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新型射孔动态仿真模拟及适用性评价

煤田地质与勘探 2024年第5期52卷 67-76页

作者：毕刚元沛杰韩斐付帅帅吴捷敏马颖西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室陕西西安710065

射孔完井技术的发展与完善对油气田的高效测试和开采具有重要的现实意义和实用价值。但低渗透储层(如低渗煤层)采用常规聚能射孔完井时,存在压实损坏带,导致渗流阻力大、产能降低等问题。为改善低渗透储层的开发效果,提出了自清洁、后... 详细信息

射孔完井技术的发展与完善对油气田的高效测试和开采具有重要的现实意义和实用价值。但低渗透储层(如低渗煤层)采用常规聚能射孔完井时,存在压实损坏带,导致渗流阻力大、产能降低等问题。为改善低渗透储层的开发效果,提出了自清洁、后效体等新型射孔技术,但其射孔效果、适用性等问题尚不明确。基于LS-DYNA的显示时间积分算法及流固耦合机理,形成地层-水泥环-套管-射孔弹动态射孔有限元模型建立方法,制定了不同射孔技术条件下动态射孔数值模拟方案,建立了不同射孔技术的有限元模型,并开展了不同射孔技术动态射孔仿真模拟研究,基于数值模拟研究结果,对2种射孔技术的适用性进行了分析研究。结果表明:自清洁和后效体射孔较常规射孔孔深有所下降,但孔径较常规射孔扩大15%左右。孔深和孔径与抗压强度、弹性模量、围压成反比,与孔隙率成正比,负压对单一射孔效果的影响较小。针对中孔低渗、低孔低渗油气藏,自清洁、后效体射孔技术孔道容积较常规分别增大9.55%、12.23%左右,射孔效果突出。上述研究结果可为自清洁与后效体射孔技术的设计与应用提供理论支撑,对两种射孔技术的发展及其对低渗储层(如低渗煤层)油气井的增产有着重要的意义。

关键词：自清洁射孔后效体射孔动态仿真 LS-DYNA 适用性分析

QT1100连续油管钢的液固两相流抗冲蚀性能

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机械工程材料 2024年

作者：崔璐杨栩卿李佳望李明峰常文权程嘉瑞西安石油大学机械工程学院西安石油大学西安市高难度复杂油气井完整性评价重点实验室

采用含砂粒清水混合液(携砂液)对QT1100连续油管钢进行液固两相流冲蚀试验，研究了携砂液冲刷角度(15o，30o，45o，60o，75o，90o)、冲刷速度(2.4，7.2，12.0，16.9 m·s-1)、砂质量浓度(15，30，45，60，75 kg·m-3)、砂类型(尖角形天... 详细信息

采用含砂粒清水混合液(携砂液)对QT1100连续油管钢进行液固两相流冲蚀试验，研究了携砂液冲刷角度(15o，30o，45o，60o，75o，90o)、冲刷速度(2.4，7.2，12.0，16.9 m·s-1)、砂质量浓度(15，30，45，60，75 kg·m-3)、砂类型(尖角形天然石英砂、圆形人工陶粒)和砂粒径(0.063～0.42 mm)对试验钢抗冲蚀性能的影响，分析了该钢的冲蚀损伤机理。结果表明：在试验参数下冲蚀后，试验钢均主要发生机械冲刷磨损，损伤机理均包括微切削和冲击挤压，其中小角度冲刷以微切削为主，大角度冲刷以冲击挤压为主。试验钢的冲蚀速率随着冲刷角度或砂粒径的增大先增大后减小，在45°冲刷角度或者0.15～0.18 mm粒径石英砂下试验钢的冲蚀损伤最大；冲蚀速率随冲刷速度增大而增大，随着砂质量浓度增加先增大，当砂质量浓度为60 kg·m-3时减小，随后快速增大；尖角形砂粒比圆形陶粒的冲蚀速率大。

关键词： QT1100连续油管钢冲蚀速率冲蚀损伤液固两相流冲蚀

基于BLT计算复杂腔体结构屏蔽效能的拓展方法

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同方期刊数据库

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电子学报 2024年第1期52卷 258-263页

作者：何瑶徐乐李蕊刘涛霍晋聪蔡元铭西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

本文通过拓展BLT(Baum-Liu-Tesche)方法,计算了复杂结构腔体的屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE). BLT方法最初被用于分析传输线模型,后被拓展到计算腔体屏蔽效能,然而其局限于计算矩形腔体和圆柱腔体的屏蔽效能,无法分析更加复杂... 详细信息

