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四川盆地前寒武系重磁电物性特征与建模

石油地球物理勘探 2020年第5期55卷 1160-1168,938页

作者：向葵严良俊胡华杨辉文百红油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100 中国石油勘探开发研究院北京100083

四川盆地安岳特大型气田的发现,证明了中国前寒武系油气前景广阔,四川盆地元古界也因此成为超深层油气勘探的重点领域。非地震勘探是超深层油气勘探中深部结构研究的重要手段。然而,四川盆地前寒武系重磁电物性资料不足,制约了物性建模... 详细信息

四川盆地安岳特大型气田的发现,证明了中国前寒武系油气前景广阔,四川盆地元古界也因此成为超深层油气勘探的重点领域。非地震勘探是超深层油气勘探中深部结构研究的重要手段。然而,四川盆地前寒武系重磁电物性资料不足,制约了物性建模,严重影响了重磁电勘探技术在该盆地的有效应用。为此,以四川盆地周缘前寒武系露头标本为基础,通过对沉积岩、变质岩及火成岩标本的密度、磁化率和复电阻率进行分析并研究不同地层、不同岩性标本的重磁电物性特征,建立了四川盆地前寒武系古老地层的重磁电物性模型,为该盆地前寒武系非地震油气勘探提供了物性资料基础。

关键词：四川盆地前寒武系密度磁化率复电阻率物性建模

基于云平台的原油物性核磁建模软件设计与开发

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基于云平台的原油物性核磁建模软件设计与开发

作者：陈东宇东北大学

学位级别：硕士

原油是重要的能源,与人民生活密切相关,在国民经济中占有重要地位。由于产地不同,原油存在着性质以及组成上的差异,因此在研究石油加工前,首先要了解原油性质,统称为原油评价。准确快速地掌握原油物性数据对于企业炼制生产过程稳定性以... 详细信息

原油是重要的能源,与人民生活密切相关,在国民经济中占有重要地位。由于产地不同,原油存在着性质以及组成上的差异,因此在研究石油加工前,首先要了解原油性质,统称为原油评价。准确快速地掌握原油物性数据对于企业炼制生产过程稳定性以及企业效益至关重要。目前已实施的原油快速评价项目中依赖于软件技术,这些软件都是直接使用封装训练好的模型或者内置少量算法,炼化企业不能根据已有的生产数据自主建模。随着炼厂规模的扩大,原油的种类增多,原油评价的工作量增大,基于单机版的建模软件无法满足企业多人实时在线协同操作的需求。现有的原油快速评价过程都是在本地计算机上进行,因此建模的计算速度是依赖于本地计算机的配置。由于原油的种类繁多,其物理性质变化频繁,仅仅依靠本地有限的计算资源是难以高效地完成原油快速评价过程。为了解决上述问题,本文基于云平台来设计开发一套原油物性核磁建模软件。开发的软件能够实现自主建模功能,能满足企业多人实时在线协同操作的需求,并且模型训练过程在云端,不依赖于本机的配置,提升了工作效率。因此,研究基于云平台的原油物性核磁建模软件对于原油快速评价具有重要的研究意义和实用价值。针对上述问题,结合国内某石化炼厂为具体背景,依托国家自然科学基金重大项目课题“炼油生产过程全局协同优化运行理论与实现技术(61590922)”,本文在分析了现有的原油快速评价软件存在的不足后,设计开发了基于云平台的原油物性核磁建模软件,具体实验结果表明该建模软件平台有效、易用,可以帮助企业快速地完成原油评价。本文主要工作如下:(1)分析原油物性核磁建模软件的需求。通过查阅文献,明确基于核磁共振波谱技术的原油快速评价的建模方法和分析流程,从而确定开发的平台实现的功能。接入炼厂多台在线核磁共振分析仪采集实时在线生产数据到云数据库中,实现数据共享。企业用户可以根据油品种类,自主选择合适的算法进行模型的训练,并使模型训练过程在云端,充分利用云服务器的计算资源。用户可以在任意时间、任意地点在多智能终端上进行操作。多用户可以同时进行模型训练,满足炼厂企业多人实时在线协同操作的需求。性能上要满足稳定性、可扩展性和易用性。(2)依据软件的需求分析,设计了基于云平台的原油物性核磁建模软件,包括硬件结构设计与软件结构设计。根据软件结构设计,将软件平台划分为人机交互界面模块、云数据处理模块、云建模模块、数据通信模块等。设计了界面布局,采用单页面应用模式,实现人机交互界面模块;设计了数据建模过程与算法配置过程,实现基础服务后台模块与算法服务后台模块;设计了各个服务模块的接口与通讯方式,实现数据通信模块。(3)综合利用多种先进技术,开发了基于云平台的原油物性核磁建模软件。对于人机交互界面模块,采用***框架实现前端交互界面的组件化开发,组件之间高度复用,提高系统可维护性与可扩展性;对于基础服务后台模块,基于***环境结合Sequelize的ORM映射完成后端数据库基础后台操作服务开发,并采用MySQL关系型数据库开发了软件的数据库;对于算法服务模块,使用Flask框架结合Sqlalchemy的ORM映射进行开发,使用Python语言完成算法服务的封装;对于数据通信模块,使用RabbitMQ队列消息中间件处理异步请求,并完成这几个模块之间数据通信实现。(4)结合某炼厂的实际生产过程,验证了基于云平台的原油物性核磁建模软件。将开发好的平台通过Docker容器镜像云技术部署到服务器上,并结合实际生产数据对建模平台的主要功能进行测试,使用平台内置的算法对柴油十六烷值物性建模,得到的结果预测精度高,满足实际生产要求。对软件的验证结果分析,表明了本文所开发的平台功能完善,灵活易用,可以帮助炼化企业更好地完成原油评价。

