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精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势

精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势
精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势

精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势

教师:王庆

学生:扎紫拉

学号:2012030012

中国石油大学(北京)

前言

油藏数值模拟是一门工程应用学科。它立足于流体在多孔介质中的渗硫理论,利用数值物理方法,通过编制计算机软件来求解油藏流体渗硫问题。油藏数值模拟技术自20世纪50年诞生至今,随计算机应用数学和油藏工程的发展而不断发展,目前已成为油田开发方案设计,动态分析和油藏开发中后期方案调整的有效工具,在各油田开发生产中得到了广泛应用。

油藏数值模拟是油藏管理环节中必不可少的部分。油藏管理的根本是在一个良好开发的油田中决定采用什么样的油气开采方式来获得最大的经济效益。要想达到油藏管理的基本目标,油藏数值模拟是最精密复杂的可行方法。开展数值模拟研究有许多原因。从商业的角度考虑,可能最重要的一点是油藏模拟可以进行大概的现金流动预测。数值模拟从产量的方面预测经济效益。将产量和价格结合起来就可以估计将来的现金流动。

表1.数值模拟的原因

油气藏是在单一圈闭中具有同一个压力系统的油气聚集单元。在原始条件下,油气藏处于平衡状态 ; 当受到干扰(如打井,生产)时,原来的平衡状态被打破,油气藏处于动态变化中。油气藏从投入开发到最后废弃就是一个不断变化的动态过程。

描述或实现油气藏动态变化的过程称为模拟(或仿真)。要描述或实现这一动态变化,可以有两种方法:

(1)采用物理实体的方法,称为物理模拟;

(2)采用数学描述的方法,称为数学模拟;

物理模拟是指根据同类现象或相似现象的一致性,利用某种模型来观察和研究其

原型或原现象的规律性。物理模型包括相似模型和单元模型两种。

数学模拟是指用数学模型来进行研究,即通过求解某一物理过程的数学方程组来

研究这个物理过程变化规律的方法。数学模型的核心问题是把地层流体在孔隙介质中

的渗流机制描述清楚,并施加一定的初始,边界条件,则可以相应的求出地下流体的

压力,饱和度等参数,

从而认识地下流体运动的规律。数学模型有3类:水电相似模型,解析模型,数值模型。

一.油藏数值模拟的主要内容

藏数值模拟的主要内容可以概括为三大部分,即建立数学模型(Mathematical Model ),数值模型(Numerical Model)和计算机模型(Computer Model )。

1.建立书数学模型,就是要建立一套描述油藏中

流体渗流的偏微分方程组一起构成一格完整的数学模型。

2.建立数值模型,即对所建立的数学模型进行数值求解,一般要经过以下三个步骤:

(1)离散化,将连续的偏微分方程组转化成离散的有限差分方程组,即将连续

函数变为离散函数。

(2)线性化,将有限差分方程组中的非线性系数项性化,从而得到线性代数方

程组。对线性代数方程组进行求解,包括直接求解法和迭代求解法。

(3)建立计算机模型,就是将各种数学模型的过程编制成计算机程序,以便通过计算机计算得到所需要的结果。计算机模型中包括资料输入,系数矩阵和常数项的形成,多种解法和结果的输出等。工业性应用的计算机模型称为计算机软件。

油藏数值模拟是应用计算机模拟系统描述油藏中流体流动的。计算机模拟系统通常是一个或多个计算机程序。

进行油藏数值模拟时,首先要建立能够反映油藏实际状况的地质模型,包括油藏构造,几何形态,储层基本性质,流体性质及分布等,然后输入油藏的实际生产动态资料数据进行拟合计算。若计算结果与实际生产动态不吻合,则修改前面输入的地质模型后重新计算,一直到计算结果与实际动态相吻合,则前面修正的地质模型即为对油藏的正确描述。

图1. 不同学科领域对油藏数值模型的作用

二.油藏数值模拟的技术现状

油藏数值模拟技术从20世纪50年代开始出现到今天,已经经历了半个多世纪的发展,特别是20世纪80年代以来,随着计算机,应用数学和油藏工程学科的不断发展,油藏数值模拟技术得到了不断的发展和广泛的应用。下面从各个方面总结目前的油藏数值模拟技术现状。

并行算法

并行算法是一些可同时执行的诸进程的集合,这些进程互相作用和协调动作,从

而对给定问题进行求解。并行算法首先需要合理的划分模块,其次要保证对各模块的

正确计算,再次要为各模块间通讯安排合理的结构,最后要保证各模块计算的综合效果。

并行机及并行软件的开发和应用将极大地提高运算速度,以满足网格节点不断增

多的油藏数值模型。在并行计算机上使用并行数值解法是提高求解偏微方程的计算速度,缩短计算时间的一个重要途径。在共享内存的并行机上把一个按向量处理的通用

油藏模拟器改写成并行处理时容易的,但硬件扩充难;

分布内存式并行机编程较共享内存式并行机困难,但硬件扩充容易,关键是搞好

超大型线性代数方程组求解的并行化。并行部分包括输入输出,节点物性,构造矩阵,节点流动及井筒计算等。在并行计算方法上,有效的并行方法是区域分解方法。该方

法不仅应用于黑又模型,而且已应用到组分模型,局部网格加密和水平的计算,为实

现软件的并行法,针对并行模拟过程中如何静态负载平衡提出了一种做法,即好的负

载平衡不一定在最初实现,应在计算过程中就计算工作量动态调配各处理器的任务量,使各处理器的计算量基本相等,这些做法已在模拟器中实现,并在8个节点的

IBM/SP2及32个节点的IPSC/860 机上试算,并行销率分别达70%及80%。

网格技术

随着三维地质模型的引入,网格技术已向精确化方向发展,为了模拟各种复杂的

油藏,砂体边界或断层,渗透率在垂向上或水平方向上的各向异性。一及近井地区的

高速,高压力梯度的渗硫状态,近年来发展了局部网格加密,角点网格,PEBI网格等。当然,快中心网格计算速度快,收敛性好,结果精确,但无法真实描述油藏的构造。角点网格是用一个网格8个节点的坐标来表示网格的。该技术改变了矩形网格模

拟断层只能以台阶形式顺着网格走的情形,有效地改善了模拟精度,可以很好地描述

油藏,比如断层的走向,不规则边界等,但其非正交待性严重影响了求解的精度。控

制体积有限元网格(CVFE)是将油藏按一定规则剖分为若干个三角形以后,把三角形

的中心和各边的中点连接起来所形成的网格,它是一种非正交网格。垂直等分线排比

网格(PEBI),其剖分方法是将油藏分成若干三角形后,使三角形各边的垂直等分线

相交而形成网格。PEBI网格一种局部正交网格,其离散形式与有限差分方法相似,流动系数的取值原则和界面渗透率的取法均与有限差分方法相同。PEBI网格既具有数学求解上要求的正交性,又可以使模拟网格任意弯曲以模拟复杂的地质现象,能最大限度地接近油藏实际。

1.计算机辅助历史拟合技术

油藏数值模拟的历史拟合既复杂又费时,费力,而且具有多解性。计算机辅助历史拟合技术利用最优化和人工智能的方法,构造历史拟合目标函数,利用协方差矩阵和均方根梯度,进行参数的不确定度和敏感性分析。通过计算机辅助历史拟合,能够大大减少人工历史拟合的盲目性和所花费的机时。

