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基于前馈解耦的固井水泥浆密度控制仿真研究

石油管材与仪器 2024年第2期10卷 47-53页

作者：樊恒冀宇程思达陈佳李勇西安石油大学电子工程学院陕西西安710065 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206

由于固井水泥浆液位控制和密度控制系统存在大惯性、长时滞和强耦合等问题,传统的PID控制方法难以取得良好的控制效果。提出了一种基于前馈解耦的液位和密度控制策略。首先依据流量守恒和质量守恒原理,采用机理建模法构建了固井水泥混... 详细信息

由于固井水泥浆液位控制和密度控制系统存在大惯性、长时滞和强耦合等问题,传统的PID控制方法难以取得良好的控制效果。提出了一种基于前馈解耦的液位和密度控制策略。首先依据流量守恒和质量守恒原理,采用机理建模法构建了固井水泥混浆系统的数学模型;然后利用数学模型计算水泥混浆系统在稳态工作点的相对增益矩阵,得到了液位密度控制过程的最佳变量配对方式和耦合程度,进一步设计了水泥浆液位和密度控制的前馈解耦控制器;最后基于Matlab/Simulink软件对PID控制和PID前馈解耦控制方法进行了仿真模拟。结果表明:相较于传统PID方法,PID前馈解耦方法能有效补偿液位控制与密度控制的耦合作用,液位控制的超调量减少了26.1%,调节时间从123.503 s减少到32.090 s,密度控制调节时间从62.620 s减少到20.542 s。前馈解耦控制器能较好地提高系统稳定性和缩短响应时间,改善系统控制性能,对于提升固井作业质量和效率具有重要意义。

关键词：固井水泥浆液位控制密度控制耦合性分析前馈解耦

基于CCUS技术中CO_(2)泄露对地下层水质影响的研究

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山东化工 2024年第14期53卷 269-272页

作者：谢闯赵国仙邱锋西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065 浙江久立特材科技股份有限公司浙江湖州313012

CCUS技术即CO_(2)气体的捕集、运输、利用即封存,是一种能够实现CO_(2)气体零排放的绿色环保高新技术,在该技术项目中难免发生CO_(2)气体的泄露;模拟CCUS技术中CO_(2)的泄露对地下层水质的影响,通过记录水系pH值、Ca^(2+)、Mg^(2+)、碱... 详细信息

CCUS技术即CO_(2)气体的捕集、运输、利用即封存,是一种能够实现CO_(2)气体零排放的绿色环保高新技术,在该技术项目中难免发生CO_(2)气体的泄露;模拟CCUS技术中CO_(2)的泄露对地下层水质的影响,通过记录水系pH值、Ca^(2+)、Mg^(2+)、碱度、HCO 3-的变化,分析了CO_(2)气体持续泄露过程中各自的变化规律,同时建立了CCUS技术中CO_(2)气体封存的数学模型,研究表明CO_(2)泄露能够明显导致水质的变化,可以把水质的pH值、Ca^(2+)等不同元素的浓度数值来作为检测CCUS技术中CO_(2)气体泄露的敏感参数;同时采用CO_(2)气体封存的建模公式来判断CO_(2)封存量的变化,有助于判断CO_(2)的泄露情况。

关键词： CO_(2)泄露地下层水质数学建模

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水下天然气泄漏气泡运移特性及影响因素

石油化工 2024年第9期53卷 1316-1323页

作者：李景明王亚迪张震宇黄照东徐嘉辉西安石油大学新能源学院陕西西安710065 西安石油大学机械工程学院陕西西安710065

采用VOF模型对水下天然气管道泄漏的微小气泡运移特性进行模拟,研究泄漏孔径、位置和速度等因素对微小气泡运动和聚并等行为的影响。实验结果表明,从上浮高度50 mm处起,上浮高度与时间曲线增幅呈逐渐变缓趋势,上浮过程中,上浮高度增大,... 详细信息

采用VOF模型对水下天然气管道泄漏的微小气泡运移特性进行模拟,研究泄漏孔径、位置和速度等因素对微小气泡运动和聚并等行为的影响。实验结果表明,从上浮高度50 mm处起,上浮高度与时间曲线增幅呈逐渐变缓趋势,上浮过程中,上浮高度增大,气泡的运动速度增大,气泡所在位置处的压力与出口处的压力差随上浮高度的增加而减小,直径4 mm和5 mm气泡上浮时间相差较小,直径5 mm的大气泡会产生剧烈形变。泄漏位置直线距离增大,两气泡聚并所用时间和聚并时的速度不断增大。泄漏速度变大时,两气泡聚并时间和速度先减小后增大,聚并前单一气泡速度的变化与聚并时速度变化趋势相吻合。

关键词：天然气泄漏因素气泡运移数值模拟

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多环芳烃双效耦合加氢催化剂制备及其加氢性能

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工业催化 2024年第3期32卷 53-60页

作者：张君涛杨婷婷唐瑞源刘凯罗建玲张玉玉西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 山东东明石化集团有限公司山东菏泽274500