本文通过拓展BLT(Baum-Liu-Tesche)方法,计算了复杂结构腔体的屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE). BLT方法最初被用于分析传输线模型,后被拓展到计算腔体屏蔽效能,然而其局限于计算矩形腔体和圆柱腔体的屏蔽效能,无法分析更加复杂的腔体结构.本文将BLT方法与数值方法相结合,同时利用机器学习的回归方法,将其拓展到复杂腔体结构的屏蔽效能计算中.本文首先计算了腔体二维截面的特征模;然后,基于电磁波传播规律建立了等效电路网络结构,结合BLT方法获得腔体屏蔽效能的频域响应分布;最后,利用机器学习方法训练支持向量回归模型(Support Vector Regression,SVR),修正频域响应幅值,得到腔体目标的屏蔽效能.本文采用了3种不同结构的腔体对提出的方法进行了验证,频率范围为0.1~3 GHz.以商业软件仿真得到的结果为标准,本文提出的方法可以在85%的置信度条件下,实现均方根误差小于3,同时计算速度相比商业软件提升80倍以上.

关键词：计算电磁学电磁兼容 BLT方法屏蔽效能 SVR

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基于改进二进制PSO配电网动态重构

西安石油大学学报（自然科学版） 2024年第4期39卷 124-131页

作者：武晓朦李晨晨党博西安石油大学电子工程学院陕西省油气井测控技术重点实验室陕西西安710065

随着分布式电源的不断接入,配电网中的负荷和电源都在不断地变化,传统的计算方法存在收敛速度慢,易陷入局部最优的问题。本文通过应用信息熵对日负荷曲线进行时段划分,以网络损耗最小为目标函数建立配电网重构模型,针对传统PSO收敛较慢... 详细信息

随着分布式电源的不断接入,配电网中的负荷和电源都在不断地变化,传统的计算方法存在收敛速度慢,易陷入局部最优的问题。本文通过应用信息熵对日负荷曲线进行时段划分,以网络损耗最小为目标函数建立配电网重构模型,针对传统PSO收敛较慢,易陷入局部最优的问题,提出结合禁忌搜索算法对PSO进行改进,通过设置禁忌表提高算法全局搜索能力;结合破圈法对拓扑结构进行约束,减少无效拓扑的出现,加快算法的收敛速度。通过IEEE33节点配电系统重构仿真,验证改进粒子群算法的可行性和有效性。

关键词：配电网分布式电源动态重构禁忌搜索算法粒子群算法

机动目标跟踪的交互多模型泊松多伯努利混合滤波

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系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 786-794页

作者：陈壮壮宋骊平西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

满足共轭先验性质的泊松多伯努利混合(Poisson multi-Bernoulli mixture,PMBM)滤波器将目标状态分为泊松和多伯努利混合两部分,分别对这两部分进行预测和更新,具有较高的跟踪精度和较快的运行速度。在多目标机动场景下,使用单一模型不... 详细信息

满足共轭先验性质的泊松多伯努利混合(Poisson multi-Bernoulli mixture,PMBM)滤波器将目标状态分为泊松和多伯努利混合两部分,分别对这两部分进行预测和更新,具有较高的跟踪精度和较快的运行速度。在多目标机动场景下,使用单一模型不足以描述目标的运动,将导致跟踪性能的下降。针对这一问题,提出了一种交互多模型(interacting multiple model,IMM)PMBM滤波器,充分利用模型之间的交互信息,可以有效实现多机动目标的跟踪。同时,该算法采用序贯蒙特卡罗(sequential Monte Carlo,SMC)方法实现PMBM滤波,可应用于非线性场景。仿真结果表明,所提的IMM-SMC-PMBM算法可以有效地在非线性环境下跟踪数目变化的多机动目标,与IMM-SMC概率假设密度(probability hypothesis density,PHD)滤波器相比具有更好的跟踪精度和稳定性。

关键词：机动目标跟踪交互多模型序贯蒙特卡罗泊松多伯努利混合

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全旋转指向式导向钻井工具结构设计与仿真

机械设计与制造 2024年第5期399卷 136-140页

作者：张光伟尹福来程礼林侯朋朋西安石油大学机械工程学院陕西西安710065

为了提高全旋转指向式导向钻井工具的设计效率,缩短研发周期,笔者首先设计了该钻井工具的导向执行机构,简化导向执行机构的空间机构模型,通过自由度的计算,得出了该机构具有确定的运动。再对该钻井工具的结构组成和导向原理进行分析,得... 详细信息

