2024年第1期48卷 66-73页

作者：谢铠泽代玮武李义强杨观星朱学伟石家庄铁道大学基础设施安全与应急铁路行业重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学安全工程与应急管理学院石家庄050043 中铁四局集团有限公司第八工程分公司合肥230041

为研究插入道岔施工(Turnout Inserting Construction,TIC)对既有高速道岔锁定轨温(StressFree Rail Temperature of Existing high-speed Turnout,SFRTET)的影响,提出基于双向应变法的锁定轨温变化测试方案,推导不同因素影响下的锁定轨温变化测量原理,确定监测数据的处理方法,并开展道岔锁定轨温变化现场试验研究.研究结果表明:基于锁定轨温变化监测方法确定的传感器安装时轨温与实测数据差异仅1.4%,验证了测试方案的合理性和数据处理方法的正确性;高速道岔的锁定轨温会受插入道岔各工序施工的影响,其在轨道结构拆除、轨道结构施工、道岔形位精调和工电联调3个工序中表现出显著的动态变化特征,即锁定轨温经历多次循环变化才达到稳定状态;既有高速道岔锁定轨温受侧股钢轨重新焊接施工影响最为显著,尤其是靠近焊接位置的侧股钢轨,其锁定轨温变化达12.87℃,建议侧股钢轨重新焊接工序尽可能选择在轨温接近既有道岔原锁定轨温时开展.

关键词：铁道工程高速道岔锁定轨温运营铁路测试原理

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Microstructural Modeling and Multiscale Mechanical Properties Analysis of Cancellous Bone

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Computers, Materials & Continua 2020年第1期62卷 245-265页

作者： Zhiqiang Huang Yufeng Nie yiqiang li Research Center for Computational Science Northwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China School of Applied Science Taiyuan University of Science and TechnologyTaiyuan030024China

This paper is devoted to the microstructure geometric modeling and mechanical properties computation of cancellous *** microstructure of the cancellous bone determines its mechanical properties and a precise geometric modeling of this structure is important to predict the material *** on the microscopic observation,a new microstructural unit cell model is established by introducing the Schwarz surface in this *** this model is very close to the real microstructure and satisfies the main biological characteristics of cancellous *** using the unit cell model,the multiscale analysis method is newly applied to predict the mechanical properties of cancellous *** effective stiffness parameters are calculated by the up-scaling multi-scale *** the distribution of microscopic stress in cancellous bone is determined through the down-scaling *** addition,the effect of porosity on the stiffness parameters is also *** predictive mechanical properties are in good agreement with the available experimental results,which verifies the applicability of the proposed unit cell model and the validness of the multiscale analysis method to predict the mechanical properties of cancellous bone.

关键词： Cancellous bone microstructural modeling multiscale analysis stiffness parameters stress distribution

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玉果油田果8区块减氧空气驱低温氧化对采收率的影响

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新疆石油地质 2024年第3期45卷 334-339页

作者：肖志朋张彦斌李启航李宜强韩继凡闫茜吴永恩中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院新疆哈密839009 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249

注减氧空气是低渗透油藏有效的开发手段,减氧空气可在地层条件下与原油发生低温氧化反应,提高采收率。针对玉果油田果8区块目前减氧空气驱提高采收率机理认识不完善的问题,采用等温氧化实验和长岩心驱替实验探究原油氧化过程和生成物质... 详细信息

注减氧空气是低渗透油藏有效的开发手段,减氧空气可在地层条件下与原油发生低温氧化反应,提高采收率。针对玉果油田果8区块目前减氧空气驱提高采收率机理认识不完善的问题,采用等温氧化实验和长岩心驱替实验探究原油氧化过程和生成物质对提高采收率的影响。等温氧化实验结果表明,稀油的低温氧化过程产生了沉积物质,随着温度升高,氧化程度明显提高,89℃时原油氧化生成重质组分沉积量为1.25×10^(-3)g/g,100℃时为3.43×10^(-3)g/g,120℃时为5.02×10^(-3)g/g。长岩心驱替实验结果表明,不同氧化温度下重质组分沉降对采收率存在影响,随着温度升高,气窜时机变晚,波及效果变好,最终采收率有所提高,温度为89℃、100℃和120℃时的最终采收率分别为52.77%、58.89%和65.23%。

关键词：玉果油田果8区块减氧空气驱低温氧化轻质原油提高采收率气相色谱长岩心驱替实验组分分析

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不同种类海藻多糖对盐胁迫下大豆幼苗的促进作用

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大豆科学 2024年第1期43卷 73-80页

作者：邹平杨霞于喆妍马斯琦荆常亮李义强中国农业科学院烟草研究所山东青岛266101 国家盐碱地综合利用技术创新中心山东东营257300 青岛农业大学农学院山东青岛266109