关键词：云平台核磁共振原油评价物性建模

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井震动融合储层物性智能建模技术研究及应用

地质论评 2023年第S1期69卷 533-534页

作者：卢宁张玉晓巴素玉夏建中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院山东东营257022

建立油藏模型是表征油藏非均质性的关键,其中储层物性是储层内在微观联系的宏观反映,储层物性参数的空间分布直接影响油气储层的品质。精确预测储层物性参数,有助于寻找优质储层、合理部署井位、提高原油产量等。现有的建模软件大多通... 详细信息

建立油藏模型是表征油藏非均质性的关键,其中储层物性是储层内在微观联系的宏观反映,储层物性参数的空间分布直接影响油气储层的品质。精确预测储层物性参数,有助于寻找优质储层、合理部署井位、提高原油产量等。现有的建模软件大多通过数据综合结合地质统计学等方法建立模型(孙寅森等,2010;雷传扬等,2022)。这种建模过程较为耗时费力,且主观性比较高.

关键词：物性建模人工智能井震动融合集合卡尔曼滤波

柔性线缆的机器人自动敷设关键技术与发展趋势

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机械工程学报 2022年第17期58卷 75-95页

作者：吕乃静刘检华北京邮电大学现代邮政学院(自动化学院) 北京100876 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

柔性线缆在机电产品中大量应用,其敷设工作是一项非常重要、但又繁琐而复杂的任务。随着机器人技术的发展和普遍应用,柔性线缆的机器人自动敷设技术逐渐引起了国内外学者的关注。柔性线缆的机器人自动敷设问题归属于柔性线缆的机器人自... 详细信息

柔性线缆在机电产品中大量应用,其敷设工作是一项非常重要、但又繁琐而复杂的任务。随着机器人技术的发展和普遍应用,柔性线缆的机器人自动敷设技术逐渐引起了国内外学者的关注。柔性线缆的机器人自动敷设问题归属于柔性线缆的机器人自动规划问题,首先对柔性线缆的机器人自动规划技术的研究现状进行了总结;然后对柔性线缆的机器人自动敷设问题进行了分析,围绕平面上柔性线缆的机器人自动敷设过程,提出了柔性线缆机器人自动敷设的整体流程,介绍了其中的关键技术,包括柔性线缆的物性建模、运动学约束、碰撞接触响应、机器人单/双臂控制自动敷设和图像处理等的实现方法,并结合实例进行了仿真和实验验证;最后对柔性线缆的机器人自动敷设技术的未来发展趋势进行了总结与展望。

关键词：柔性线缆机器人自动敷设物性建模碰撞接触响应

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苏里格气田苏西区储层地质建模

西安石油大学学报（自然科学版） 2020年第3期35卷 10-17页

作者：姜锐赵靖舟陈宇航西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065

为提高苏里格气田苏西区盒8段气藏的开发效率,综合运用测井、录井、岩心、压汞等资料,重点研究该区水平井资料,明确了苏西区盒8段沉积相、储层空间分布规律。结合地质认识,采用井点约束、横向属性概率约束、相控约束、协同模拟约束多种... 详细信息