2.网络粗化技术

由于油藏的复杂性,地质家要用较细的网格来描述其特征,网格节点数一般为几十万甚至数百万,一般产生几十万至几百万个网格数据本。油藏工程是出于工作效率和计算费用的考虑,以及计算机存储量与计算速度的限制,需要对该数据体进行合理的粗化。因此,如何将密集的网格数据合理地转换到较粗的网格上去,就成为现代油藏模拟技术的一个重要研究内容。

3.动态地质建模和动态跟踪模拟

动态地质建模是壳牌公司的Kortekass概括了当前世界上关于油藏地质建模的经验,提出的建立动态,集成化油藏模型的新的概念和技术方法。他强调把动态资料以致数值模拟技术等应用于油藏建模,从而使所建立的地质模型更加符合油藏的实际情况,并且要随着油田开发中资料的增多和新资料的获得而不断更新。

4.分阶段模拟

对开发历史较长,地下储层物性和原有物性发生较大变化的油藏,把随开发时间变化的地质静态模型划分为多个不同开发阶段的地质模型。

5.数值解法

油气藏数值模拟必须对描述油气藏流体渗流的数学模型进行数值求解。长期以来,数值求解法的研究一直是油气藏模拟技术研究非常活跃的领域,它的进步极大地推动

了油气藏模拟技术向前发展。数值解法的一个重大发展就是全隐式,自适应隐式方法。由于全隐式方法对所有方程系数都进行隐式处理,所以稳定性好,隐式程度高,适应

范围更宽。全隐式的方法能解决油,气,水三相渗流,注气,水汽锥进,高速气体

渗流等强非线性渗流问题。但是全隐式模型的求解需要采用牛顿迭代法,因此其工作

量和存储量大。所以,20世纪80年代初期,美国的托马斯等人为了解决方程隐式程

度高低和计算量大小之间的矛盾,提出了自适应隐式方法。该方法的特点是对不同的

网格节点和不同的时间步采用不同的隐式程度来处理,以便在具有同样稳定性的前提

下减小计算量,加快计算速度。1985年,W.I.Berteger等人又提出了一种近似的自

适应隐式方法,其稳定性进一步增强。数值解法的另一个重大发展就是多重网格法和

预处理共轭梯度法。两者的共同点在于都加速数值解的收敛性。多重网格法实质上是

外推与内搜技术的创造性应用。预处理共轭梯度法是将共轭梯度法与各种不完全分解

预处理相结合。它是20世纪80年代以来油藏数值模拟中最引人注目的方法之一。

三.油藏数值模拟的发展方向

油藏数值模拟是现代油藏开发中的重要技术手段,它的应用已经渗透到油藏开发

的各个环节,无论是油藏描述,产量预测,还是开发方案优化,都离不开数值模拟进

入21世纪,伴随着计算机的飞速发展以及互联网的普及应用,饿极以令人难以想象

的速度在突飞猛进。油藏数值模拟是随计算机和计算技术的发展而不断发展的,因此

油藏数值模拟的发展也是日新月异。根据数值模拟技术的发展及目前现状,对其今后

的发展方向预测如下:

(1)数值模拟运算速度将会大幅度提高。新的数值求解方法,相平衡算法,并

行计算方法等,可以使数值模拟的运行速度又显著的提高。

(2)数值模拟计算的大型化和精细化。计算机的计算能力将越来越强,64为操

作系统的普及将使每个作业都能够占用更大内存,这保证了更大的模型的模拟工作。

相信10年内数值模拟网格将会达到千万数量级。这样,由地质模型到数值模型的网

格粗化将不再需要,从而排除了由孔隙度和渗透率粗化计算带来的误差。不过另一方

面,由于计算机能力的增强,地质模型也可能变得更大,对于大型油气田,可能仍然

需要粗化工作。

(3)现在流行的商业软件将推出基于C++的新一代数值模拟软件,新一代软件

在计算速度,内存管理,并行优化,并行负载平衡,超大模型处理等方面将有重大进展。

(4)PEBI网格将越来越多地被采用,相信10年内有30%左右的数值模拟模型将会采用PEBI网格。

(5)辅助历史拟合和自动历史拟合将不会有大的进展,历史拟合将仍然取决于

油藏工程师的经验。

(6)传统的数值模拟方法不会有变化,将会继续使用。但新的方法将会出现,

而且逐渐被投入实际应用,那就是概率法。概率法充分考虑定量分析模型参数的不确

定性,计算结果将不会像传统方法那样唯一,而会像天气预报一样提供得到某一结果

的概率。

(7)勘探与开发人员将在共同的软件平台上工作,勘探与开发一体化将不再只

是一个概念。大部分油公司开发人员将可以直接应用勘探人员的成果,不再需要繁琐的数据输入,输出及格式整理等工作。

(8)数值模拟将不会只是对油藏的模拟,而是将模拟从油藏到井筒,地面设备,地面管网,一直到炼油厂的油气分离处理设备。油藏模型,井筒流动模型,地面管网

模型,油气处理模拟将完整耦合在一起进行模拟。全系统的耦合模拟可以达到更精准

的效果,只有依赖于这样的模拟器,才能实现真正的全局优化。随着新能源研究的不

断深入,煤层气,页岩气,天然气水合物等非常规能源的数值模拟研究将会不断深人和发展。

小结

迄今为止,油气藏工程师们利用数值模型有效预测油气藏动态已有30年的时间。这些模型及其所用的数值技术在数理上极为复杂。同时需要大内存,高速度的先进计

算来运行这些模型。也许基于这些原因,油藏工程师对模拟结果的置信程度往往超出

了其实际的合理性。

应该时刻牢记的是,模拟结果的可靠性最多不会超过输入的基础数据的可靠性:

计算机并非智慧的化身,只不过是“捣弄数字”的机器而已,它不可能提高输入数据

的可靠性。在进行数值模拟之前的初始阶段,油气藏工程师们投入足够的时间来建立

一个可靠地质模型是必需的。认为应用复杂模型(如三维,三相,具状态方程的全组

分模型)得到的结果比简单模型(如二维,三相黑油模型)得到的结果更可靠是错误的。唯一可以确信的是,模型越复杂,花费的计算时间就越长。

新的数值模型不断出现,工程师们不应当一味地赶时髦。他们应当凭自己的实际

经验和明智的判断,在可用资料提供的约束条件下选择一个足够用来解决手头问题的

合适模型。

数值模拟最有成效的应用之一是对不同开发条件下预测的油气藏动态做定量(或

最多是半定量)比较,这些开发条件包括油井的数量和位置,开采期间额外的加密井,井的增产注措施,二次完井以及特定时间实施注水,注气等。在模拟基于的地质模型

合理正确的前提下,即使不同开发条件下的预测结果可能不是定量的,但对比分析方

面仍然十分有用,只有利用油藏开采过程中不断获得新的生产数据对模型进行反复验

证以使其不断地得以改进,才能获得真正定量的预测。一条经验法则是,预测的未来

油气藏动态的可靠时间不会长过用来验证模型的生产历史。

参考文献

[1][美]JohnRFanchi编者;张勇译;PrinciplesofAppliedReservoirSimulation实用油藏数值模拟方法。北京:中国石化出版社,2007