多环芳烃加氢饱和既有利于环境保护,还能促进煤焦油的高效率利用。以煤焦油中(210~360)℃富含2-4环多环芳烃馏分为研究对象,采用加氢饱和催化剂与分子筛催化剂作为双效耦合催化剂,对不同反应条件下煤焦油催化加氢反应性能进行研究。结... 详细信息

多环芳烃加氢饱和既有利于环境保护,还能促进煤焦油的高效率利用。以煤焦油中(210~360)℃富含2-4环多环芳烃馏分为研究对象,采用加氢饱和催化剂与分子筛催化剂作为双效耦合催化剂,对不同反应条件下煤焦油催化加氢反应性能进行研究。结果表明,双效耦合催化剂具备分子筛催化剂与加氢饱和催化剂的催化特性,同时具备两者相互作用较小的稳态结构,且其在多环芳烃催化加氢反应中的活性介于分子筛催化剂和加氢饱和催化剂之间;活性金属组分Ni和Mo在催化剂表面分布稳定均匀。各操作条件对多环芳烃加氢性能存在不同程度的影响,双效耦合催化剂耦合比为4∶6时,多环芳烃催化加氢性能优于其他耦合比催化剂,在反应温度380℃、氢初压8.0 MPa、反应时间60 min和剂油比5∶100条件下,具有较好的加氢性能。馏分油多次选择性加氢后,饱和分量明显增加,胶质和芳香分量明显减少。

关键词：石油化学工程煤焦油多环芳烃双效耦合催化剂催化加氢

一种波段聚类和多尺度结构特征融合的高光谱图像分类模型

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 258-265页

作者：王彩玲张静王洪伟宋晓楠纪童西安石油大学计算机学院陕西西安710065 西北工业大学光电与智能研究院陕西西安710072 甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070

高光谱图像包含丰富的地物信息,在农业、工业和军事等领域应用广泛。因此,高光谱图像的识别与分类是一项重要的研究课题。然而,高光谱图像存在光谱维度高、噪声大、标记样本有限等问题,并未取得很好的分类效果。针对以上问题,提出一种... 详细信息

高光谱图像包含丰富的地物信息,在农业、工业和军事等领域应用广泛。因此,高光谱图像的识别与分类是一项重要的研究课题。然而,高光谱图像存在光谱维度高、噪声大、标记样本有限等问题,并未取得很好的分类效果。针对以上问题,提出一种波段聚类和多尺度结构特征融合的高光谱图像分类模型(ASPS-MRTV)。该方法主要包括以下几个步骤,首先,对高光谱数据进行归一化处理,将归一化后的三维图像按光谱维等分为n个子空间;其次,采用粗细划分策略构造自适应子空间光谱特征提取框架,将每个空间波段拉伸为一维向量后用信息散度构造波段的相似性矩阵,按照聚类的思想对n个子空间进行自适应;然后,将每个自适应子空间的光谱波段平均值进行叠加,形成光谱特征;最后,对所得到的光谱特征数据利用多尺度相对全变分技术提取结构特征。为了增强样本的线性可分性,在数据堆叠之后进行核主成分分析,最终形成空谱特征。对比实验中统一使用惩罚参数C和核参数σ都为24.5的SVM进行分类。经测试,ASPS-MRTV网络模型在Indian Pines、 University of Pavia两个数据集上分别以5%, 1%的训练样本达到了97.06%、 98.98%的总体分类精度。实验结果表明,该模型与SVM、 ASPS(ED)、 ASPS(ID)、 ASPS-LBP、 ASPS-GlCM、 ASPS-BF模型相比,在分类性能和计算效率方面都取得了更优的效果,有效提高小样本下高光谱图像的分类精度。

关键词：高光谱图像多尺度结构特征信息散度核主成分分析空谱特征

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AZ80挤压镁合金微弧涂层的耐蚀性能

金属热处理 2024年第1期49卷 256-261页

作者：汤嘉琪薛玉娜王灿坤申毅刘晓龙姬蕴卓方烨王博瑶西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065 新疆油田公司工程技术处新疆克拉玛依834009 西安福莱特热处理有限公司陕西西安710065

针对镁合金裸露动件的服役环境及表面防护特点,采用微弧氧化(MAO)表面处理技术在AZ80挤压合金表面制备MAO涂层,通过连续盐雾加速腐蚀试验,研究了AZ80合金基体及MAO涂层的静态腐蚀性能,并对AZ80合金基体和MAO涂层试样进行预腐蚀,通过慢... 详细信息

针对镁合金裸露动件的服役环境及表面防护特点,采用微弧氧化(MAO)表面处理技术在AZ80挤压合金表面制备MAO涂层,通过连续盐雾加速腐蚀试验,研究了AZ80合金基体及MAO涂层的静态腐蚀性能,并对AZ80合金基体和MAO涂层试样进行预腐蚀,通过慢应变速率拉伸试验研究了MAO涂层及预腐蚀时间对AZ80镁合金腐蚀行为的影响。结果表明,MAO涂层具有较好的静态防护性能,盐雾腐蚀6天后出现点蚀现象,涂层破裂后的腐蚀行为取决于AZ80合金基体的耐蚀性。在慢应变速率拉伸状态下,随着预腐蚀时间的延长,AZ80基体和MAO涂层的应力腐蚀敏感性增加,MAO涂层的应力腐蚀敏感性指数明显小于AZ80合金基体。MAO涂层试样对AZ80基体有明显的防护作用,可有效提高镁合金的耐蚀性。