为提高苏里格气田苏西区盒8段气藏的开发效率,综合运用测井、录井、岩心、压汞等资料,重点研究该区水平井资料,明确了苏西区盒8段沉积相、储层空间分布规律。结合地质认识,采用井点约束、横向属性概率约束、相控约束、协同模拟约束多种约束方法,对变差函数特征值进行优选与调整,建模结果显示,多约束条件的粗化数据结合序贯模拟方法能够建立较为准确的岩相模型与物性模型,实现储层参数的定量化,为寻找优质储层以及甜点区提供依据。

关键词：物性建模建模约束变差函数特征值分析储层非均质性盒8段

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原油物性快速评价软件算法库设计与开发

控制工程 2020年第9期27卷 1481-1488页

作者：陈东宇刘长鑫张煜丁进良东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004

为了满足炼油生产过程对于原油物性快速评价的要求,完善原油物性建模机制,实现原油物性建模的算法扩展、数据建模、物性评价分析等功能,建立原油物性快速评价模型算法库。考虑到针对评价不同物性、物料需选择不同的算法,提出了算法库的... 详细信息

为了满足炼油生产过程对于原油物性快速评价的要求,完善原油物性建模机制,实现原油物性建模的算法扩展、数据建模、物性评价分析等功能,建立原油物性快速评价模型算法库。考虑到针对评价不同物性、物料需选择不同的算法,提出了算法库的核心设计理念。根据建模的需要,对每一个算法都可以自由配置不同的参数,进行模型的训练。使用基于***环境完成后端基础服务后台模块的开发,使用Flask框架完成算法服务后台模块的开发以及MySQL数据库表的设计与实现。开发的算法库作为原油快速评价的工具,提高了原油评价的效率,节省了工作成本。

关键词：原油评价物性建模算法扩展算法库

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线缆网规范性检查与优化技术研究

线缆网规范性检查与优化技术研究

作者：张玉友北京理工大学

学位级别：硕士

随着航天技术的发展,企业对卫星等飞行器整体性能的稳定性和经济性提出了更高的要求。在卫星装配布线的过程中,传统的布线方式装配周期长,装配精度不高,很难达到理想的布线效果,尤其线缆长度冗余问题迟迟得不到有效解决。如何提高线缆... 详细信息

随着航天技术的发展,企业对卫星等飞行器整体性能的稳定性和经济性提出了更高的要求。在卫星装配布线的过程中,传统的布线方式装配周期长,装配精度不高,很难达到理想的布线效果,尤其线缆长度冗余问题迟迟得不到有效解决。如何提高线缆布线的规范性,减少线缆布线冗余长度,提高卫星有效载荷和布线规范性显得尤为突出。通过认真研究当前问题,笔者发现在设计阶段,由于设计者工程背景不同,对卫星缆线实际布线的可能出现的影响缆线装配精度的因素考虑不全面。比如,有一定直径的缆线有最小折弯极限。在卫星产品建模的过程中,CAD软件线缆建模没有充分考虑线缆自身的物理属性,其缆线建模本身具有一定局限性。从缆线设计到制造装配流程中,由于卫星型号不同,数据众多,不同的工艺人员线缆的装配效果也不近相同,线缆布线效果依赖工艺人员的熟练程度,最终导致布线结果长度存在不确定性。本课题针对设计阶段影响缆线装配规范的问题,对线缆布线的规范性检查和线缆长度优化技术进行研究。首先,通过广泛调研,对影响缆线装配效果的工程约束进行分类、筛选,提炼布线规则,并建立线缆网规则库。在此基础之上,针对缆线应满足的工程要求,提出了缆线折弯半径检查算法和接头余量算法等,以此对线缆布线的规范性进行检查验证,将检查结果进行显示保存,对于不合格的装配缆线进行反馈修改。其次,针对CAD软件线缆建模没有考虑缆线物理属性的局限性,本课题充分考虑线缆的重力、拉伸性能等因素,采用能量优化造型方法对线缆进行物性建模,针对不同的缆线约束情况,建立相应的能量模型算法,重新计算缆线确定空间位姿的路径点,达到提高线缆布线效果的逼真度的目的。本课题最后,在Visual Studio 2010的环境下,利用Toolkit接口,采用C++编程语言开发出了能对线缆网进行基本的规范性检查并优化的系统。通过对实例的运行,验证了本文所提算法的可行性和实用性。