[2][意]切尔西(Chierici,G.L.)著; 窦之林,王赟译;油气藏工程原理。北京:科学出版社,2009

[3]李淑霞, 谷建伟编者;油藏数值模拟基础。中国石油大学出版社,2012.5

[4]李传亮编者;Fundamentals of Reservoir Engineering 油藏工程原理。石油工业出版社,2005

[5]刘德华 , 唐洪俊主编;油藏工程基础,石油工业出版社,2011

=====油藏数值模拟简介

油藏数值模拟 油藏数值模拟是随着电子计算机的出现和发展而成长的一 门新学科,在国内外都取得了迅速的发展和广泛的应用。 1953年美国G..H.BUCE等人发表了《孔隙介质不稳定气体渗流的计算》后,为用数值方法计算油气藏渗流问题开辟了道路。三十多年来,由于大型快速电子计算机的迅速发展,大大地促进了数值模拟方法的广泛应用。20世纪60年代初期研究了多维多相的黑油模型;20世纪70年代初期研究了组分模型、混相模型和热力采油模型;20世纪70年代末期研究各种化学驱油模型。目前,黑油、混相和热力采油模型已经投入工业性应用,并已经成为商业性软件,化学驱油模型也正日趋完善。 油藏数值模拟方法是迄今为止定量地描述在非均质地层中 多相流体流动规律的惟一方法。例如许多常规方法要假定油层为圆形的均匀介质,如油藏几何形状稍复杂一些,且为非均质介质,则求解非常困难,甚至无法求解。而对油气藏数值模拟而言,计算形态复杂的非均质油藏和计算简单形态的均质油藏工作量几 乎是一样的。因此油藏数值模拟可解决其它方法不能解决的问题。对于其它方法能解决的问题,用数值模拟方法可以更快、更省、更方便、更可靠地解决,并增加其它分析方法的可信度。 一个油气藏,在现实中只能开发一次。但应用油藏数值模拟,可以很容易地重复计算不同开发方式的开发过程,因此人们可以从中选出最好的开发方法。

因此,对油藏工程师而言,数值模拟给动态分析提供了一种快速、精确的综合性方法;对管理者而言,数值模拟提供了不同开采计划的比较结果;对尚无经验的工程师而言,数值模拟则是有效的培训工具。 数值模拟研究的主要工作程序对一个油气藏进行综合的数模研究,往往需要花较大的精力和较长时间(有时会达一年甚至更长的时间),同时还对计算机硬件和技术人员有很高的要求,然而尽管在不同的项目中,面对的问题会千差万别,但大多数油藏数值模拟的基本研究过程是一样的。为了使读者一开始就对数模研究工作有一个明确的整体概念,下面简要地介绍一下油藏数值模拟的主要工作程序。 问题的定义:开展油藏数模工作的第一步,是确定研究的目标和范围。即首先要给本次数模研究一个明确的定位,明确本次模拟要解决的主要问题是什么,需要研究哪些油藏动态特性,这些项目的完成对油藏的经营管理者会产生什么影响等等。从而根据项目的要求进行数值模拟研究程序设计,并收集有关的油藏基础地质、流体及生产动态数据。 数据的检查:一旦把数据收集起来以后,必须对这些来自不同渠道的数据进行鉴别,再组织和再检查,看收集到的数据是否足够,是否都合格。如果取得的数据,依靠经验和评价方法进行修正和补充后仍不合要求,那就需要修正或重新确定研究目标。

构造地质学研究现状和发展趋势.docx

构造地质学研究现状和发展趋势 构造地质学是地质学分支学科之一,以岩石圈的各种地质体作为研究对象,探究其组合形式及形成、发育、变形、破坏规律。一般根据其研究对象和研究内容的差异,分为狭义构造地质学和广义构造地质学。狭义构造地质学侧重于对中、小型地质体的研究,主要研究这些构造的几何形态、产状、规模、形成演化等。广义构造地质学的研究范围更加广阔,从地壳演变至岩石圈结构,从重要造山带至板块边界,从显微构造到晶格错位,几乎涵盖了10_8?108cm的所有地质体。近代以来,构造地质学研究获得了空前发展。20世纪60年代以来,板块构造理论体系得以建立和完善;20世纪70年代以来,大陆构造研究得到了重视;20世纪80年代以来,重点研究岩石圈的演化和三维岩石圈的建立;20世纪90年代以来,大陆动力学研究兴起。这些研究使得构造地质学在研究深度和研究广度上取得了重要进展。 1.构造解析构造学本质上是对地质体变形和演化的认识,构造地质学强调野外实地观测,其主要研究方法是构造解析法。构造解析是对地质体空间关系和形成规律的分析解释,内容包括对地质体的几何学、运动学和动力学的分析气几何学解析是指对地质体的产状、规模、组合形式进行研究,进而概化为构造模式。运动学解析主要研究地质体在构造作用中发生的变形和位移。动力学解析是在几何学解析和运动学解析的基础上,反推构造应力的性质、大小、方向,分析和解释该研究区域的构造演化史。 2.研究现状步人20世纪后,构造地质学开始从形态描述逐渐进人对地质体的成因和力学分析研究中,由定性观察转入定量研究,由几何学研究转人运动学、动力学的领域。相关学科的新方法、新思路的引人,使得构造地质学获得了极大地进步,促进了构造地质学和其他学科的交流融合。尤其20世纪60年代后,以板块构造为主的各种新理论的提出,促使构造地质学的发展进入全新阶段。 2.1板块构造理论体系相关研究1968年前后,地质学家归纳了大陆漂移和海底扩张的研究成果,并在此基础上从全球统一的角度提出了板块构造理论,该理论将固体地球表层在垂向上划分为刚性岩石圈和塑性软

油藏数值模拟目的

数值模拟的目的 (一)、为什么开展油藏数值模拟工作 研究和开发一个油田是一个复杂的综合性的科技问题,高精度的地震资料的处理解释提供研究区域的构造、断层、边界及其走向,但地震纵向分辨率受到限制,不能很好的反映一个同相轴(地震道) 中沉积砂体的物性变化特征;测井可较好的反映到小于1米以下沉积砂体的物性特征,提供可靠的地层对比结果。但作为新老油田开发方案的研究及剩余油分布的研究,是地震、地质、测井理论方法都无法做到的。地质上仅定性或半定量分析,测井用于生产监测不能以点带面。惟独油藏数值模拟工作可再现生产历史,定量分析剩余油潜力;并做到室内研究投入少、时间短,还可进行开发方案优选及经济评价工作。所以总公司强调开发方案的部署一定要开展数值模拟工作。值得强调的是油藏数值模拟工作提倡一体化,注重前期的地震解释和测井解释即油藏描述工作。 (二)、油藏数值模拟的目的 在进行油藏数值模拟工作前,首先应根据油田开发过程中存在难以解决的实际问题,提出开展此项工作的目的及意义,即最终所要达到解决问题的目标是什么?一般通过油藏数值模拟可进行以下研究工作: 1. 初期开发方案的模拟 1) .评价开发方式;如:枯竭开采、注水开发等。 2) .选择合理井网、开发层系、确定井位; 3) .选择合理的注采方式、注采比; 4) .对油藏和流体性质敏感性研究。 2. 对已开发油田历史模拟 1) . 核实地质储量,确定基本的驱替机理(如:是天然驱,还是注水开发。); 2) .确定产液量和生产周期; 3) .确定油藏和流体特性; 4) .提出问题、潜力所在区域。 3. 动态预测 1) .开发指标预测及经济评价 2) .评价提高采收率的方法(如:一次采油、注水、注气、化学驱等) 3) . 剩余油饱和度分布规律的研究,再现生产历史动态诸如:研究剩余油饱和度分布范围和类型; ?单井调整:改变液流方向、注采井别、注水层位; ?扩大水驱油效率和波及系数; 4) .潜力评价和提高采收率的方向 诸如: ? 确定井位、加密井的位置;