为筛选并确定能够显著提高大豆抗盐性的海藻多糖种类,本研究以大豆品种中黄13为供试材料,在大豆两片真叶完全展开后,用100 mmol·L^(-1)NaCl溶液进行盐胁迫处理,通过对大豆叶片喷施0.1%的海藻多糖溶液,比较分析不同种类海藻多糖对盐胁... 详细信息

为筛选并确定能够显著提高大豆抗盐性的海藻多糖种类,本研究以大豆品种中黄13为供试材料,在大豆两片真叶完全展开后,用100 mmol·L^(-1)NaCl溶液进行盐胁迫处理,通过对大豆叶片喷施0.1%的海藻多糖溶液,比较分析不同种类海藻多糖对盐胁迫下大豆幼苗生长状况和生理指标的影响。结果表明:盐胁迫下,大豆幼苗遭受渗透胁迫和氧化胁迫,生长受到抑制。施用不同种类的海藻多糖能够不同程度缓解盐胁迫对大豆幼苗生长的抑制。相较于盐胁迫组,喷施岩藻多糖LT使大豆幼苗株高提高17.86%,根长提高12.37%,根干重提高35.71%;施用不同种类的海藻多糖还能够不同程度增加叶绿素和渗透调节物质含量,显著提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性,降低丙二醛(MDA)含量,提高质膜保护能力。综上,不同种类海藻多糖均能提高大豆幼苗的抗盐能力,其中岩藻多糖比褐藻酸钠和浒苔多糖对大豆幼苗的抗盐性的促进作用更强。

关键词：大豆盐胁迫海藻多糖岩藻多糖

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A FULLY DISCRETE IMPliCIT-EXPliCIT FINITE ELEMENT METHOD FOR SOLVING THE FITZHUGH-NAGUMO MODEL

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Journal of Computational Mathematics 2020年第3期38卷 469-486页

作者： li Cai Ye Sun Feifei Jing yiqiang li Xiaoqin Shen Yufeng Nie NPU-UoG International Cooperative Lab for Computation&Application in Cardiology Northwestern Polytechnical UniversityXi'an 710072China School of Science Xi'an University of TechnologyXi'an 710048China Research Center for Computational Science Northwestern Polytechnical UniversityXi'an 710072China

This work develops a fully discrete implicit-explicit finite element scheme for a parabolicordinary system with a nonlinear reaction term which is known as the FitzHugh-Nagumo model from *** first-order backward Euler discretization for the time derivative,and an implicit-explicit discretization for the nonlinear reaction term are employed for the model,with a simple linearization technique used to make the process of solving equations more *** stability and convergence of the fully discrete implicit-explicit finite element method are proved,which shows that the FitzHugh-Nagumo model is accurately solved and the trajectory of potential transmission is *** numerical results are also reported to verify the convergence results and the st ability of the proposed method.

关键词： Finite element method Nonlinear reaction term FitzHugh-Nagumo model Implicit-explicit scheme St ability and error estimates

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关于牛顿迭代法中导数离散格式的探讨

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高等数学研究 2024年第4期27卷 14-16页

作者：李义强袁占斌张念西北工业大学数学与统计学院陕西西安710072

基于导数的不同形式对牛顿迭代法中的导数进行离散,分别推导出弦截法和Steffensen迭代法,从而揭示了三种迭代法之间的关系.然后通过比较这两种方法中对导数值的近似精度,发现Steffensen方法对导数的近似结果更好,从而能保证该方法比弦... 详细信息

基于导数的不同形式对牛顿迭代法中的导数进行离散,分别推导出弦截法和Steffensen迭代法,从而揭示了三种迭代法之间的关系.然后通过比较这两种方法中对导数值的近似精度,发现Steffensen方法对导数的近似结果更好,从而能保证该方法比弦截法收敛更快.

关键词： Newton迭代法弦截法 Steffensen迭代法

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Particle swarm optimization for time-optimal control design

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控制理论与应用（英文版） 2012年第3期10卷 365-370页

作者： yiqiang li Xing ZHANG Yaobin CHEN Huixing ZHOU Department of Engineering Mechanics Tsinghua University Beijing 100084 China Department of Electrical and Computer Engineering Indiana University-Purdue University at Indianapolis (IUPUI) IN46202 USA School of Engineering China Agricultural University Beijing 100083 China

Abstract：control law for both linear and nonlinear systems. By introducing a penalty function, the method can be mod- ified to deal with systems with constraints. Compared with existing computational methods, the proposed method can be implemented in a straightforward manner. The convergent solutions can be achieved by selecting suitable PSO parameters regardless of the initial guess of the switching times. A double integrator and a third-order nonlinear system are used tO demonstrate the effectiveness and robustness of the proposed method. The method is applied to obtain the time-optimal control law for a high performance linear motion positioning system. The results show the practicality of the proposed algorithm.

关键词： Optimal control Bang-bang control Particle swarm optimization Switching time computation

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