为了提高全旋转指向式导向钻井工具的设计效率,缩短研发周期,笔者首先设计了该钻井工具的导向执行机构,简化导向执行机构的空间机构模型,通过自由度的计算,得出了该机构具有确定的运动。再对该钻井工具的结构组成和导向原理进行分析,得到了其导向控制方法是通过控制全旋转指向式导向钻井工具的双偏心环和旋转外套的角位移关系,调节其工具角和工具面角,实现导向钻井。最后利用SolidWorks和ADAMS软件对钻井工具虚拟样机进行三维实体建模及运动仿真,仿真结果表明该钻井工具可以实现工具面角(0~360)°和工具角(0~5)°的无级调节,验证了所设计的全旋转指向式导向钻井工具结构和导向原理的可行性,为原理样机的加工奠定了基础。

关键词：导向钻井工具偏置机构导向调节运动仿真虚拟样机

面向6G无线网络的全息多输入多输出技术综述

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1703-1715页

作者：陈晓明魏建川黄崇文西安交通大学信息与通信工程学院西安710049 浙江大学信息与电子工程学院杭州310027

未来的第6代(6G)无线通信系统需要支持超大规模的用户需求,且对频谱效率和能源效率的要求越来越高。在此背景下,全息多输入多输出(MIMO)技术由于其具有智能可重构、电磁可调控、高方向性增益、成本低廉和部署灵活等潜力而愈发受到关注... 详细信息

未来的第6代(6G)无线通信系统需要支持超大规模的用户需求,且对频谱效率和能源效率的要求越来越高。在此背景下,全息多输入多输出(MIMO)技术由于其具有智能可重构、电磁可调控、高方向性增益、成本低廉和部署灵活等潜力而愈发受到关注。在全息MIMO系统中,大量微小而廉价的天线单元被紧密集成,使其在低硬件成本的情况下能够实现高方向性增益,同时其可以对电磁波进行灵活的调控,从而有效提升了无线通信性能。该文从全息MIMO技术出发,首先简要介绍了全息MIMO的发展过程、技术现状、分类和特点,然后对全息MIMO在视距场景和空间平稳散射的非视距场景的信道模型进行了介绍,最后阐述了全息MIMO面对的挑战和未来趋势,并进行了总结。

关键词：第6代通信全息多输入多输出可重构智能表面信道模型

基于开关流图法的Buck-Boost变换器小信号建模分析

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集成电路应用 2024年第4期41卷 36-38页

作者：穆向阳贾付森魏思梦王琦西安石油大学电子工程学院陕西710065

阐述Buck-Boost变换器具有输出纹波低,电压可控等优点,广泛应用于新能源汽车电池发电、直流微电网。建立小信号模型有利于对电路系统主电路的控制和控制回路的设计。分析Buck-Boost变换器,利用开关流图法和信号支路的模型建立变换器的流... 详细信息

阐述Buck-Boost变换器具有输出纹波低,电压可控等优点,广泛应用于新能源汽车电池发电、直流微电网。建立小信号模型有利于对电路系统主电路的控制和控制回路的设计。分析Buck-Boost变换器,利用开关流图法和信号支路的模型建立变换器的流图,从而推导出变换器的小型号模型。

关键词： Buck-Boost变换器支路模型开关流图法小信号模型

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基于LSTM的小井眼阵列感应测井响应预测

计算机仿真 2024年第2期41卷 86-90,305页

作者：刘萌娜杨川陈延军王瑞飞西安石油大学电子工程学院陕西西安710065 西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

快速准确地获取测井响应曲线是进行后续测井反演的基础。为了对测井响应进行高效的正演建模,将LSTM神经网络应用于小井眼阵列感应测井响应的预测中。数据集来源于COMSOL软件建模仿真得到的小井眼感应测井响应数据。在离线训练阶段,LSTM... 详细信息

快速准确地获取测井响应曲线是进行后续测井反演的基础。为了对测井响应进行高效的正演建模,将LSTM神经网络应用于小井眼阵列感应测井响应的预测中。数据集来源于COMSOL软件建模仿真得到的小井眼感应测井响应数据。在离线训练阶段,LSTM模型从测井响应数据库中提取到小井眼感应测井响应的数据特征。给定简单各向同性层状地层和复杂各向同性地层两种地层参数,训练得到的模型可用于预测阵列感应仪器的小井眼测井响应。研究表明,LSTM预测结果与基于测井响应数据库传统多维插值法的结果基本吻合。在保证预测结果精度的前提下,LSTM预测极大地提高了不同地层场景下测井响应的预测时间,且具有良好的泛化能力。

关键词：阵列感应测井回归问题长短期记忆网络多维插值