国内外研究现状及发展趋势

国内外研究现状及发展趋势 世界银行2000年研究报告《中国:服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明,在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义,它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中,物流服务占1997年服务业产出的42.4%,是比重最大的一类。进入21世纪,中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺,物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类,肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。 物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式,从而节省了大量的人力,使得配送流程管理自动化、一体化。 当今出现一种智能运输系统,即是物流系统的一种,也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术,使人、车、路更加协调地结合在一起,减少交通事故、阻塞和污染,从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的,相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采

集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此,由于研究的分散以及研究水平所限,形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的,缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术,也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起,使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展,使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年,全国社会物流总额达89.9万亿元,比2000年增长4.2倍,年均增长23%;物流业实现增加值2万亿元,比2000年增长1.9倍,年均增长14%。2008年,物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%,占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间,我国物流产业年均增速保持在15%以上,远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势,“十五”期间,社会物流总费用占GDP的比例,由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%;2007年这一比例则下降到18. 0%,标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较,我国物流

油藏数值模拟方法

第一章油藏数值模拟方法分析 令狐采学 1.1油藏数值模拟 1.1.1油藏数值模拟简述 油藏数值模拟是根据油气藏地质及开发实际情况,通过建立描述油气藏中流体渗流规律的数学模型,并利用计算机求得数值解来研究其运动变化规律。其实质就是利用数学、地质、物理、计算机等理论方法技术对实际油藏的复制。其基础理论是基于达西渗流定律。 油藏数值模拟就是利用建立起的数学模型来展现真实油藏动态,同时采用流体力学来模拟实际的油田开采的一个过程。基本原理是把生产或注人动态作为确定值,通过调整模型的不确定因素使计算的确定值(生产动态)与实际吻合。其数学模型,是通过一组方程组,在一定假设条件下,描述油藏真实的物理过程。充分考虑了油藏构造形态、断层位置、油砂体分布、油藏孔隙度、渗透率、饱和度和流体PVT性质的变化等因素。这组流动方程组由运动方程、状态方程和连续方程所组成。油藏数值模拟是以应用数学模型为基础的用来再现油田实际生产动态的过程。具体是综合运用地震,地质、油藏工程、测井等方法,通过渗流力学,借助大型计算机为介质条件建立三维底层

模型参数场中,对数学方程求解重现油田生产历史,解决实际问题。 油藏数值模拟技术从50 年代的提出到90 年代间历经40 年的发展,日益成熟。现在进入另外一个发展周期。近十年油藏数值模拟为油田开发研究和解决实际决策问题提供强有力的支持。在油田开发好坏的衡量、投资预测及油田开发方案的优选、评价采收指标等应用非常广泛。 油藏数值模拟功能包括两大部分:①复杂渗流力学研究,②实际油气藏开发过程整体模拟研究,且可重复、周期短、费用低。 图1 油藏数值模拟流程图 1.1.2油藏数值模拟的类型 油藏数值模拟类型的划分方法有多种,划分时最常用的标准是油藏类型、需要模拟的油藏流体类型和目标油藏中发生的开采过程,也可以根据油气藏特性及开发时需要处理的各种各样的复杂问题而设定,油气藏特性和油气性质不同,选择的模型也不同,还可以根据油藏数值模拟模型所使用的坐标系、空间维数和相态数来划分。 以油藏和流体类型来划分,其模型有:气体模型、黑油模型和组分模型;以开采过程来划分,其模型包括:常规油藏、化学驱、热采和混合驱模型。 以油藏和流体描述为基础的油藏模型分为两类:黑油模型

机器学习研究现状与发展趋势

机器学习研究现状与发展趋势 计算机科学与软件学院 引言: 机器能否象人类一样能具有学习能力呢?1959年美国的塞缪尔(Samuel)设计了一个下棋程序,这个程序具有学习能力,它可以在不断的对奕中改善自己的棋艺。4年后,这个程序战胜了设计者本人。又过了3年,这个程序战胜了美国一个保持8年之久的常胜不败的冠军。这个程序向人们展示了机器学习的能力,提出了许多令人深思的社会问题与哲学问题。 机器学习的研究是根据生理学、认知科学等对人类学习机理的了解,建立人类学习过程的计算模型或认识模型,发展各种学习理论和学习方法,研究通用的学习算法并进行理论上的分析,建立面向任务的具有特定应用的学习系统。这些研究目标相互影响相互促进。 机器学习是关于理解与研究学习的内在机制、建立能够通过学习自动提高自身水平的计算机程序的理论方法的学科。近年来机器学习理论在诸多应用领域得到成功的应用与发展,已成为计算机科学的基础及热点之一。 机器学习是继专家系统之后人工智能应用的又一重要研究领域,也是人工智能和神经计算的核心研究课题之一。现有的计算机系统和人工智能系统没有什么学习能力,至多也只有非常有限的学习能力,因而不能满足科技和生产提出的新要求。对机器学习的讨论和机器学习研究的进展,必将促使人工智能和整个科学技术的进一步发展。 一.机器学习的发展史 机器学习是人工智能研究较为年轻的分支,它的发展过程大体上可分为4个时期。 第一阶段是在50年代中叶到60年代中叶,属于热烈时期。…> 第二阶段是在60年代中叶至70年代中叶,被称为机器学习的冷静时期。 第三阶段是从70年代中叶至80年代中叶,称为复兴时期。 机器学习的最新阶段始于1986年。 机器学习进入新阶段的重要表现在下列诸方面: (1) 机器学习已成为新的边缘学科并在高校形成一门课程。它综合应用心理学、生物学和神经生理学以及数学、自动化和计算机科学形成机器学习理论基础。 (2) 结合各种学习方法,取长补短的多种形式的集成学习系统研究正在兴起。特别是连接学习符号学习的耦合可以更好地解决连续性信号处理中知识与技能的获取与求精问题而受到重视。 (3) 机器学习与人工智能各种基础问题的统一性观点正在形成。例如学习与问题求解结合进行、知识表达便于学习的观点产生了通用智能系统SOAR的组块学习。类比学习与问题求解结合的基于案例方法已成为经验学习的重要方向。 (4) 各种学习方法的应用范围不断扩大,一部分已形成商品。归纳学习的知识获取工具已在诊断分类型专家系统中广泛使用。连接学习在声图文识别中占优势。分析学习已用于设计综合型专家系统。遗传算法与强化学习在工程控制中有较好的应用前景。与符号系统耦合的神经网络连接学习将在企业的智能管理与智能机器人运动规划中发挥作用。 (5) 与机器学习有关的学术活动空前活跃。国际上除每年一次的机器学习研讨会外,还有计算机学习理论会议以及遗传算法会议。 二.机器学习分类 1、基于学习策略的分类 学习策略是指学习过程中系统所采用的推理策略。一个学习系统总是由学习和环境两部分组成。由环境(如书本或教师)提供信息,学习部分则实现信息转换,用能够理解的形