关键词：缆线布线能量优化造型物性建模模型检查

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基于变分原理的柔性电缆数字化设计

基于变分原理的柔性电缆数字化设计

作者：吕昊大连海事大学

学位级别：硕士

随着机电产品愈发向着自动化及机电一体化的发展,电缆作为机电产品中电力信号传输的介质,其比重越来越大,电缆布局的质量将直接影响到产品的寿命和可靠性。但是,由于其复杂大变形的力学特性,电缆的布局优化设计一直是一个挑战性的课题... 详细信息

随着机电产品愈发向着自动化及机电一体化的发展,电缆作为机电产品中电力信号传输的介质,其比重越来越大,电缆布局的质量将直接影响到产品的寿命和可靠性。但是,由于其复杂大变形的力学特性,电缆的布局优化设计一直是一个挑战性的课题。在目前的机电产品开发中,仍然大量依靠物理样机和人工经验的方式进行电缆的布局设计,不仅导致生产周期长且成本高。针对这一问题,本文基于电缆物性建模的思想,在针对复杂产品中电缆数字化布线设计的相关方法和技术进行了较为深入的探讨和研究,兼顾考虑数字化设计过程效率及精度的要求,提出了一种新颖的人机交互式电缆数字化布线设计方法,旨在为复杂机电产品的数字化设计奠定技术基础。本文的主要研究工作内容总结如下:(1)在总结国内外在一维柔性体上的力学建模、柔性电缆数字化设计方法等相关理论的研究进展的基础之上,分析了目前柔性电缆布局优化设计存在的问题,指出本文的研究目的与意义,并提出了本文的研究框架。(2)基于Cosserat弹性杆理论并结合变分思想中势能最小原理研究了柔性电缆的静力学建模方法,引入欧拉参数,考虑柔性电缆受复杂约束(端部、卡箍、捆扎带和柱面等)的数学表达方法建立了电缆静力学模型。基于有限元离散的思想,并采用非线性最优化方法进行电缆的中心线位置及截面姿态表达的数值解算。(3)考虑端部、卡箍、捆扎带和柱面约束条件,分别建立了最优化数学模型,采用原始对偶内点法实现了对电缆截面欧拉参数的解算,从而计算出电缆的几何形态。通过曲率和扭率变化曲线对电缆的弯曲扭转变形情况进行了分析,确定了重力、弯曲力和扭转力对柔性电缆的作用机理。(4)基于物性建模思想和虚拟装配系统实时性的要求,在综合考虑精度与效率的条件下,搭建了电缆数字化布线设计框架,采用参数样条曲线拟合方法提出了电缆长度快速获取算法,解决了布线设计框架输入和建模输入不一致的问题,基于开源几何内核系统OpenCascade,开发了电缆数字化布线设计仿真系统,开展了布线结果仿真与商业化软件布线仿真对比研究。电缆布局仿真与实验结果表明,本文提出的基于力学建模的柔性电缆数字化设计方法,可以有效降低电缆设计长度,解决目前商用布线软件中的电缆设计长度较长的问题,可以缩短产品研发时间,并提高产品设计的可靠性。

关键词：柔性电缆数字化设计物性建模 Cosserat理论非线性优化

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锦16块S1中油藏建模研究

锦16块S1中油藏建模研究

作者：董琴红长江大学

学位级别：硕士

储层地质建模技术为油藏评价和各开发阶段制定各种方案服务,它不仅是油藏模拟和油藏工程计算及工作的主要地质依据,也是近年来国内外研究的一个热点。在油气田的勘探评价和开发阶段,储层研究以建立定量的三维储层地质模型为目标,这是油... 详细信息