关键词： AZ80挤压镁合金微弧氧化盐雾腐蚀应力腐蚀

鄂尔多斯盆地延长组地层底面古构造定量化演化及其石油地质意义

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科学技术与工程 2024年第5期24卷 1782-1788页

作者：高胜利高纪杨魏雪珂西安石油大学地球科学与工程学院西安710065 西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室西安710065

为定量化明确延长组地层在几个关键沉积期的底面凹凸构造面貌特征,基于鄂尔多斯盆地大量钻井等资料并采用盆地模拟技术,划分4个地层单元,即长10~长8、长7、长6~长4+5和长3~长1,定量化考察延长期湖盆在各层地层单元沉积末期的底面古构造... 详细信息

为定量化明确延长组地层在几个关键沉积期的底面凹凸构造面貌特征,基于鄂尔多斯盆地大量钻井等资料并采用盆地模拟技术,划分4个地层单元,即长10~长8、长7、长6~长4+5和长3~长1,定量化考察延长期湖盆在各层地层单元沉积末期的底面古构造特征。结果表明:长8沉积期末,地层底面构造高程整体表现为“东高西低、南高北低”的特征,主湖盆范围的构造等高线在-600 m以下;长7地层沉积期末,整体表现为“南高北低”的古地貌特征,主湖盆范围主要分布在盆地北部、构造高程达-1 150 m以下;长4+5沉积期末,凹陷区分布在盆地西北区域、分布范围和构造高程差变小、约为200 m;长1沉积末期,地层底面构造面貌格局整体表现为“东高西低”的古地貌特征,地层底面凹凸构造高程差为300~400 m。各沉沉积期底面凹凸构造发育,缓坡构造面貌区域是油藏分布的有利区。

关键词：地层底面凹凸古构造主湖盆迁移油藏分布鄂尔多斯盆地

基于蒸汽朋克风格的国际象棋趣味造型设计研究

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设计 2024年第13期37卷 1-3页

作者：郭天舒赵薇张婉婷西安石油大学人文学院西安工业大学艺术与传媒学院

通过对蒸汽朋克艺术的探究,将其风格应用在国际象棋的外观造型上,设计一套具有蒸汽朋克属性与特点的国际象棋。首先,分析蒸汽朋克的特点,找出蒸汽朋克与国际象棋结合的价值和意义,再根据蒸汽朋克的机械属性为切入点,使其融入国际象棋的... 详细信息

通过对蒸汽朋克艺术的探究,将其风格应用在国际象棋的外观造型上,设计一套具有蒸汽朋克属性与特点的国际象棋。首先,分析蒸汽朋克的特点,找出蒸汽朋克与国际象棋结合的价值和意义,再根据蒸汽朋克的机械属性为切入点,使其融入国际象棋的设计中,得出一款机械感十足的蒸汽朋克国际象棋,其外观酷似变形金刚,具有功能多样、造型多变等特点,提升了国际象棋的游戏趣味性,为蒸汽朋克在产品的设计与创新中开拓了一条可借鉴的道路。

关键词：蒸汽朋克国际象棋象棋设计趣味设计产品设计

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Fe-5%Si多孔材料的制备及透气性研究

钢铁钒钛 2024年第3期45卷 176-181,187页

作者：姬帅袁佳乐刘忠军西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065 南京工业大学材料化学工程国家重点实验室江苏南京210009

将三组相同的Fe-5%Si混合粉末分别在1050、1100、1150℃的温度下高温烧结2 h,对各个试样进行金相(OM)及扫描(SEM)显微组织观察、XRD物相分析,并采用自组装多孔材料性能检测仪测试其透气性。结果表明,烧结温度越高,多孔材料的孔径尺寸越... 详细信息

将三组相同的Fe-5%Si混合粉末分别在1050、1100、1150℃的温度下高温烧结2 h,对各个试样进行金相(OM)及扫描(SEM)显微组织观察、XRD物相分析,并采用自组装多孔材料性能检测仪测试其透气性。结果表明,烧结温度越高,多孔材料的孔径尺寸越小,1150℃试样的截面上会形成膜层;Fe-5%Si多孔材料的截面由Fe和Si的氧化物组成,且烧结温度越高,氧化物种类越少,即1050℃下有SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)、FeO、Fe_(2)O_(4)四种物质,1100℃下有Fe_(3)O_(4)、FeO、SiO_(2),1150℃下有FeO、SiO_(2);1050℃下试样的气体流量随着通气压力的增大明显变大,当通气压力为140 kPa时,气体流量约为9200 mL/min;1100℃及1150℃下试样的气体流量随着通气压力的增大变化不大,当通气压力均为140 kPa时,二者的气体流量约为1000 mL/min。

关键词： Fe-5%Si多孔材料真空烧结孔形貌透气性