PETREL软件在油藏数值模拟研究中的应用

PETR EL软件在油藏数值模拟研究中的应用Ξ 向传刚 (大庆油田有限责任公司第七采油厂,黑龙江大庆 163517) 摘 要:在油藏数值模拟研究中,油藏数据流处理和生产历史拟合花费了数值模拟人员大量的时间。考虑到Petrel软件在人机交互计算及三维可视化方面的技术优势,以大庆PN油田七断块油藏为例,介绍了其优势功能在油藏数值模拟研究中的充分应用,实现了地质建模与数值模拟的软件一体化,方便了数据流处理,提高了历史拟合效率和精度,为该类断块油藏剩余油挖潜提供了更加直观、准确的依据和目标。 关键词:PETR EL;数值模拟;人机交互;三维可视化 目前,Petrel软件已经成为我国各大油田最常用的建模软件,其在相控建模算法、人机交互、函数计算和三维可视化方面具有其他建模软件不可比拟的优势〔1〕。然而其诸多优势功能的充分应用还没有得到足够的重视,尤其是在油藏数值模拟研究中,更有待加强应用,这对提高油藏数值模拟数据处理的效率及数模人员的多学科协同工作水平具有一定的现实意义。考虑到Petrel软件与ECL IPSE等主流数值模拟软件的兼容性,将Petrel软件的技术优势充分体现在油藏数值模拟研究中,可实现油藏地质建模与数值模拟真正意义上的一体化。论文拟以大庆PN油田七断块油藏为例,充分应用Petrel建模软件的人机交互计算及三维可视化功能,提高油藏区块数值模拟效率和精度,并最终实现剩余油定量三维可视化描述,对油藏的综合调整及措施决策具有指 导意义。 1 PETR EL在数值模拟研究中的可应用功能介绍众所周知,采用目前较为先进的Petrel软件,可以建立接近油藏实际地质特征的全三维精细地质模型〔2~3〕。当考虑到计算工作量,地质模型需经过一些“粗化”转化为油藏数值模拟所需的初始油藏模型,即用一系列等效粗网格去“替代”原地质模型的细网格,并使其能反映原模型的主要地质特征和流动响应特征。Petrel软件的网格粗化功能直接实现了三维精细地质模型向粗化模型的转化。 事实上,Petrel软件是一个真正意义上为油藏数值模拟服务的软件,如图1所示,将Petrel充分应用于油藏数值模拟研究中,除了能建立精细地质模型并提供粗化模型外,其可应用技术功能还包括:模型分区处理、三维可视化显示、人机交互参数调整、 用的经验,进行必要的理论研究。从作用原理上探讨品种的开发以及创造新的防缩孔流平剂提供理论上的依据,指导其发展,进入分子结构与功能效应的设计阶段。 [参考文献] [1] 涂料流平剂的应用研究进展.D evelop ing of study on pain t R heo logical A gen t. [2] 黄玮,黄琪.涂料技术与文摘Coatings T echno logy and A b stracts. [3] 杜威华,尹国强,康正.粉末涂料流平剂的合成 Syn thesis of leveling A gen t fo r Pow der Coatings. The Coa ti ng Progresses from the Fla tti ng Agen t Research CH EN G Chun-p ing D IN G Y ong-p ing (Inner M ongo lia U n iversity of Scien tific and T echno logy B ao tou T eacher’s co llege014030) Abstract:F low ed au tom atically the even p u lp is a k ind has the i m po rtan t fundam en tal research value and the b road app licati on p ro spect new functi on coating,the p resen t paper m ain ly in troduced the coating flatting agen t,like so lid state flatting agen t RB503,flatting agen t RB505,general flatting agen t T988 research su rvey. Key words:Coating;F latting agen t;T he Coating H elp s the M edicinal P reparati on Ξ收稿日期:2009-05-21 作者简介:向传刚(1982-),男,2007年7月毕业于成都理工大学,获油气田开发工程硕士学位,助理工程师,现在大庆油田有限责任公司第七采油厂地质大队攻关队工作,主要从事多学科油藏描述研究。

钛合金的应用现状及发展前景

钛合金的应用现状及发展趋势 摘要:本文综述了钛合金材料的发展及应用现状,着重介绍了钛合金的主要性能及其在航空航天、汽车制造和生物医药等方面的应用,并对钛合金未来的发展进行了展望。 关键字钛合金,性能,应用,发展趋势 1引言 金属元素钛在地壳中的分布范围比较广泛,据估计和推算,其含量是地壳质量的0.4%还要多一点,世界储量约34亿吨,在所有元素中含量居第10位(氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛)[1]。其丰富的储量,为金属钛及钛合金的生产和发展提供了主要的原料来源。 自20世纪50年代以来,钛及钛合金的发展已经历了半个多世纪的历程,钛合金的种类已从1954年的Ti-6Al-4V合金[2]发展到数百种。因为具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点,钛合金被广泛用于各个领域,包括航空航天、汽车制造、医药卫生以及其他日常生活领域。世界上的许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性,并相继对其进行了研究开发,得到了实际应用[2,3]。 2 钛合金的性能 2.1 钛合金的高温性能 在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽。高温钛合金不仅具有良好的室温性能和高温强度,并且在蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等方面具有良好的匹配。世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350℃[4],经历了40多年的发展,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600℃,而Ti-Al金属间化合物的崛起,打破了600℃的使用温度界限,将使用温度升至700℃以上。 2.2 钛合金的腐蚀性能 钛的抗腐蚀性强,在550℃以下的空气中,表面会迅速氧化形成薄而致密的TiO2钝化膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及碱性溶液中,其耐蚀