储层地质建模技术为油藏评价和各开发阶段制定各种方案服务,它不仅是油藏模拟和油藏工程计算及工作的主要地质依据,也是近年来国内外研究的一个热点。在油气田的勘探评价和开发阶段,储层研究以建立定量的三维储层地质模型为目标,这是油气勘探开发能进一步深入发展的要求,也是储层研究向更高阶段发展的体现。储层在地下是呈三维空间展布的,本身具有确定的性质和特征,但是地下储层又是复杂的,它是许多复杂地质过程(沉积作用、成岩作用和构造作用)综合作用的结果,具有复杂的储层结构(储层相)空间配置及储层参数的空间变化,所以在现有资料不完善的条件下,我们很难对其作出确定的认识和评价,因此可以认为储层具有一定的随机性。储层建模的目的是在构造模型框架内进一步精细刻画储层内部岩性及孔、渗、饱属性的分布及其发育特征,精细表征储层及其内部属性三维空间上的非均质性,为进一步的油藏数值模拟和剩余油精细描述提供准确的原始地质模型。长期以来,人们习惯用各种二维图件以及准三维图件来描述三维储层,如用平面渗透率等值线来描述一套储层的渗透率分布,显然,这种描述存在一定的局限性,关键是掩盖了储层的层内非均质性乃至平面非均质性。三维储层建模是从三维的角度对储层进行定量的研究并建立其三维模型,其核心是对井间储层进行多学科综合一体化、三维定量化以及可视化的预测。与传统的二维储层研究相比,三维储层建模具有以下明显的优势： 1、能更精确地描述储层,克服了用二维图件描述三维储层的局限性。三维储层建模可以从三维空间上定量地表征储层的非均质性,从而有利于油田勘探开发工作者进行合理的油藏评价及开发管理。 2、可更精确地计算油气储量。在常规的储量计算时,储量参数(含油面积、油层厚度、孔隙度、含油饱和度等)均用平均值表示。显然,应用平均值计算储量忽视了储层非均质性的因素,例如,油层厚度在平面上并非等厚,孔隙度和含油饱和度在空间上也是变化的。应用三维储层模型计算储量时,储量的基本计算单元是三维空间上的网格(其分辨率比二维储量计算时的高很多)。因为每一个网格均赋有相类型、孔隙度值、含油饱和度值等参数,因此,通过三维空间运算,可计算出实际油砂体体积、孔隙度体积和油气体积,其计算精度比二维储量计算的高得多。 3、有利于三维油藏数值模拟。三维油藏数值模拟需要一个把油藏各项特征参数在三维空间上的分布定量表征出来的地质模型。粗化的三维储层地质模型可直接作为油藏数值模拟的输入,而油藏数值模拟成败的关键在很大程度上取决于三维储层地质模型的准确性。储层随机建模主要分三步：构造建模,沉积微相建模,物性参数建模,其中岩石物性的建模需要沉积微相模拟的结果来控制。沉积微相控制下物性参数建模的方法是,首先利用顺序指示模拟建立沉积微相的三维模型,然后按沉积微相类型分别采用顺序高斯模拟对其物性参数进行模拟,得到相控下的储层物性参数模型。本文围绕精细地质建模这一核心目的,针对锦16区块S1中的地质特征,综合运用沉积学、层序地层学、地质统计学等多学科的理论和方法,在详细基础地质研究的基础上,应用先进的储层随机建模方法建立了该区的三维精细地质模型,该模型客观、真实地反映了地下的地质情况,为该油田的增产、挖潜、增效提供了地质依据。并利用三维容积法计算了地质储量,最后对精细地质模型进行了粗化,为下一步的油藏数值模拟提供了基础数据。主要成果如下： (1)结合区域沉积背景,依据单井相分析和平面相分布,认为锦16块于楼油层是扇三角洲沉积模式。该体系发育有扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲相带。研究区主要发育扇三角洲前缘和前扇三角洲相带,发育水下分流河道、分流间湾、河口沙坝等微相类型。 (2)通过井震结合的方式,对断层进行了校正;通过地震数据的约束,对构造层面进行了校正。 (3)应用地震解释的构造层面及断层数据,在单井模型的约束下,建立断层模型和地层框架模型,模型忠实于原始基础数据。 (4)应用多学科综合一体化、等时相控建模思路,采用PETREL2005软件,建立了锦16块于楼油层三维沉积相模型和三维储层参数模型(包括孔隙度、渗透率、含油饱和度和NTG模型),所建模型客观地反映了储层的三维展布情况。 (5)采用容积法,分层、分段进行储量计算。储量计算结果与原始储量计算结果基本一致。根据油藏特点及数值模拟技术的要求,设计数值模拟网格系统,将精细的地质模型转换为油藏数值模拟静态模型,满足了油藏数值模拟研究的要求。

关键词：相建模随机建模变差函数物性建模序贯模拟