PETREL软件在油藏数值模拟研究中的应用_向传刚

PET REL软件在油藏数值模拟研究中的应用 向传刚 (大庆油田有限责任公司第七采油厂,黑龙江大庆 163517) 摘 要:在油藏数值模拟研究中,油藏数据流处理和生产历史拟合花费了数值模拟人员大量的时间。考虑到Petr el软件在人机交互计算及三维可视化方面的技术优势,以大庆PN油田七断块油藏为例,介绍了其优势功能在油藏数值模拟研究中的充分应用,实现了地质建模与数值模拟的软件一体化,方便了数据流处理,提高了历史拟合效率和精度,为该类断块油藏剩余油挖潜提供了更加直观、准确的依据和目标。 关键词:PET REL;数值模拟;人机交互;三维可视化 目前,Petr el软件已经成为我国各大油田最常用的建模软件,其在相控建模算法、人机交互、函数计算和三维可视化方面具有其他建模软件不可比拟的优势〔1〕。然而其诸多优势功能的充分应用还没有得到足够的重视,尤其是在油藏数值模拟研究中,更有待加强应用,这对提高油藏数值模拟数据处理的效率及数模人员的多学科协同工作水平具有一定的现实意义。考虑到Petrel软件与ECLIPSE等主流数值模拟软件的兼容性,将Petrel软件的技术优势充分体现在油藏数值模拟研究中,可实现油藏地质建模与数值模拟真正意义上的一体化。论文拟以大庆PN油田七断块油藏为例,充分应用Petrel建模软件的人机交互计算及三维可视化功能,提高油藏区块数值模拟效率和精度,并最终实现剩余油定量三维可视化描述,对油藏的综合调整及措施决策具有指导意义。 1 PET REL在数值模拟研究中的可应用功能介绍众所周知,采用目前较为先进的Petr el软件,可以建立接近油藏实际地质特征的全三维精细地质模型〔2~3〕。当考虑到计算工作量,地质模型需经过一些“粗化”转化为油藏数值模拟所需的初始油藏模型,即用一系列等效粗网格去“替代”原地质模型的细网格,并使其能反映原模型的主要地质特征和流动响应特征。Petr el软件的网格粗化功能直接实现了三维精细地质模型向粗化模型的转化。 事实上,Petrel软件是一个真正意义上为油藏数值模拟服务的软件,如图1所示,将Petrel充分应用于油藏数值模拟研究中,除了能建立精细地质模型并提供粗化模型外,其可应用技术功能还包括:模型分区处理、三维可视化显示、人机交互参数调整、 用的经验,进行必要的理论研究。从作用原理上探讨品种的开发以及创造新的防缩孔流平剂提供理论上的依据,指导其发展,进入分子结构与功能效应的设计阶段。 [参考文献] [1] 涂料流平剂的应用研究进展.Developing of study on paint Rheo logical Ag ent. [2] 黄玮,黄琪.涂料技术与文摘Coating s T echnolo gy and Abstracts. [3] 杜威华,尹国强,康正.粉末涂料流平剂的合成 Sy nthesis of lev eling Agent for Pow der Co atings. The Coating Progresses from the Flatting Agent Research CH EN G Chun-p ing DI N G Yong-p ing (Inner M ongo lia University of Scientific and Technolo gy Baotou Teacher's college014030) Abstract:Flow ed auto matically the even pulp is a kind has the important fundam ental resear ch v alue and the broad application pro spect new function coating,the present paper mainly introduced the coating flatting ag ent,like solid state flatting agent RB503,flatting agent RB505,g eneral flatting agent T988 research survey. Key words:Co ating;Flatting ag ent;T he Coating Helps the Medicinal Prepar ation 收稿日期:2009-05-21 作者简介:向传刚(1982-),男,2007年7月毕业于成都理工大学,获油气田开发工程硕士学位,助理工程师,现在大庆油田有限责任公司第七采油厂地质大队攻关队工作,主要从事多学科油藏描述研究。

机器人研究现状及发展趋势

机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系:信息工程学院 专业:电子信息工程 姓名:王炳乾

机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要:随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词:机器人;发展;现状;应用;发展趋势。 1.机器人的发展史 1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年,法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭,它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年,瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶,其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶,在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶,有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年,在机械实物制造方面,发明家摩尔制造了“蒸汽人”,它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后,机器人的研究与开发情况更好,实用机器人问世。 1927年,美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人,装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期,计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年,第一台数字电子计算机问世。随后,计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年,数控机床诞生,随后相关研究不断深入;同时,各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。

油藏数值模拟方法

第一章油藏数值模拟方法分析 1.1油藏数值模拟 1.1.1油藏数值模拟简述 油藏数值模拟是根据油气藏地质及开发实际情况,通过建立描述油气藏中流体渗流规律的数学模型,并利用计算机求得数值解来研究其运动变化规律。其实质就是利用数学、地质、物理、计算机等理论方法技术对实际油藏的复制。其基础理论是基于达西渗流定律。 油藏数值模拟就是利用建立起的数学模型来展现真实油藏动态,同时采用流体力学来模拟实际的油田开采的一个过程。基本原理是把生产或注人动态作为确定值,通过调整模型的不确定因素使计算的确定值(生产动态)与实际吻合。其数学模型,是通过一组方程组,在一定假设条件下,描述油藏真实的物理过程。充分考虑了油藏构造形态、断层位置、油砂体分布、油藏孔隙度、渗透率、饱和度和流体PVT性质的变化等因素。这组流动方程组由运动方程、状态方程和连续方程所组成。油藏数值模拟是以应用数学模型为基础的用来再现油田实际生产动态的过程。具体是综合运用地震,地质、油藏工程、测井等方法,通过渗流力学,借助大型计算机为介质条件建立三维底层模型参数场中,对数学方程求解重现油田生产历史,解决实际问题。 油藏数值模拟技术从50 年代的提出到90 年代间历经40 年的发展,日益成熟。现在进入另外一个发展周期。近十年油藏数值模拟为油田开发研究和解决实际决策问题提供强有力的支持。在油田开发好坏的衡量、投资预测及油田开发方案的优选、评价采收指标等应用非常广泛。 油藏数值模拟功能包括两大部分:①复杂渗流力学研究,②实际油气藏开发过程整体模拟研究,且可重复、周期短、费用低。 图1 油藏数值模拟流程图 1.1.2油藏数值模拟的类型 油藏数值模拟类型的划分方法有多种,划分时最常用的标准是油藏类型、需要模拟的油藏流体类型和目标油藏中发生的开采过程,也可以根据油气藏特性及开发时需要处理的各种各样的复杂问题而设定,油气藏特性和油气性质不同,选择的模型也不同,还可以根据油藏数值模拟模型所使用的坐标系、空间维数和相态数来划分。 以油藏和流体类型来划分,其模型有:气体模型、黑油模型和组分模型;以开采过程来划分,其模型包括:常规油藏、化学驱、热采和混合驱模型。 以油藏和流体描述为基础的油藏模型分为两类:黑油模型和组分模型。 (1)黑油模型,是常规油田开发应用的油藏数值模型,用于开采过程中,对油藏 流体组分变化不敏感的情况,是最完善、最成熟的。黑油模型假设质量转移完全取决于压力变化,适应于油质比较重的油藏类型,在这些模型中,流体性质B o、B g、R s决定PVT 的变化,如普通稠油及中质油的油气藏。 (2)组分模型,应用于开采过程中对组分变化敏感的情况。这些情况包括:挥发性油藏和凝析气藏的一次衰竭采油阶段,以及压力保持阶段。同时,多次接触混相过程通常也采用组分模型进行模拟。在组分模型中,适用于油质比较轻、气体组分比较高的油气藏,使用三次状态方程表示PVT变化,如轻质油或凝析气藏。 (3)根据一些特殊开采方式的需要而形成的其他类型的数值模型,如热采模型、注聚

国内外公路研究现状与发展趋势

第1章绪论 1.1我国公路现状 交通运输业是国民经济中从事运送货物和旅客的社会生产部门,是国民经济和社会发展的动脉,是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输主要包括铁路、公路、水运、航空、管道五种运输方式,其中,铁路、水运、航空、管道起着“线”的作用,公路则起着“面”的作用,各种运输方式之间通过公路路网联结起来,形成四通八达、遍布城乡的运输网络。改革开放以来,灵活、快捷的公路运输发展迅速,目前,在综合运输体系中,公路运输客运量、货运量所占比重分别达90%以上和近80%。高速公路是经济发展的必然产物,在交通运输业中有着举足轻重的地位。在设计和建设上,高速公路采取限制出入、分向分车道行驶、汽车专用、全封闭、全立交等较高的技术标准和完善的交通基础设施,为汽车快速、安全、经济、舒适运行创造了条件。与普通公路相比,高速公路具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、行车安全、舒适等突出优势,其行车速度比普通公路高出50%以上,通行能力提高了2~6倍,并可降低30%以上的燃油消耗、减少1/3的汽车尾气排放、降低1/3的交通事故率。 新中国成立以来,经过60多年的建设,公路建设有了长足发展。2011年初正值“十一五”规划结束,“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展,公路交通运输紧张状况已实现总体缓解,基础设施规模迅速扩大,运输服务水平稳步提升,安全保障能力明显增强,为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国力和国际竞争力作出了重要贡献。 “十一五”前4年,全国累计完成公路建设投资2.93万亿元,年均增长近16%,约为“十一五”预计总投资的1.2倍,也超过了“九五”和“十五”的投资总和。公路建设投资的快速增长,极大地拉动和促进了国民经济的迅猛发展。从公路建设投资占同期全社会固定资产总投资的比重来看,“十一五”期间基本保持在4.5%左右。 在投资带动下,公路网规模不断扩大,截至2009年底,全国公路网总里程达到386万公里,其中高速公路6.51万公里,二级及以上公路42.52万公里,分别较"十五"末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里;全国公路网密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底,全国公路网总里程将达到395万公里,高速公路超过7万公里,分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。农村公路投资规模年均增长30%,总里程将达到345万公里,实现全国96%的乡镇通沥青(水泥)路。 “十一五”期间公路的快速发展,为扩大内需、拉动经济增长作出了突出贡献。特别是2008年以来,为应对国际金融危机,以高速公路为重点,建设步伐进一步加快,“十一五”末高速公路里程将达到"十五"末的1.78倍。“十一五”期间全社会高速公路建设累计投资达2万亿元,直接拉动GDP增长约3万亿元,拉动相关行业产出

国内外研究现状和发展趋势

北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统,它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境,为城市生物提供适宜的生境;另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(green space)一词,各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释,西方城市规划概念中一般不提城市绿地,而是开敞空间(Open Space),我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念,包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同,但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性,即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观,是城市中保持自然景观,或使自然景观得到恢复的地域,是城市自然景观和人文景观的综合体现,是城市中最能体现生态性的生态空间,是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括:组织城市空间的功能、生态功能(改善生态环境的功能、生物多样性保护功能)、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括:城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。 吴人韦[1]、汪永华[2]、胡衡生[3]等从城市公共绿地的起源开始介绍了国外城市绿地的发展历程,认为国外的城市绿地建设经历了从公园运动(1843~1887)、公园体系(1880~1890)、重塑城市(1898~1946)、战后大发展(1945~1970)、生物圈意识(1970年以后)等一系列由简单到复杂的城市绿地发展过程,其中“重塑城市”阶段提出了“田园城市”和城市绿带概念,绿带网络提供城区间的隔离、交通通道,并为城市提供新鲜空气。“有机疏散”理论中的城市与自然的有机结合原则,对以后的城市绿化建设具有深远的影响。1938年,英国议会通过了绿带法案(Green Belt Act)。1944年的大伦敦规划,环绕伦敦形成一道宽达5英里的绿带。1955年,又将该绿带宽度增加到6~10英里。英国“绿带政策”的主要目的是控制大城市无限蔓延、鼓励新城发展、阻止城市连体、改善大城市环境质量。早在1935年,莫斯科进行了第一个市政建设总体规划,规划在城市用地外围建立10公里宽的“森林公园带”;1960年调整城市边界时,“森林公园带”进一步扩大为10~15公里宽,北部最宽处达28公里;1971年,莫斯科采用环状、楔状相结合的绿地布局模式,将城市分隔为多中心结构。目前,德国城市森林建设已取得了让世人瞩目的成绩,其树种主要为乡土树种,基本上是高大的落叶乔木(栎类、栗类、悬铃木、杨树、核桃、欧洲山毛榉等)[4]。在绿化城

中国管理研究的现状及发展前景

徐淑英《光明日报》( 2011年07月29日11 版) 过去20多年来,中国管理学研究关注西方情境的研究课题,验证西方发展出来的理论,并借用西方的研究方法论。而旨在解决中国企业面临的问题和针对中国管理现象提出有意义的理论解释,这方面的研究却迟滞不前。围绕到底是追求“中国管理理论”(即在中国管理情境中检验西方理论)还是“管理的中国理论”(即针对中国现象和问题提出自己的理论)的争论,很多学者作出了积极探索。中国的管理学研究者应遵循科学探究的自主性原则,保持对常规科学局限性的警觉,从事既能贡献普遍管理知识,又能解决中国管理问题的研究。 国际管理学研究中的一个现象 全球化商业活动的增加,不仅使得全球化的跨国公司对管理知识的需求大大增加,而且那些处于新兴经济体(比如俄罗斯、印度和中国)中的公司,由于在国际市场上扮演越来越重要的角色,也非常渴望得到管理实践所需的知识。除了新兴经济体外,许多发达地区的管理研究也十分活跃。有学者观察到了国际学者的一种明显偏好:从主流管理学文献(基本上是基于北美,特别是美国的文献)中套用已有的理论、构念和方法来研究本土的现象。这导致了JamesMarch(詹姆斯·马奇)所认为的组织研究的“趋同化”。这个趋势是值得注意的,因为它有可能放慢有效的全球管理知识的发展速度,也会阻碍科学的进步。这样的趋势在中国也是存在的。

科学研究总是有目的的:执著于寻找真相(reality)和追求真理(truth)。科学的研究方法确保了科学家的发现是接近于真理的,这也是所有科学研究应该达到的严谨性(rigor)标准。然而对于管理学这门应用科学来说,真理本身是不够的。管理研究的第二个目标是获取有益于提高实践水平的知识,这就是管理学者应该达到的切题性(re levance)标准。但现在大部分的中国学者都是严谨有余,切题不足。 目前,套用西方发展起来的理论在中国进行演绎性研究主导了中国管理学研究领域。用这种方法进行的研究倾向于把成果发表在国际性杂志上,尤其是国际顶尖杂志。这类研究成果验证了已有理论或者对其情境性边界进行了延伸研究,说明了如何使用现有研究成果来解释一些新情境下出现的独特现象和问题。但这样的研究倾向对现有的理论发展只能提供有限的贡献,因为它的目的并非寻找对地方性问题的新的解释。这种方法也限制了对中国特有的重要现象以及对中国有重要影响的事件的理解。 笔者并不认为学者的目标就是发展新的理论,而是提请注意这一事实:绝大部分中国的研究都不约而同地采用西方已有理论来解释中国现象。这一趋势形成的原因可以从两个方面进行解释。 首先是因为缺乏先进的科学研究方法的训练和对科学目的的正确理解。一些研究者错误地认为,科学的目的是发表文章,而非寻找对重要现象的恰当理解和解释。中国学者可以很快学会如何正确使用研

精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势

精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势 教师:王庆 学生:扎紫拉 学号:2012030012 中国石油大学(北京)

前言 油藏数值模拟是一门工程应用学科。它立足于流体在多孔介质中的渗硫理论,利用数值物理方法,通过编制计算机软件来求解油藏流体渗硫问题。油藏数值模拟技术自20世纪50年诞生至今,随计算机应用数学和油藏工程的发展而不断发展,目前已成为油田开发方案设计,动态分析和油藏开发中后期方案调整的有效工具,在各油田开发生产中得到了广泛应用。 油藏数值模拟是油藏管理环节中必不可少的部分。油藏管理的根本是在一个良好开发的油田中决定采用什么样的油气开采方式来获得最大的经济效益。要想达到油藏管理的基本目标,油藏数值模拟是最精密复杂的可行方法。开展数值模拟研究有许多原因。从商业的角度考虑,可能最重要的一点是油藏模拟可以进行大概的现金流动预测。数值模拟从产量的方面预测经济效益。将产量和价格结合起来就可以估计将来的现金流动。 表1.数值模拟的原因 油气藏是在单一圈闭中具有同一个压力系统的油气聚集单元。在原始条件下,油气藏处于平衡状态 ; 当受到干扰(如打井,生产)时,原来的平衡状态被打破,油气藏处于动态变化中。油气藏从投入开发到最后废弃就是一个不断变化的动态过程。

描述或实现油气藏动态变化的过程称为模拟(或仿真)。要描述或实现这一动态变化,可以有两种方法: (1)采用物理实体的方法,称为物理模拟; (2)采用数学描述的方法,称为数学模拟; 物理模拟是指根据同类现象或相似现象的一致性,利用某种模型来观察和研究其 原型或原现象的规律性。物理模型包括相似模型和单元模型两种。 数学模拟是指用数学模型来进行研究,即通过求解某一物理过程的数学方程组来 研究这个物理过程变化规律的方法。数学模型的核心问题是把地层流体在孔隙介质中 的渗流机制描述清楚,并施加一定的初始,边界条件,则可以相应的求出地下流体的 压力,饱和度等参数, 从而认识地下流体运动的规律。数学模型有3类:水电相似模型,解析模型,数值模型。 一.油藏数值模拟的主要内容 藏数值模拟的主要内容可以概括为三大部分,即建立数学模型(Mathematical Model ),数值模型(Numerical Model)和计算机模型(Computer Model )。 1.建立书数学模型,就是要建立一套描述油藏中 流体渗流的偏微分方程组一起构成一格完整的数学模型。 2.建立数值模型,即对所建立的数学模型进行数值求解,一般要经过以下三个步骤: (1)离散化,将连续的偏微分方程组转化成离散的有限差分方程组,即将连续 函数变为离散函数。 (2)线性化,将有限差分方程组中的非线性系数项性化,从而得到线性代数方 程组。对线性代数方程组进行求解,包括直接求解法和迭代求解法。

钛合金的应用现状及发展前景

第21卷 第5期 V ol.21 No.5 2004年 9月 Sept. 2004   收稿日期: 2004-7-5 作者简介:李 梁,男,在读硕士研究生,从事钛合金的应用研究工作。 钛合金的应用现状及发展前景 李 梁,孙健科,孟祥军 (洛阳船舶材料研究所,河南 洛阳471039) 摘 要: 综述了目前钛合金的主要应用领域,包括航空航天、船舶、医疗等行业,并展望了钛合金的应用前景和发展方向。 关键词: 钛合金;应用;发展 钛是20世纪50年代发展起来的一种重要金属,密度小,比强度高和耐腐蚀性好。因此钛及钛合金一直是航空航天工业的“脊柱”之一。近年来,钛在石油、化工、冶金、生物医学和体育用品等领域开始得到应用,并己成为新工艺、新技术、新设备不可缺少的金属材料,钛工业进入一个新的发展时期。 1 钛合金的应用现状 1.1 航空航天 目前,钛及其合金主要用于航空航天和军事工业上[1]。据统计,钛在航空航天上的应用约占钛总产量的70%左右,包括军用飞机、民用飞机、航空发动机、航天器、人造卫星壳体连结座、高强螺栓、燃料箱、导弹尾翼、弹头壳体等。美国在这方面走在世界前列。早在20世纪60年代,美国阿波罗载人飞船登上月球,这是宇航史上划时代的大事。钛作出了卓越的贡献,飞船机体材料的5%用钛合金Ti-6Al-4V 和Ti-5Al-2.5Sn(约1.19 t)。进入20世纪80年代,美国飞机的用钛量占70%~80%,每年用钛达 1.3~1.9万多吨,其中军用飞机占整个飞机的用钛量的41%~70%[2],如F-15战斗机,每架用钛半成品30 t(最终成品 5 t)。美国最新型的战斗机F-22,用钛量约占机体总重量的45%,其中发动机的叶轮盘、叶片和机匣、燃烧室筒体和尾喷管等均采用了钛合金。制造一架隐形战略轰炸机B-1B 的发动机及壳体结构需钛材近90 t 。美国涡轮发动机制造公司PWA 已经用Ti-35V-15Cr(Alloy-C)合金制造了F-119发动机用的喷嘴等零件。这是仅有的常 规阻燃钛合金。另外,Pratt&whitney 公司已经使用沉淀硬化型C 合金制作了F-119发动机的第4、5级可变翼片。民航客机波音777使用的钛占机体总重量的10%,其起落架传动装置除内外缸和轴之外都是由Ti-10V-2Fe-3Al 制作的,机上3台发动机的尾罩、插头、喷嘴都是由β-21S 钛合金做成的。这是所有商用飞机用钛量最多的例子。近年来,美国为了继续保持它的空中优势,正在发展下一代先进飞机如X-30、X-31等,将把现有发动机的推力比增加1倍以上,M 数由3增加到10以上[3]。这些飞机的发展自然离不开钛,钛的用量将占飞机结构重量的20%~30%,同时这些发展计划也推动了一些新合金如Ti62222,Beta21s,Ti-15-3等和Ti x Al y (α2和γ合金)以及Ti 基复合材料的发展和应用。另据报道[4],美国空军、海军计划到2008年建造军用飞机3000架,以每架用钛10 t 计,则潜在需求为3万吨。美国民用飞机到2019年计划生产3.3万架。如果这些计划得以实现,将对钛产业界产生巨大影响。 作为美国竞争对手的俄罗斯也一直注重航空航天上钛材的使用量。其航空工业主要使用三种钛合金:(1)板材用合金(2)锻件、紧固件用合金(3)铸造合金。板材用合金主要是074系列中等强度,加工性能好的钛合金如BT1-00,BT1-0等。锻件用合金主要有BT22,其淬透深度可达200 mm ,可用于制造各种高负载航空零件。铸造合金有BT18y,BT36后者是使用温度最高的合金,推荐使用温度为 550℃~600℃,并用它制造了压气机盘。航空紧固件广泛使用BT16合金。异型铸造使用BT5,BT6, BT20,BT35合金,焊丝采用BT2CB, BT6CB,CTTT2,

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